Android性能优化-过渡绘制解决方案

过渡绘制

屏幕上某一像素点在一帧中被重复绘制多次,就是过渡绘制。 
下图中多个卡片跌在一起,但是只有第一个卡片是完全可见的。背后的卡片只有部分可见。但是Android系统在绘制时会将下层的卡片进行绘制,接着再将上层的卡片进行绘制。但其实,下层卡片不可见的部分是不需要进行绘制的,只有可见部分才需要进行绘制。 



依据过渡绘制的层度可以分成: 


- 无过渡绘制(一个像素只被绘制了一次) 
- 过渡绘制x1(一个像素被绘制了两次) 
- 过渡绘制x2(一个像素被绘制了三次) 
- 过渡绘制x3(一个像素被绘制了四次) 
- 过渡绘制x4+(一个像素被绘制了五次以上)


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查看自己应用的过渡绘制情况


方法一:通过开发者选项开启GPU过渡绘制调试 

Android手机的开发者选项中有『调试 GPU 过度绘制』的选项: 


点开后后选择『显示过渡绘制区域』: 



方法二:通过adb命令开启GPU过渡绘制调试 


当然,如果每次都进入系统设置嫌麻烦,可以使用adb命令进行开启和关闭: 
开启『调试 GPU 过度绘制』:

adb shell setprop debug.hwui.overdraw show

关闭『调试 GPU 过度绘制』:

adb shell setprop debug.hwui.overdraw false

执行命令之后可能需要重新启动你当前开发的应用。


颜色与过渡绘制:


  • 原色:没有过度绘制

  • 蓝色:1 次过度绘制

  • 绿色:2 次过度绘制

  • 粉色:3 次过度绘制

  • 红色:4 次及以上过度绘制


在平时的开发中,如果出现粉色及以上的过渡绘制情况。说明过渡绘制以及很严重了。需要进行优化。


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优化过渡绘制


1. 去除Activity自带的默认背景颜色: 


查看Android源码里的Theme主题,如下:




也就是说继承Theme这个style的风格,默认情况下,新建一个Activity都是有背景的。正常情况下,很多界面其实是不需要背景的。


下面是华为自带天气APP的首页,我们可以看到文字部分以及图标部分都是绿色,说面已经是第三层过渡绘制了,其中背后天气图是一层,文字又是一层,正常来说应该只有两层,也就是文字和图标应该是蓝色。


那么这多出来的一层应该就是Activity自带的背景色了。也就是theme里面设置的。 



我们只要在自己的AppTheme里面去除该背景色即可:

<style name="AppTheme" parent="android:Theme.Light.NoTitleBar">
    <item name="android:windowBackground">@null</item>
</style>

或者在Activity的onCreate方法中:

getWindow().setBackgroundDrawable(null);


2.使用Canvas的clipRect和clipPath方法限制View的绘制区域 


一个Activity对应有一个Canvas,也就是画布,画布的概念就是一个画板,这个画布提供了很多的API,我们可以通过调用画布的API来绘图以及对画布做一些操作,clipRect方法用来裁切画布上的一个矩形区域,该矩形区域用Rect对象来描述。调用了clipRect之后,画布的可绘制区域减小到和Rect指定的矩形区域一样大小。所有的绘制将限制在该矩形范围之内。这里的裁切概念和PS里的裁切类似。


典型的例子,抽屉布局,找了网易云音乐开刀:

 
 


注意观察左侧抽屉打开的时候,抽屉布局和背后布局重叠在一起了,此时整个屏幕一多半都变成了红色,过渡绘制严重。


在抽屉布局弹出时,抽屉布局是不透明的,也就是说抽屉布局背后挡住的内容布局是不需要绘制的,而网易云进行了绘制,导致抽屉布局所在区域的像素点绘制了多次。


google官方在android.support.v4.widget包下有DrawerLayout.Java类。使用来实现抽屉布局的。该类在重写了drawChild方法:




drawChild方法在ViewGroup类的dispatchDraw方法内被调用,用来绘制子视图,DrawerLayout类通过重写该方法,因为在所有孩子视图绘制之前都会调用drawChild方法,但是这里只需要对内容区域视图做裁切,当绘制内容区域视图时,取得抽屉视图的位置信息,如果抽屉视图可见、背景为不透明、抽屉高度和父布局高度一致时,取得抽屉视图左、上、右、下边缘在canvas中的位置信息。接着进行裁切,将内容视图未被挡住的部分区域裁切出来,并把裁切完的canvas交由子View进行绘制,这样,内容区域只有在裁切后的区域才会绘制,其他区域不进行绘制。


待子View绘制完之后,恢复Canvas到裁切之前的状态,因为一个Window下的所有View都使用的是同一个Canvas,所以需要恢复状态给其他子View使用。


下面看一个系统里的“下载”APP,使用的是DrawerLayout实现: 


 

 
应用中虽然内容区域是红色,但是抽屉视图拉出来之后,抽屉视图的过渡绘制情况却比内容区域未被挡住的部分少。


3. ImageView的background和imageDrawable重叠 


Android中,所有的view均可以设置background。ImageView除了能够设置background之外,还能设置ImageDrawable。


在开发中,很多时候需要显示图片,在图片加载出来之前通常是需要显示一张默认图片的,很多时候会使用ImageView的background属性来设置默认背景图,而imageDrawable来设置需要加载的图片。这样会导致一个问题,当图片加载到页面后,默认背景图被挡住了,但是却任然需要绘制,导致过渡绘制情况的发生。


解决方案是把背景图和真正加载的图片都通过imageDrawable方法进行设置。


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总结


  • Android中一个window对应一个Canvas,window下的所有视图(View/ViewGroup)使用的都是同一个canvas,视图树的父节点在调用子视图的View.draw之前,会对Canvas进行裁切,裁切的区域就是View在屏幕中所占的矩形区域,这也就是为什么超过View边界的内容会被裁切掉的原因。

  • 既然过渡绘制值一个像素点被绘制多次,我们只要保证图片或者背景颜色不要叠加在一起即可。正确的方式应该是尽量减少带背景的View产生重叠区域。如果重叠,使用canvas的clipRect进行裁切。

  • 尽量减少视图的深度,来减少视图树的遍历过程。


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