Android开发

Android高手笔记-屏幕适配 & UI优化

2023-09-19  本文已影响0人  进击的老六

屏幕与适配

  1. 在不同尺寸及分辨率上UI的一致（影响着用户体验）；

  2. 从效果图到UI界面代码的转化效率（影响着开发效率）；

适配方式：

px

dp

  1. 只能适配大部分手机（也做不到和效果图的完全一致），某些特殊机型仍需单独适配（比如同样1920*1080的手机的dpi却可能不同）；

  2. 设计稿到布局代码的实现效率低（设计稿的宽高和手机屏幕的宽高不同，px和dp间的转换，往往需要百分比或估算等，会极大地拉低开发效率）；

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

  1. DisplayMetrics.density 就是上述的density;

  2. DisplayMetrics.densityDpi 就是上述的dpi;

  3. DisplayMetrics#scaledDensity 字体的缩放因子，正常情况下和density相等，但是调节系统字体大小后会改变这个值;

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。

  1. Android 4.2，系统增加了检测绘制过度工具；

  2. Android 5.0：RenderThread:

  1. Android 6.0 ，在 gxinfo 添加了更详细的信息；

  2. 在 Android 7.0 又对 HWUI 进行了一些重构，而且支持了 Vulkan；

  3. 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

  1. 不能设置LayoutInflater.Factory，需要通过自定义AsyncLayoutInflater的方式解决，由于它是一个final，所以需要将代码直接拷处进行修改。

  2. 因为是异步加载，所以需要注意在布局加载过程中不能有依赖于主线程的操作。

3. measure/layout 优化

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