90%的开发者都不知道的UI本质原理和优化方式

2023-08-20  本文已影响0人  进击的老六

前言

很多开发者在工作中一直和UI打交道，所以认为UI非常的简单！

事实上对于90%的开发者来说，不知道UI的本质原理。

虽然在开发中，我们在接到产品的UI需求之后，可以走捷径照抄大型APP代码，但是copy来的代码一旦出了问题，也只是百度或者靠猜的方案去解决。

真正高级的工程师也会使用别人的代码，但是他们深入理解了高级UI的原理及性能优化方法，就能避免卡顿的情况。

相信大家多多少少看过一些高级UI原理的文章，但是一到用的时候就不知道了，本文就给大家讲清楚！

从生命周期分析UI原理

UI优化

UI优化主要包括布局优化以及view的绘制优化。先说下UI的优化到底是什么？

有些时候我们打开某个软件，会出现卡顿的情况。这就是UI的问题。那么我们想一下，什么情况会导致卡顿呢？一般是如下几种情况：

可以看见，上面这些导致卡顿的原因都是我们平时开发中非常常见的。

有些人可能会觉得自己的应用用着还蛮OK的，其实那是因为你没进行一些瞬时测试和压力测试，一旦在这种环境下运行你的App你就会发现很多性能问题。

下面就分享给大家几种常见的UI 优化方式。

所谓UI优化，就是拆解渲染过程的耗时，找到瓶颈的地方，加以优化。

前面分析了UI原理，Activity、Window、DecorView、ViewRootImpl之间的关系，以及XML布局文件是如何解析成View对象的。

耗时的地方：

下面介绍一些常用的UI优化方式~

3.1 常规方式

  1. 减少UI层级、使用merge、Viewstub标签优化
  2. 优化layout开销、RelativeLayout和带有weight的Linearlayout会测量多次,可以尝试使用ConstraintLayout 来代替。
  3. 背景优化，分析DecorView创建的时候，发现DecorView会设置一个默认背景，可以统一将DecorView背景设置为通用背景，其它父控件就无需设置背景，避免重复绘制。

3.2 xml转换成代码

使用xml编写布局，很方便，但是最终要通过LayoutInflater的inflate方法，将xml解析出来并递归+反射去创建View对象，布局比较复杂的时候，这一部分会非常耗时。

使用代码创建可以减少xml递归解析和反射创建View的这部分耗时。 当然，如果将xml都换成代码来写，开发效率将不忍直视，并且代码可读性也是个问题。

掌阅开源的一个库，编译期自动将xml转换成java代码，X2C

它的原理是采用APT（Annotation Processor Tool）+ JavaPoet技术来完成编译期间【注解】-【解注解】->【翻译xml】->【生成java】整个流程的操作

即在编译生成APK期间，将需要翻译的layout翻译生成对应的java文件，这样对于开发人员来说写布局还是写原来的xml，但对于程序来说，运行时加载的是对应的java文件。

侵入性极低，去除注解则回退到原生的运行时解析方式。当然，有些情况是不支持转换的，比如merge标签，编译期没法确定它的parent。

3.3 异步创建View

通过子线程创建View，减少主线程耗时。

private void threadNewView() {
        new Thread(){
            @Override
            public void run() {

                mSplashView = LayoutInflater.from(MainActivity.this).inflate(R.layout.activity_splash,null);
            }
        }.start();
    }

当然，这种方式需要处理同步问题，并且没有从源头上解决创建View耗时，只是将这部分耗时放到线程去做。UI更新的操作还是要切换到主线程，不然会触发ViewRootImpl的checkThread检测。

void checkThread() {
        if (mThread != Thread.currentThread()) {
            throw new CalledFromWrongThreadException(
                    "Only the original thread that created a view hierarchy can touch its views.");
        }
    }

3.4 复用View

复用View这个应该比较常见了，像RecyclerView的四级缓存，目的就是通过复用View减少创建View的时间。

我们可以在onDestroy方法将View的状态清除，然后放入缓存。在onCreate的时候去命中缓存，设置状态。

3.5 异步布局： Litho

正常情况下measure、layout、draw都是在主线程执行的，最终绘制操作是在draw方法，而measure、layout只是做一些数据准备，完全可以放到子线程去做。

Litho 的原理就是将measure、layout 放到子线程： github.com/facebook/li…

[图片上传失败...(image-9ebf4b-1692589478694)]

优点：

  1. 将measure、layout、放到子线程去做，减少主线程耗时。
  2. 使用自己的布局引擎，减少View层级，界面扁平化。
  3. 优化RecyclerView，提高缓存命中率。

缺点：

  1. 无法在AS中预览。
  2. 使用自己的布局引擎，有一点的使用成本。

3.6 Flutter：自绘引擎

Flutter 是一个跨平台UI框架，内部集成了Skia图像库，自己接管了图像绘制流程，性能直逼原生，是时候制定计划学习一波了~

学习的过程中善于总结才能快速提升个人的水平，这里我也总结了一份《Android性能优化全方面解析》，1586页，5个章节，95个小点，不仅仅有详细的底层原理的解析，还有大厂性能优化探索与实践！

第一章 性能优化心得与经验

第二章 响应速度

第三章 流畅度

第四章 内存

第五章 图形栈

还有一份《360°全方面性能调优》一共有721页，四个章节，25个小点。

1、设计思想与代码质量优化

2、程序性能优化

3、开发效率优化

4、项目实战

更多完整Android可以查看我的个人介绍！！！

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