前言
說到UI布局的性能就不得不提到Overdraw，那么什么是Overdraw？
Overdraw就是過度繪制，是指在一幀的時(shí)間內(nèi)（16.67ms）像素被繪制了多次，理論上一個(gè)像素每次只繪制一次是最優(yōu)的，但是由于重疊的布局導(dǎo)致一些像素會(huì)被多次繪制，而每次繪制都會(huì)對(duì)應(yīng)到CPU的一組繪圖命令和GPU的一些操作，當(dāng)這個(gè)操作耗時(shí)超過16.67ms時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)掉幀現(xiàn)象，也就是我們所說的卡頓，所以對(duì)重疊不可見元素的重復(fù)繪制會(huì)產(chǎn)生額外的開銷，需要盡量減少Overdraw的發(fā)生。
Android提供了測量Overdraw的選項(xiàng)，在開發(fā)者選項(xiàng)－調(diào)試GPU過度繪制（Show GPU Overdraw），打開選項(xiàng)就可以看到當(dāng)前頁面Overdraw的狀態(tài)，就可以觀察屏幕的繪制狀態(tài)。該工具會(huì)使用三種不同的顏色繪制屏幕，來指示overdraw發(fā)生在哪里以及程度如何，其中：
沒有顏色： 意味著沒有overdraw。像素只畫了一次。
藍(lán)色： 意味著overdraw 1倍。像素繪制了兩次。大片的藍(lán)色還是可以接受的（若整個(gè)窗口是藍(lán)色的，可以擺脫一層）。
綠色： 意味著overdraw 2倍。像素繪制了三次。中等大小的綠色區(qū)域是可以接受的但你應(yīng)該嘗試優(yōu)化、減少它們。
淺紅： 意味著overdraw 3倍。像素繪制了四次，小范圍可以接受。
暗紅： 意味著overdraw 4倍。像素繪制了五次或者更多。這是錯(cuò)誤的，要修復(fù)它們。
那么我們?cè)趺磥硐麥鏾verdraw呢？總的原則就是：盡量避免重疊不可見元素的繪制，基于這個(gè)原則，大致有以下幾種方法：
1.RelativeLayout優(yōu)先于LinearLayout
這里有一個(gè)數(shù)據(jù)可以展示：
Hierarchy Viewer通過讓你選擇一個(gè)在連接的設(shè)備或模擬器上的進(jìn)程來工作，然后顯示布局樹。每一個(gè)塊上的紅綠燈展示了測量，布局，繪畫的性能，幫你鑒別潛在問題。
可以很清楚地看到這個(gè)item花了多少時(shí)間測量，布局，繪畫，你該在哪里花時(shí)間去優(yōu)化。
LinearLayout布局
使用這個(gè)布局表現(xiàn)一個(gè)完整的list item，花費(fèi)的時(shí)間：
測量: 0.977ms
布局: 0.167ms
繪畫: 2.717ms
RelativeLayout布局
因?yàn)樯厦娴那短譒inearLayout影響了性能，可以通過RelativeLayout減少層次來提高性能。
Hierarchy relativelayout
使用RelativeLayout修改后，只有兩層。
修改后花費(fèi)的時(shí)間：
測量: 0.598ms
布局: 0.110ms
繪畫: 2.146ms
達(dá)到UI的效果
可以看到有一些小提升，但list里有多個(gè)item,所以優(yōu)化減少的時(shí)候會(huì)是加N倍的。
由于使用LinearLayout的layout_weight,大多數(shù)時(shí)間是不一樣的，這會(huì)降低測量的速度。這只是一個(gè)如何合理使用Layout的案例，必要的時(shí)候，你要小心考慮是否用layout weight
那么對(duì)于同一界面而言，作為開發(fā)者考慮是使用盡量少的、表達(dá)能力強(qiáng)的RelativeLayout作為容器，還是選擇多個(gè)、表達(dá)能力稍弱的LinearLayout來展示。從減少overdraw的角度來看，LinearLayout會(huì)增加控件數(shù)的層級(jí)，自然是RelativeLayout更優(yōu)，但是當(dāng)某一界面在使用LinearLayout并不會(huì)比RelativeLayout帶來更多的控件數(shù)和控件層級(jí)時(shí)，LinearLayout則是首選。所以在表達(dá)界面的時(shí)候，作為一個(gè)有前瞻性的開發(fā)者要根據(jù)實(shí)際情況來選擇合適容器控件，在保證性能的同時(shí)，盡量避免overdraw。
2.去掉window的默認(rèn)背景
當(dāng)我們使用了Android自帶的一些主題時(shí)，window會(huì)被默認(rèn)添加一個(gè)純色的背景，這個(gè)背景是被DecorView持有的。當(dāng)我們的自定義布局時(shí)又添加了一張背景圖或者設(shè)置背景色，那么DecorView的background此時(shí)對(duì)我們來說是無用的，但是它會(huì)產(chǎn)生一次Overdraw，帶來繪制性能損耗。
去掉window的背景可以在onCreate()中setContentView()之后調(diào)用
getWindow().setBackgroundDrawable(null);
或者在theme中添加
android:windowbackground="null"；
3.去掉其他不必要的背景
有時(shí)候?yàn)榱朔奖銜?huì)先給Layout設(shè)置一個(gè)整體的背景，再給子View設(shè)置背景，這里也會(huì)造成重疊，如果子View寬度mach_parent，可以看到完全覆蓋了Layout的一部分，這里就可以通過分別設(shè)置背景來減少重繪。再比如如果采用的是selector的背景，將normal狀態(tài)的color設(shè)置為“@android:color/transparent",也同樣可以解決問題。這里只簡單舉兩個(gè)例子，我們?cè)陂_發(fā)過程中的一些習(xí)慣性思維定式會(huì)帶來不經(jīng)意的Overdraw，所以開發(fā)過程中我們?yōu)槟硞€(gè)View或者ViewGroup設(shè)置背景的時(shí)候，先思考下是否真的有必要，或者思考下這個(gè)背景能不能分段設(shè)置在子View上，而不是圖方便直接設(shè)置在根View上。
4.ClipRect & QuickReject
為了解決Overdraw的問題，Android系統(tǒng)會(huì)通過避免繪制那些完全不可見的組件來盡量減少消耗。但是不幸的是，對(duì)于那些過于復(fù)雜的自定義的View(通常重寫了onDraw方法)，Android系統(tǒng)無法檢測在onDraw里面具體會(huì)執(zhí)行什么操作，系統(tǒng)無法監(jiān)控并自動(dòng)優(yōu)化，也就無法避免Overdraw了。但是我們可以通過canvas.clipRect()來幫助系統(tǒng)識(shí)別那些可見的區(qū)域。這個(gè)方法可以指定一塊矩形區(qū)域，只有在這個(gè)區(qū)域內(nèi)才會(huì)被繪制，其他的區(qū)域會(huì)被忽視。這個(gè)API可以很好的幫助那些有多組重疊組件的自定義View來控制顯示的區(qū)域。同時(shí)clipRect方法還可以幫助節(jié)約CPU與GPU資源，在clipRect區(qū)域之外的繪制指令都不會(huì)被執(zhí)行，那些部分內(nèi)容在矩形區(qū)域內(nèi)的組件，仍然會(huì)得到繪制。除了clipRect方法之外，我們還可以使用canvas.quickreject()來判斷是否沒和某個(gè)矩形相交，從而跳過那些非矩形區(qū)域內(nèi)的繪制操作。
5.使用ViewStub
ViewStub是個(gè)什么東西？一句話總結(jié)：高效占位符。
我們經(jīng)常會(huì)遇到這樣的情況，運(yùn)行時(shí)動(dòng)態(tài)根據(jù)條件來決定顯示哪個(gè)View或布局。常用的做法是把View都寫在上面，先把它們的可見性都設(shè)為View.GONE，然后在代碼中動(dòng)態(tài)的更改它的可見性。這樣的做法的優(yōu)點(diǎn)是邏輯簡單而且控制起來比較靈活。但是它的缺點(diǎn)就是，耗費(fèi)資源。雖然把View的初始可見View.GONE但是在Inflate布局的時(shí)候View仍然會(huì)被Inflate，也就是說仍然會(huì)創(chuàng)建對(duì)象，會(huì)被實(shí)例化，會(huì)被設(shè)置屬性。也就是說，會(huì)耗費(fèi)內(nèi)存等資源。
推薦的做法是使用android.view.ViewStub，ViewStub是一個(gè)輕量級(jí)的View，它一個(gè)看不見的，不占布局位置，占用資源非常小的控件。可以為ViewStub指定一個(gè)布局，在Inflate布局的時(shí)候，只有ViewStub會(huì)被初始化，然后當(dāng)ViewStub被設(shè)置為可見的時(shí)候，或是調(diào)用了ViewStub.inflate()的時(shí)候，ViewStub所向的布局就會(huì)被Inflate和實(shí)例化，然后ViewStub的布局屬性都會(huì)傳給它所指向的布局。這樣，就可以使用ViewStub來方便的在運(yùn)行時(shí)，要還是不要顯示某個(gè)布局。
<ViewStub
android:id="@+id/stub_view"
android:inflatedId="@+id/panel_stub"
android:layout="@layout/progress_overlay"
android:layout_width="fill_parent"
android:layout_height="wrap_content"
android:layout_gravity="bottom" />
當(dāng)你想加載布局時(shí)，可以使用下面其中一種方法：
(ViewStub) findViewById(R.id.stub_view)).setVisibility(View.VISIBLE);
View importPanel = ((ViewStub) findViewById(R.id.stub_view)).inflate();
6.使用Merge
Merge標(biāo)簽有什么用呢？簡單粗暴點(diǎn)回答：干掉一個(gè)view層級(jí)。
Merge的作用很明顯，但是也有一些使用條件的限制。有兩種情況下我們可以使用Merge標(biāo)簽來做容器控件。第一種子視圖不需要指定任何針對(duì)父視圖的布局屬性，就是說父容器僅僅是個(gè)容器，子視圖只需要直接添加到父視圖上用于顯示就行。另外一種是假如需要在LinearLayout里面嵌入一個(gè)布局（或者視圖），而恰恰這個(gè)布局（或者視圖）的根節(jié)點(diǎn)也是LinearLayout，這樣就多了一層沒有用的嵌套，無疑這樣只會(huì)拖慢程序速度。而這個(gè)時(shí)候如果我們使用merge根標(biāo)簽就可以避免那樣的問題。另外Merge只能作為XML布局的根標(biāo)簽使用，當(dāng)Inflate以merge 開頭的布局文件時(shí)，必須指定一個(gè)父ViewGroup，并且必須設(shè)定attachToRoot為true。
舉個(gè)簡單的例子吧：
<RelativeLayout
xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
xmlns:tools="http://schemas.android.com/tools"
android:layout_width="match_parent"
android:layout_height="match_parent" >
<TextView
android:layout_width="wrap_content"
android:layout_height="wrap_content"
android:text="merge標(biāo)簽使用" />
</RelativeLayout>
把上面這個(gè)XML加載到頁面中，布局層級(jí)是RelativeLayout-TextView。但是采用下面的方式，把RelativeLayout提換成merge，RelativeLayout這一層級(jí)就被干掉了。
<merge
xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
xmlns:tools="http://schemas.android.com/tools"
android:layout_width="match_parent"
android:layout_height="match_parent" >
<TextView
android:layout_width="wrap_content"
android:layout_height="wrap_content"
android:text="merge標(biāo)簽使用" />
</merge>
7.善用draw9patch
給ImageView加一個(gè)邊框，你肯定遇到過這種需求，通常在ImageView后面設(shè)置一張背景圖，露出邊框便完美解決問題，此時(shí)這個(gè)ImageView，設(shè)置了兩層drawable，底下一層僅僅是為了作為圖片的邊框而已。但是兩層drawable的重疊區(qū)域去繪制了兩次，導(dǎo)致overdraw。
優(yōu)化方案： 將背景drawable制作成draw9patch，并且將和前景重疊的部分設(shè)置為透明。由于Android的2D渲染器會(huì)優(yōu)化draw9patch中的透明區(qū)域，從而優(yōu)化了這次overdraw。 但是背景圖片必須制作成draw9patch才行，因?yàn)锳ndroid 2D渲染器只對(duì)draw9patch有這個(gè)優(yōu)化，否則，一張普通的Png，就算你把中間的部分設(shè)置成透明，也不會(huì)減少這次overdraw。
8.慎用Alpha
假如對(duì)一個(gè)View做Alpha轉(zhuǎn)化，需要先將View繪制出來，然后做Alpha轉(zhuǎn)化，最后將轉(zhuǎn)換后的效果繪制在界面上。通俗點(diǎn)說，做Alpha轉(zhuǎn)化就需要對(duì)當(dāng)前View繪制兩遍，可想而知，繪制效率會(huì)大打折扣，耗時(shí)會(huì)翻倍，所以Alpha還是慎用。
如果一定做Alpha轉(zhuǎn)化的話，可以采用緩存的方式。
view.setLayerType(LAYER_TYPE_HARDWARE);
doSmoeThing();
view.setLayerType(LAYER_TYPE_NONE);
通過setLayerType方式可以將當(dāng)前界面緩存在GPU中，這樣不需要每次繪制原始界面，但是GPU內(nèi)存是相當(dāng)寶貴的，所以用完要馬上釋放掉。
9.避免“OverDesign”
overdraw會(huì)給APP帶來不好的體驗(yàn)，overdraw產(chǎn)生的原因無外乎：復(fù)雜的Layout層級(jí)，重疊的View，重疊的背景這幾種。開發(fā)人員無節(jié)制的View堆砌，究其根本無非是產(chǎn)品無節(jié)制的需求設(shè)計(jì)。有道是“由儉入奢易，由奢入儉難"，很多APP披著過度設(shè)計(jì)的華麗外衣，卻忘了簡單易用才是王道的本質(zhì)，紛繁復(fù)雜的設(shè)計(jì)并不會(huì)給用戶帶來好的體驗(yàn)，反而會(huì)讓用戶有壓迫感，產(chǎn)品本身也有可能因此變得卡頓。當(dāng)然，一切拋開業(yè)務(wù)談優(yōu)化都是空中樓閣，這就需要產(chǎn)品設(shè)計(jì)也要有一個(gè)權(quán)衡，在復(fù)雜的業(yè)務(wù)邏輯與簡單易用的界面展現(xiàn)中做一個(gè)平衡，而不是一味的OverDesign。
10.使用include標(biāo)簽
可能有的人說include并不能減少overdraw啊，但是他能給打UI布局很大的優(yōu)化，增加復(fù)用性，可以靈活的修改布局，所以這兒就把它也加了進(jìn)來，實(shí)際開發(fā)中可以多使用include標(biāo)簽。在以前Android開發(fā)中，由于ActionBar設(shè)計(jì)上的不統(tǒng)一以及兼容性問題，所以很多應(yīng)用都自定義了一套自己的標(biāo)題欄titlebar。標(biāo)題欄我們知道在應(yīng)用的每個(gè)界面幾乎都會(huì)用到，在這里可以作為一個(gè)很好的示例來解釋include標(biāo)簽的使用。
下面是一個(gè)自定義的titlebar文件：
<FrameLayoutxmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
android:layout_width="match_parent"
android:layout_height="wrap_content"
android:background="@color/titlebar_bg">
<ImageViewandroid:layout_width="wrap_content"
android:layout_height="wrap_content"
android:src="@drawable/gafricalogo"/>
</FrameLayout>
在應(yīng)用中使用titlebar布局文件，我們通過include標(biāo)簽,布局文件如下：
<LinearLayoutxmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
android:orientation="vertical"
android:layout_width="match_parent"
android:layout_height="match_parent"
android:background="@color/app_bg"
android:gravity="center_horizontal">
<includelayout="@layout/titlebar"/>
<TextViewandroid:layout_width="match_parent"
android:layout_height="wrap_content"
android:text="@string/hello"
android:padding="10dp"/>
</LinearLayout>
在include標(biāo)簽中可以覆蓋導(dǎo)入的布局文件root布局的布局屬性（如layout_*屬性）。
布局示例如下：
<includeandroid:id="@+id/news_title"
android:layout_width="match_parent"
android:layout_height="match_parent"
layout="@layout/title"/>
如果想使用include標(biāo)簽覆蓋嵌入布局root布局屬性，必須同時(shí)覆蓋layout_height和layout_width屬性，否則會(huì)直接報(bào)編譯時(shí)語法錯(cuò)誤。
如果include標(biāo)簽已經(jīng)定義了id，而嵌入布局文件的root布局文件也定義了id，includ標(biāo)簽的id會(huì)覆蓋掉嵌入布局文件root的id，如果include標(biāo)簽沒有定義id則會(huì)使用嵌入文件root的id。
總結(jié)
以上除了4,5,9三點(diǎn)基本都是常用的優(yōu)化規(guī)則，在實(shí)際開發(fā)中可以在開發(fā)者模式中打開GPU過度繪制設(shè)置為現(xiàn)實(shí)過渡繪制區(qū)域，然后對(duì)比圖一就行優(yōu)化，一般顏色現(xiàn)實(shí)暗紅都可以接受
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