Android高手笔记-屏幕适配 & UI优化

2022-02-23  本文已影响0人  今阳说

Android高手笔记-屏幕适配 & UI优化

屏幕与适配

适配方式：

px

dp

宽高限定符适配

鸿洋的AndroidAutoLayout适配方案等动态计算UI适配框架

smallestWidth适配 或者叫sw限定符适配

今日头条适配方案

UI优化

CPU 与 GPU

OpenGL 与 Vulkan

1. 画笔：Skia 或者 OpenGL。我们可以用 Skia 画笔绘制 2D 图形，也可以用 OpenGL 来绘制 2D/3D 图形。正如前面所说，前者使用 CPU 绘制，后者使用 GPU 绘制。
2. 画纸：Surface。所有的元素都在 Surface 这张画纸上进行绘制和渲染。在 Android 中，Window 是 View 的容器，每个窗口都会关联一个 Surface。
而 WindowManager 则负责管理这些窗口，并且把它们的数据传递给 SurfaceFlinger。
3. 画板：Graphic Buffer。Graphic Buffer 缓冲用于应用程序图形的绘制，在 Android 4.1 之前使用的是双缓冲机制；在 Android 4.1 之后，使用的是三缓冲机制。
4. 显示：SurfaceFlinger。它将 WindowManager 提供的所有 Surface，通过硬件合成器 Hardware Composer 合成并输出到显示屏。

Android 渲染的演进

  1. 在 Android 3.0 之前，或者没有启用硬件加速时，系统都会使用软件方式来渲染 UI;
  2. Androd 3.0 开始，Android 开始支持硬件加速;
  3. Android 4.0 时，默认开启硬件加速;
  4. Android 4.1：
    1. 开启了Project Butter: 主要包含两个组成部分，一个是 VSYNC，一个是 Triple Buffering。VSYNC信号：对于 Android 4.0，CPU 可能会因为在忙别的事情，导致没来得及处理 UI 绘制。 为解决这个问题，Project Buffer 引入了VSYNC，它类似于时钟中断。每收到 VSYNC 中断，CPU 会立即准备 Buffer 数据，由于大部分显示设备刷新频率都是 60Hz（一秒刷新 60 次），也就是说一帧数据的准备工作都要在 16ms 内完成。三缓冲机制 Triple Buffering：Android 4.1 之前，Android 使用双缓冲机制，CPU、GPU 和显示设备都能使用各自的缓冲区工作，互不影响
    2. Android 4.1还新增了 Systrace 性能数据采样和分析工具。
    3. Tracer for OpenGL ES 也是 Android 4.1 新增加的工具，它可逐帧、逐函数的记录 App 用 OpenGL ES 的绘制过程。它提供了每个 OpenGL 函数调用的消耗时间，所以很多时候用来做性能分析。但因为其强大的记录功能，在分析渲染问题时，当 Traceview、Systrace 都显得棘手时，还找不到渲染问题所在时，此时这个工具就会派上用场了。
  5. Android 4.2，系统增加了检测绘制过度工具；
  6. Android 5.0：RenderThread:
    • 经过 Project Butter 黄油计划之后，Android 的渲染性能有了很大的改善。但是不知道你有没有注意到一个问题，虽然我们利用了 GPU 的图形高性能运算，但是从计算 DisplayList，到通过 GPU 绘制到 Frame Buffer，整个计算和绘制都在 UI 主线程中完成。
    • Android 5.0 引入了两个比较大的改变。一个是引入了 RenderNode 的概念，它对 DisplayList 及一些 View 显示属性做了进一步封装。另一个是引入了 RenderThread，所有的 GL 命令执行都放到这个线程上，渲染线程在 RenderNode 中存有渲染帧的所有信息，可以做一些属性动画，这样即便主线程有耗时操作的时候也可以保证动画流畅。
    • 还可以开启 Profile GPU Rendering 检查。
  7. Android 6.0 ，在 gxinfo 添加了更详细的信息；
  8. 在 Android 7.0 又对 HWUI 进行了一些重构，而且支持了 Vulkan；
  9. 在 Android P 支持了 Vulkun 1.1。

UI 渲染测量

1. gfxinfo

2. SurfaceFlinger

获取界面布局耗时

  1. AOP
@Around("execution(* android.app.Activity.setContentView(..))")
public void getSetContentViewTime(ProceedingJoinPoint joinPoint) {
    Signature signature = joinPoint.getSignature();
    String name = signature.toShortString();
    long time = System.currentTimeMillis();
    try {
        joinPoint.proceed();
    } catch (Throwable throwable) {
        throwable.printStackTrace();
    }
    LogHelper.i(name + " cost " + (System.currentTimeMillis() - time));
}
  1. LayoutInflaterCompat.setFactory2
@Override
protected void onCreate(@Nullable Bundle savedInstanceState) {

    // 使用LayoutInflaterCompat.Factory2全局监控Activity界面每一个控件的加载耗时，
    // 也可以做全局的自定义控件替换处理，比如：将TextView全局替换为自定义的TextView。
    LayoutInflaterCompat.setFactory2(getLayoutInflater(), new LayoutInflater.Factory2() {
        @Override
        public View onCreateView(View parent, String name, Context context, AttributeSet attrs) {

            if (TextUtils.equals(name, "TextView")) {
                // 生成自定义TextView
            }
            long time = System.currentTimeMillis();
            // 1
            View view = getDelegate().createView(parent, name, context, attrs);
            LogHelper.i(name + " cost " + (System.currentTimeMillis() - time));
            return view;
        }

        @Override
        public View onCreateView(String name, Context context, AttributeSet attrs) {
            return null;
        }
    });

    // 2、setFactory2方法需在super.onCreate方法前调用，否则无效
    super.onCreate(savedInstanceState);
    setContentView(getLayoutId());
    unBinder = ButterKnife.bind(this);
    mActivity = this;
    ActivityCollector.getInstance().addActivity(this);
    onViewCreated();
    initToolbar();
    initEventAndData();
}

UI优化的常用手段

1. 尽量使用硬件加速

2. Create View 优化

3. measure/layout 优化

参考文章

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