Android 性能优化： Render + Hierarchy-viewer工具

Android 什么情况下会出现卡顿现象：

丢帧.png

android 绘制的机制是每60帧（16ms）绘制一次;
正常来讲程序要在update的时间里面做好绘制前的准备，而且这个准备时间不能超过16ms,这样就不会有卡顿的现象，
如果update 的时间超过了16ms ,比如图中的24ms, 那么在这次绘制过程中，原本到了16ms时，系统要执行绘制，但是发现程序运行过慢，导致这一帧的绘制准备工作没执行完，那么这次绘制就执行不了，导致丢帧；

Android 渲染的两大组件 CPU + GPU，如下图所示：
CPU 负责测量，布局，记录，执行
GPU 负责将CPU传递过来的view 栅格化并存储；

image.png

下图总结性的展示的了CPU GPU的问题，已经解决工具；
总结来说：

* 1：flatten hierarchy ，xml采用扁平化的设计；比如减少LinearLayout的使用，使用RelativeLayout 减少层级深度，在或者使用约束布局；

* 2：cliprect ，在绘制逻辑中使用正确的API ,尽量绘制要显示的部分，而不去绘制那些被覆盖无需显示的部分；

* 3：remove background, 在xml中，或者在代码（手撸显示逻辑）逻辑中移除不需要的背景；

解决View Render problem.png

Android Render 优化原理

image.png

Android 界面展示的原理大概是，CPU 获取到要显示的内容，比如图片，文字，在CPU 内部提前做一部分栅格化的工作，这个操作是耗时的，如下图上面的沙漏任务；当CPU执行完这部分工作之后就会把任务提交给GPU去做真正的栅格化，这个任务也是相当耗时的，然后在屏幕上的每一个像素点，显示对应的颜色，来完成图像的显示。

image.png

因为CPU,GPU 执行的两个任务都是耗时任务，所以想要优化的话，就是想办法减轻这两个任务的工作量；

这里结合上面总结出来的解决方法来说明；

减轻CPU的工作量，就对应的总结 1：

扁平化设计 XML 布局，让布局的层级深度不那么高，可以减轻CPU的任务量；

减轻GPU的工作量，就对应的总结 2、3：

只绘制需要展示的部分，以及移除多余的背景，目的就是解决overview（重复绘制） 的情况出现，overview 的出现是一次绘制过程中，在同一个像素点上进行了多次绘制，被覆盖的绘制完全是多余的；

问题一：GPU 问题 OverDraw

OverDraw出现是一次绘制过程中，在同一个像素点上进行了多次绘制，被覆盖的绘制完全是多余的；就下图，层级图中的实心红圈背后的白色背景 和 后面的灰色背景，当白色背景显示的层级高于 灰色背景时，灰色背景被白色背景挡住的部分就属于OverDraw;

image.png

1：解决办法：移除多余的background；
2：使用clipXXX绘制要显示的部分；这个地方主要是思想：尽量只绘制需要展示的内容；

如上就是GPU 优化部分了，下面就是CPU优化了；

问题二： CPU 优化

CPU 优化即使用扁平化的设计优化xml布局，减少view 的层级深度；
这里推荐使用一个工具hierarchy view ；
作用1： 可以坚持布局结构；
作用2： 可以测试布局绘制时间；
studio 自带工具，但是在3.0之后 Android monitor 就移除了快捷键icon, 但是我们还是可以在 sdk 的tools ,目录下面找到；

➜  tools ls
NOTICE.txt        emulator          mksdcard          proguard
android           emulator-check    monitor           source.properties
bin               lib               package.xml       support
➜  tools pwd
/Users/conan/Library/Android/sdk/tools

hierarchy-viewer官方文档

值得注意的一点是，默认hierarchy-viewer只能调试模拟器，如果你想在真机上调试，那么你需要添加一个环境变量，具体可以参考文档；

ANDROID_HVPROTO=ddm 

hierarchy-viewer 可以用来分析view绘制的相对耗时,分析onmeasure,onLayout,onDraw的相对耗时；