Android 性能优化：复杂UI卡顿问题没想到还能这么优化？

2020-05-11 本文已影响0人 Z_萧晓

作者：普通的程序员

背景及目标

最近在做性能优化工作，代码实际上已经经过几代人的优化，已经做了大量的按需加载（懒加载），布局ViewStub优化，层级优化，代码质量也很高，检查了没有多余的耗时操作（业务上的无法避免的数据请求带来的耗时操作已尽可能减少）。

但是因为涉及的行业特殊，整个业务很复杂，界面里充满大量的自定义view。现在就是通过工具查到了其中某个方法，该方法会解析某个布局（布局内有n个自定义view），测试会卡住主线程800+ms，现在就需要对这个方法进行优化。

理论基础

需要至少对以下三点基础理论有了解。

切换线程的基础技能；
官方提供的AsyncLayoutInflater
ViewStub，merge操作及View初始化操作

流程分析

大家都知道在Android中，只能在主线程操作UI原因是：

具体这个mThread是什么时候传入的，这个checkTread方法什么时候调用的，大家去看ViewRootImpl的源码，一步一步跟，这里不赘述。

那博主今天在这里吹什么牛比呢？

『只能在主线程操作UI』这句话你细品，假如我不操作UI，只inflate View行不行？答案当然是可以的，官方提供的AsyncLayoutInflater 就是这样的操作。内部实现很简单，把需要加载的 Layout.xml的包装成一个任务，内部线程inflate解析，解析完毕再通过handler通知到主线程。

换句话说，操作UI的行为，是指要内部调用到checkThread的行为。由于AsyncLayoutInflater只在高于API 24的版本有用，那么我们就借助这个思路，仿照它来完成性能优化工作。

具体操作

我们以一个简单的demo来模拟这个需求，顺便看看源码。

就一个MainActivty, 主界面布局一个button，按一下把功能view加载到主界面。

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<LinearLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    xmlns:app="http://schemas.android.com/apk/res-auto"
    xmlns:tools="http://schemas.android.com/tools"
    android:layout_width="match_parent"
    android:layout_height="match_parent"
    android:orientation="vertical"
    tools:context=".MainActivity">

    <Button
        android:id="@+id/btn"
        android:layout_width="100dp"
        android:layout_height="50dp"
        android:gravity="center"
        android:text="Hello World!" />

    <ViewStub
        android:id="@+id/viewStub"
        android:layout="@layout/realview"
        android:layout_width="match_parent"
        android:layout_height="200dp" />
</LinearLayout>

我们假设这个realview是一个巨复杂的view（或者里面的自定义view初始化里有耗时方法）。

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<RelativeLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    android:layout_width="match_parent"
    android:layout_height="match_parent">

    <View
        android:layout_width="200dp"
        android:layout_height="200dp"
        android:background="#fcc" />
</RelativeLayout>

就这么一个例子，点击按钮加载viewStub。

public class MainActivity extends AppCompatActivity {

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);
        findViewById(R.id.btn).setOnClickListener(new View.OnClickListener() {
            @Override
            public void onClick(View v) {
                addViewInNormalWay();
            }
        });
    }

    public void addViewInNormalWay(){
        ViewStub viewStub = findViewById(R.id.viewStub);
        viewStub.inflate();
    }
}

假如我们直接开子线程把这个viewStub，100%抛出异常。

Schedulers.io().scheduleDirect(new Runnable() {
                    @Override
                    public void run() {
                        addViewInNormalWay();
                    }
                });

原因是ViewStub的inflate()方法内部,replaceSelfWithView()调用了requestLayout，这部分checkThread。

我们借助AsyncLayoutInflater的思想，把ViewStub.inflate()内部拆开，inflateViewNoAdd()放到子线程解析，解析完毕再回到主线程替换目标view。但是这样需要对布局进行更改：

原始的ViewStub占位需要替换成View。

public class MainActivity extends AppCompatActivity {

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);
        findViewById(R.id.btn).setOnClickListener(new View.OnClickListener() {
            @Override
            public void onClick(View v) {
                addView();
            }
        });
    }

    private void addView() {
        Disposable d = Single
                .create(new SingleOnSubscribe<View>() {
                    @Override
                    public void subscribe(SingleEmitter<View> emitter) throws Exception {
                        View view = getLayoutInflater().inflate(R.layout.realview, null);
                        emitter.onSuccess(view);//只做inflated 解析xml的操作
                    }
                })
                .subscribeOn(Schedulers.io())
                .observeOn(AndroidSchedulers.mainThread())
                .subscribe(new Consumer<View>() {
                    @Override
                    public void accept(View view) throws Exception {
                        View stub = findViewById(R.id.viewStub);
                        if (stub == null) return;
                        ViewGroup parent = (ViewGroup) stub.getParent();
                        int index = parent.indexOfChild(stub);//找到原始占位view
                        ViewGroup.LayoutParams vlp = stub.getLayoutParams();//拿到lp
                        view.setLayoutParams(vlp);//把lp给到新view
                        parent.removeViewAt(index);//从树里删除
                        parent.addView(view, index);//替换上去
                    }
                });

    }
}

这里有个细节，LayoutInflater.inflate()一共有4种。

建议root传null，不传null的话，attach一定要传false。因为realview的顶层layout 宽高属性会丢失，补救策略就是再套一层layout，或者在外部view就指定宽高属性。

风险提示

原来的ViewStub要替换成一个占位View，这样就会破坏原有的布局优化策略；被inflate的View，根标签不能用merge，原因去看inflate源码；不保证你的功能view里面有奇奇怪怪的操作，这些都会导致子线程解析失败。

这些奇奇怪怪的操作有（包括但不限于）：

在异步inflated的布局，其 parent 的 generateLayoutParams 函数必须要是线程安全的；
所有构建的 View 中必须不能创建 Handler 或者是调用 Looper.loop，因为子线程默认没有 Looper.prepare()。补救措施，找到出错的自定义view，初始化handler请加上 Looper.getMainLooper() 参数;
实现了诸如GestureDetector组件，这些组件内部会初始化handler，报错原因见第二条，补救措施，在自定义view里，对这些组件的初始化请切换到主线程。

最后

谷歌不推荐在子线程操作UI的原因有很多，比如多线程多次inflate ，风险还是有的。现在找到卡顿的原因就是 inflate自定义view耗时，采用这套方案后该方法耗时120ms。风险跟收益，各位自己评估。

最后对于程序员来说，要学习的知识内容、技术有太多太多，要想不被环境淘汰就只有不断提升自己，从来都是我们去适应环境，而不是环境来适应我们！

这里附上上述的技术体系图相关的几十套腾讯、头条、阿里、美团等公司19年的面试题，把技术点整理成了视频和PDF（实际上比预期多花了不少精力），包含知识脉络 + 诸多细节，由于篇幅有限，这里以图片的形式给大家展示一部分。

相信它会给大家带来很多收获：

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当程序员容易，当一个优秀的程序员是需要不断学习的，从初级程序员到高级程序员，从初级架构师到资深架构师，或者走向管理，从技术经理到技术总监，每个阶段都需要掌握不同的能力。早早确定自己的职业方向，才能在工作和能力提升中甩开同龄人。