RecyclerView 性能优化 | 把加载表项耗时减半 (下
2021-03-28 本文已影响0人
Android阿南
上一篇介绍了如何高效地量化绘制性能，并对 RecyclerView 加载速度做了 2 次优化，使得表项加载耗时从 370 ms 缩减到 288 ms。这一篇继续介绍后续的 2 种优化手段。把这些优化叠加在一起，就能实现加载耗时减半的效果。
这次性能调优的界面如下：
界面用列表的形式，展示了一个主播排行榜。
先回顾下上一篇做的两次优化：
- 用动态构建布局取代 xml，蒸发 IO 和 反射的性能损耗，缩短构建表项布局耗时。
- 替换表项根布局，由更简单的
PercentLayout取代ConstraintLayout，以缩短 measure + layout 时间。
关于这两点的详细讲解可以点击RecyclerView 性能优化 | 把加载表项耗时减半 (上)
耗时的 Glide 首次异步加载
如上图所示，每个表项有两张图片的内容来自网路，使用 Glide 进行异步加载。
我把替换表项根布局的思路沿用到图片加载上：是不是因为 Glide 太复杂导致onBindViewHolder()执行太久？
做一个实验，把注释掉图片加载，再跑一遍 demo：
measure + layout=160, unknown delay=19, anim=0, touch=0, draw=12, total=161
measure + layout=0, unknown delay=134, anim=2, touch=0, draw=0, total=138
measure + layout=0, unknown delay=0, anim=0, touch=0, draw=0, total=3
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令我感到吃惊的是，measure + layout耗时一下子从 288 ms 缩减到 160 ms。原来加载图片对列表加载性能影响如此之大！
我在onBindViewHolder()的前后打了 log，以便更直观的检测 Glide 加载图片对性能的影响：
class RankProxy : VarietyAdapter.Proxy<Rank, RankViewHolder>() {
// 构建表项
override fun onCreateViewHolder(parent: ViewGroup, viewType: Int): RecyclerView.ViewHolder {...}
// 绑定表项数据
override fun onBindViewHolder(holder: RankViewHolder, data: Rank, index: Int, action: ((Any?) -> Unit)?) {
// 开始计时
val start = System.currentTimeMillis()
holder.tvCount?.text = data.count.formatNums()
// Glide 加载第一张图片
holder.ivAvatar?.let {
Glide.with(holder.ivAvatar.context).load(data.avatarUrl).into(it)
}
// Glide 加载第二张图片
holder.ivLevel?.let {
Glide.with(holder.ivLevel.context).load(data.levelUrl).into(it)
}
holder.tvRank?.text = data.rank.toString()
holder.tvName?.text = data.name
holder.tvLevel?.text = data.level.toString()
holder.tvTag?.text = data.tag
// 结束计时
Log.w("test", "bind view duration = ${System.currentTimeMillis() - start}")
}
}
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运行 demo，log 如下：
03-20 18:22:04.243 17994 17994 W ttaylor : rank bind view duration = 41
03-20 18:22:04.252 17994 17994 W ttaylor : rank bind view duration = 2
03-20 18:22:04.261 17994 17994 W ttaylor : rank bind view duration = 2
03-20 18:22:04.270 17994 17994 W ttaylor : rank bind view duration = 1
03-20 18:22:04.279 17994 17994 W ttaylor : rank bind view duration = 1
...
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绑定列表第一个表项特别耗时！而且是很夸张的 41 ms，这让我好奇 Glide 第一次启动时做了些啥？
经过一番 Glide 源码的走查（过程略），我发现 Glide 会启动一个叫GlideExecutor的线程池来进行图片的异步加载。
线程池的构建是昂贵的，耗时的。
有没有什么办法让 Glide 不使用自己的线程池，而使用整个 App 通用的线程池进行加载？
我想到的解决方案是：“在协程中，使用 Glide 的同步方法加载图片。”
为ImageView新增一个扩展方法：
fun ImageView.load(url: String) {
viewScope.launch {
val bitmap = Glide.with(context).asBitmap().load(url).submit().get()
withContext(Dispatchers.Main) { setImageBitmap(bitmap) }
}
}
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扩展方法启动了一个协程并使用 Glide 的submit()加载图片，这个方法会返回一个FutureTarget，调用它的get()就可以同步地获得 Bitmap 对象。然后切换到主线程将其设置给 ImageView。
其中的viewScope是一个CoroutineScope对象，我把它声明为View的扩展属性。
val View.viewScope: CoroutineScope
get() {
// 获取现有 viewScope 对象
val key = "ViewScope".hashCode()
var scope = getTag(key) as? CoroutineScope
// 若不存在则新建 viewScope 对象
if (scope == null) {
scope = CoroutineScope(SupervisorJob() + Dispatchers.IO)
// 将 viewScope 对象缓存为 View 的 tag
setTag(key,scope)
val listener = object : View.OnAttachStateChangeListener {
override fun onViewAttachedToWindow(v: View?) {
}
override fun onViewDetachedFromWindow(v: View?) {
// 当 view detach 时 取消协程的任务
scope.cancel()
}
}
addOnAttachStateChangeListener(listener)
}
return scope
}
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viewScope这个扩展属性的语义是：“每个 View 都有一个和它生命周期绑定的 CoroutinScope 用于启动协程”。这种动态扩展类并绑定生命周期的写法是参照了ViewModelScope，详细讲解可以点击读源码长知识 | 动态扩展类并绑定生命周期的新方式。
用新的扩展函数重写onBindViewHolder()：
class RankProxy : VarietyAdapter.Proxy<Rank, RankViewHolder>() {
override fun onBindViewHolder(holder: RankViewHolder, data: Rank, index: Int, action: ((Any?) -> Unit)?) {
holder.tvCount?.text = data.count.formatNums()
holder.ivAvatar?.load(data.avatarUrl)// 使用协程加载图片
holder.ivLevel?.load(data.levelUrl)// 使用协程加载图片
holder.tvRank?.text = data.rank.toString()
holder.tvName?.text = data.name
holder.tvLevel?.text = data.level.toString()
holder.tvTag?.text = data.tag
}
}
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运行一下 demo，看看数据：
measure + layout=251, unknown delay=19, anim=0, touch=0, draw=12, total=300
measure + layout=0, unknown delay=290, anim=2, touch=0, draw=0, total=321
measure + layout=0, unknown delay=0, anim=0, touch=0, draw=0, total=3
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measure + layout时间从 288 ms 缩减到 251 ms，往减半又迈出了一步。
表项数量影响绘制性能
在之前一系列 RecyclerView 源码阅读过程中，得出很多结论，其中有一个结论和加载性能有关：
填充表项是一个 while 循环，有多少表项需要被填充，就会循环多少次。
源码如下：
public class LinearLayoutManager {
// 根据剩余空间填充表项
int fill(RecyclerView.Recycler recycler, LayoutState layoutState,RecyclerView.State state, boolean stopOnFocusable) {
...
// 计算剩余空间
int remainingSpace = layoutState.mAvailable + layoutState.mExtraFillSpace;
// 循环，当剩余空间 > 0 时，继续填充更多表项
while ((layoutState.mInfinite || remainingSpace > 0) && layoutState.hasMore(state)) {
...
// 填充单个表项
layoutChunk(recycler, state, layoutState, layoutChunkResult)
...
}
}
// 填充单个表项
void layoutChunk(RecyclerView.Recycler recycler, RecyclerView.State state,LayoutState layoutState, LayoutChunkResult result) {
// 1.获取下一个该被填充的表项视图 onCreateViewHolder(), onBindViewHoder() 在这里被调用
View view = layoutState.next(recycler);
// 2.使表项成为 RecyclerView 的子视图
addView(view);
...
}
}
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onCreateViewHolder()和onBindViewHoder()都会在这个循环中被调用。所以，表项越多，绘制越耗时。
立马做了实验，先让整个屏幕只显示 2 个表项：
增加了 RecyclerView 的上边距，让整个屏幕中只显示了 2 个表项，看一眼性能日志：
measure + layout=120, anim=0, touch=0, draw=1, first draw = false total=126
measure + layout=0, anim=0, touch=0, draw=0, first draw = false total=124
measure + layout=12, anim=0, touch=0, draw=0, first draw = true total=15
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measure + layout只用了 120 ms（关于如何获取性能日志可以点击RecyclerView 性能优化 | 把加载表项耗时减半 (上)）
为了优化首次加载列表的性能，可不可以把第一屏的所有表项都合并成一个表项？
列表数据是服务器返回的，个数是可变的。如果用 xml 静态地构建布局就无法做到动态地合并表项，遂只能通过 Kotlin DSL 动态地构建表项：
class RankProxy : VarietyAdapter.Proxy<RankBean, RankViewHolder>() {
// 构建表头视图
override fun onCreateViewHolder(parent: ViewGroup, viewType: Int): RecyclerView.ViewHolder {
val itemView = parent.context.run {
LinearLayout { // 构建 LinearLayout
layout_id = "container"
layout_width = match_parent
layout_height = wrap_content
orientation = vertical
margin_start = 20
margin_end = 20
padding_bottom = 16
shape = shape {
corner_radius = 20
solid_color = "#ffffff"
}
PercentLayout { // 构建 PercentLayout
layout_width = match_parent
layout_height = 60
shape = shape {
corner_radii = intArrayOf(20, 20, 20, 20, 0, 0, 0, 0)
solid_color = "#ffffff"
}
TextView { // 构建 TextView
layout_id = "tvTitle"
layout_width = wrap_content
layout_height = wrap_content
textSize = 16f
textColor = "#3F4658"
textStyle = bold
top_percent = 0.23f
start_to_start_of_percent = parent_id
margin_start = 20
}
TextView { // 构建 TextView
layout_id = "tvRank"
layout_width = wrap_content
layout_height = wrap_content
textSize = 11f
textColor = "#9DA4AD"
left_percent = 0.06f
top_percent = 0.78f
}
TextView { // 构建 TextView
layout_id = "tvName"
layout_width = wrap_content
layout_height = wrap_content
textSize = 11f
textColor = "#9DA4AD"
left_percent = 0.18f
top_percent = 0.78f
}
TextView { // 构建 TextView
layout_id = "tvCount"
layout_width = wrap_content
layout_height = wrap_content
textSize = 11f
textColor = "#9DA4AD"
margin_end = 20
end_to_end_of_percent = parent_id
top_percent = 0.78f
}
}
}
}
return RankViewHolder(itemView)
}
}
// 表项实体类
data class RankBean(
val title: String,
val rankColumn: String,
val nameColumn: String,
val countColumn: String,
val ranks: List<Rank> // 所有主播信息
)
// 主播信息实体类
data class Rank(
val rank: Int,
val name: String,
val count: Int,
val avatarUrl: String,
val levelUrl: String,
val level: Int ,
val tag: String
)
class RankViewHolder(itemView: View) : RecyclerView.ViewHolder(itemView) {
val tvTitle = itemView.find<TextView>("tvTitle")
val tvRankColumn = itemView.find<TextView>("tvRank")
val tvAnchormanColumn = itemView.find<TextView>("tvName")
val tvSumColumn = itemView.find<TextView>("tvCount")
val container = itemView.find<LinearLayout>("container")
}
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使用 DSL 在onCreateViewHolder()中动态构建了表头：
表头是列表中静态的部分，这部分数据不依赖服务器返回。整个 item 是一个纵向的LinearLayout，这为动态地纵添加表项提供了方便。
数据结构也得重构一下，把服务器返回的List<Rank>结构包在一个更大的RankBean结构中。以便在一次onBindViewHolder()中获取所有的主播排名信息，然后遍历List<Rank>，逐个构建表项视图并填充到LinearLayout中：
class RankProxy : VarietyAdapter.Proxy<RankBean, RankViewHolder>() {
override fun onCreateViewHolder(parent: ViewGroup, viewType: Int): RecyclerView.ViewHolder {
// 构建表头及容器
}
// 动态构建表项并同时绑定数据
override fun onBindViewHolder(holder: RankViewHolder, data: RankBean, index: Int, action: ((Any?) -> Unit)?) {
holder.tvAnchormanColumn?.text = data.nameColumn
holder.tvRankColumn?.text = data.rankColumn
holder.tvSumColumn?.text = data.countColumn
holder.tvTitle?.text = data.title
holder.container?.apply {
// 遍历所有主播
data.ranks.forEachIndexed { index, rank ->
// 为每一个主播数据构造一个 PercentLayout
PercentLayout {
layout_width = match_parent
layout_height = 35
background_color = "#ffffff"
TextView { // 构建排名控件
layout_id = "tvRank"
layout_width = 18
layout_height = wrap_content
textSize = 14f
textColor = "#9DA4AD"
left_percent = 0.08f
center_vertical_of_percent = parent_id
text = rank.rank.toString()
}
ImageView { // 构建头像控件
layout_id = "ivAvatar"
layout_width = 20
layout_height = 20
scaleType = scale_center_crop
center_vertical_of_percent = parent_id
left_percent = 0.15f
Glide.with(this.context).load(rank.avatarUrl).into(this)
}
TextView { // 构建姓名控件
layout_id = "tvName"
layout_width = wrap_content
layout_height = wrap_content
textSize = 11f
textColor = "#3F4658"
gravity = gravity_center
maxLines = 1
includeFontPadding = false
start_to_end_of_percent = "ivAvatar"
top_to_top_of_percent = "ivAvatar"
margin_start = 5
ellipsize = TextUtils.TruncateAt.END
text = rank.name
}
TextView { //构建标签控件
layout_id = "tvTag"
layout_width = wrap_content
layout_height = wrap_content
textSize = 8f
textColor = "#ffffff"
text = "save"
gravity = gravity_center
padding_vertical = 1
includeFontPadding = false
padding_horizontal = 2
shape = shape {
corner_radius = 4
solid_color = "#8cc8c8c8"
}
start_to_start_of_percent = "tvName"
top_to_bottom_of_percent = "tvName"
}
ImageView { // 构建等级图标控件
layout_id = "ivLevel"
layout_width = 10
layout_height = 10
scaleType = scale_fit_xy
center_vertical_of_percent = "tvName"
start_to_end_of_percent = "tvName"
margin_start = 5
Glide.with(this.context).load(rank.levelUrl).submit()
}
TextView { // 构建等级标签控件
layout_id = "tvLevel"
layout_width = wrap_content
layout_height = wrap_content
textSize = 7f
textColor = "#ffffff"
gravity = gravity_center
padding_horizontal = 2
shape = shape {
gradient_colors = listOf("#FFC39E", "#FFC39E")
orientation = gradient_left_right
corner_radius = 20
}
center_vertical_of_percent = "tvName"
start_to_end_of_percent = "ivLevel"
margin_start = 5
text = rank.level.toString()
}
TextView { // 构建粉丝数控件
layout_id = "tvCount"
layout_width = wrap_content
layout_height = wrap_content
textSize = 14f
textColor = "#3F4658"
gravity = gravity_center
center_vertical_of_percent = parent_id
end_to_end_of_percent = parent_id
margin_end = 20
text = rank.count.formatNums()
}
}
}
}
}
}
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运行 demo，看下数据：
measure + layout=170, unknown delay=41, anim=0, touch=0, draw=18, total= 200
measure + layout=0, unknown delay=250, anim=1, touch=0, draw=0, total=289
measure + layout=4, unknown delay=4, anim=0, touch=0, draw=2, total=13
measure + layout=4, unknown delay=0, anim=0, touch=0, draw=1, total=13
复制代码
measure + layout耗时一下从 251 ms，缩减到 170 ms，提升巨大。
可见，显示在屏幕上的表项数量对列表绘制性能影响很大，数量越多绘制越慢。
虽然这个做法，让首次加载 RecyclerView 提速不少，但也有缺点。它为列表新增了一种表项类型，而且这个表项的 ViewHolder 持有超多的 View，难免增加内存压力。并且它无法被后续表项复用。
这个做法对于 Demo 这种场景，也不失为一种优化加载速度的方法，即将可能显示在首屏的表项都合并一个新的表项类型，当下拉刷新时，还是正常的一个个加载原有的表项。
总结
经过了 4 次优化，把列表首次加载时间从 370 ms 缩短到 170 ms，有 54% 的提升。回顾一下这 4 次优化：
- 用动态构建布局取代 xml，蒸发 IO 和 反射的性能损耗，缩短构建表项布局耗时。
- 替换表项根布局，由更简单的
PercentLayout取代ConstraintLayout，以缩短 measure + layout 时间。 - 使用协程 + Glide 同步加载方法，以缩减加载图片耗时。
- 将列表首屏显示的表项合并成一个新的表项类型，以缩短填充表项耗时。
