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前言

• 在 Android开发中，性能优化策略十分重要
• 本文主要讲解性能优化中的布局优化，希望你们会喜欢。

Carson带你学Android性能优化系列文章：
Android性能优化：性能优化指南
Android性能优化：布局优化（含标签Include、Viewstub、Merge讲解）
Android性能优化：内存泄露
Android性能优化：内存优化
Android性能优化：Bitmap图片资源优化
Android性能优化：绘制优化

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#目录

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1. 影响的性能

布局性能的好坏 主要影响 ：Android应用中的页面显示速度

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2. 如何影响性能

布局影响Android性能的实质：页面的测量 & 绘制时间

1个页面通过递归 完成测量 & 绘制过程 = measure、layout 过程

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3. 优化思路

• 优化方向：布局性能、布局层级、布局复用性 和 测量 & 绘制时间
• 具体如下

针对 页面布局的性能、层级、测量绘制时间 进行优化，从而提高 Android应用中的页面显示速度

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4. 具体优化方案

• 具体如下

• 下面，我将详细分析每种优化方案

4.1 选择 耗费性能较少的布局

• 性能耗费低的布局 = 功能简单 = FrameLayout、LinearLayout
• 性能耗费高的布局 = 功能复杂 = RelativeLayout

即 布局过程需消耗更多性能（CPU资源 & 时间）

注：

1. 嵌套所耗费的性能 > 单个布局本身耗费的性能
2. 即 完成需求时：宁选择 1个耗费性能高的布局，也不采用嵌套多个耗费性能低的布局

4.2 减少布局的层级（嵌套）

• 原理：布局层级少 ->> 绘制的工作量少 ->> 绘制速度快 ->> 性能提高
• 优化方式：使用布局标签<merge> & 合适选择布局类型

4.2.1 使用布局标签

• 作用
  减少 布局层级

配合<include>标签使用，可优化 加载布局文件时的资源消耗

• 具体使用

// 使用说明：
// 1. <merge>作为被引用布局A的根标签
// 2. 当其他布局通过<include>标签引用布局A时，布局A中的<merge>标签内容（根节点）会被去掉，在<include>里存放的是布局A中的<merge>标签内容（根节点）的子标签（即子节点），以此减少布局文件的层次

/** 
 * 实例说明：在上述例子，在布局B中 通过<include>标签引用布局C
 * 此时：布局层级为 =  RelativeLayout ->> Button 
 *                                  —>> RelativeLayout ->> Button
 *                                                     ->> TextView
 * 现在使用<merge>优化：将 被引用布局C根标签 的RelativeLayout 改为 <merge>
 * 在引用布局C时，布局C中的<merge>标签内容（根节点）会被去掉，在<include>里存放的是布局C中的<merge>标签内容（根节点）的子标签（即子节点）
 * 即 <include>里存放的是：<Button>、<TextView>
 * 此时布局层级为 =  RelativeLayout ->> Button 
 *                                ->> Button
 *                                ->> TextView
 * 即 已去掉之前无意义、多余的<RelativeLayout>
 */  

 // 被引用的公共部分：布局C = layout_c.xml
 <?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
 <merge xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    android:layout_width="match_parent"
    android:layout_height="match_parent" >
 
    <Button
        android:id="@+id/button"
        android:layout_width="match_parent"
        android:layout_height="@dimen/dp_10"/>

    <TextView
        android:id="@+id/textview"
        android:layout_width="match_parent"
        android:layout_height="@dimen/dp_10"/>
 
  </merge>

  // 布局B：layout_b.xml
  <?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" >
   
      <Button
          android:id="@+id/Button"
          android:layout_width="match_parent"
          android:layout_height="match_parent"
          android:layout_marginBottom="@dimen/dp_10" />

      <include layout="@layout/layout_c.xml" />

  </RelativeLayout>

4.2.2 合适选择布局类型

• 通过合理选择布局类型，从而减少嵌套
• 即：完成 复杂的UI效果时，尽可能选择1个功能复杂的布局（如RelativeLayout）完成，而不要选择多个功能简单的布局（如LinerLayout）通过嵌套完成

4.3 提高 布局 的复用性

• 优化原理：提取布局间的公共部分，通过提高布局的复用性从而减少测量 & 绘制时间

• 优化方案：使用 布局标签 <include>，其作用是实现 布局模块化，即 提取布局中的公共部分 供其他布局共用。

• 使用说明：通过标签引入抽取的公共部分布局C；标签所需属性 = 公共部分的layout属性，作用 = 指定需引入、包含的布局文件

• 具体使用
  抽取布局A、B中的公共部分布局C & 放入到布局B中使用.

/** 
 * 布局B：layout_b.xml
 */  
  <?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" >
   
      <Button
          android:id="@+id/Button"
          android:layout_width="match_parent"
          android:layout_height="match_parent"
          android:layout_marginBottom="@dimen/dp_10" />
      
      // 通过<include>标签引入抽取的公共部分布局C
      // <include>标签所需属性 = 公共部分的layout属性，作用 = 指定需引入、包含的布局文件
      <include layout="@layout/layout_c.xml" />
   
  </RelativeLayout>

/** 
 * 公共部分的布局C：layout_c.xml
 */
   <?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" >
   
      <Button
          android:id="@+id/button"
          android:layout_width="match_parent"
          android:layout_height="@dimen/dp_10"/>

      <TextView
      android:id="@+id/textview"
      android:layout_width="match_parent"
      android:layout_height="@dimen/dp_10"/>
   
  </RelativeLayout>

4.4 减少初次测量 & 绘制时间

主要优化方案：使用 布局标签<ViewStub> & 尽可能少用布局属性 wrap_content

4.4.1 使用 布局标签

• 作用：按需加载 外部引入的布局，属 轻量级View、不占用显示 & 位置
• 应用场景：引入 只在特殊情况下才显示的布局（即 默认不显示），如：进度显示布局、信息出错出现的提示布局等
• 使用说明
  1. 先设置好预显示的布局
  2. 在其他布局通过标签引入外部布局（类似）；注：此时该布局还未被加载显示
  3. 只有当ViewStub被设置为可见 / 调用了ViewStub.inflate()时，ViewStub所指向的布局文件才会被inflate 、实例化，最终 显示指向的布局
• 具体使用：在布局A中引入布局B，只有在特定时刻C中才显示

// 步骤1：先设置好预显示的布局B = layout_b.xml
 <?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" >
 
    <Button
        android:id="@+id/button"
        android:layout_width="match_parent"
        android:layout_height="@dimen/dp_10"/>

    <TextView
        android:id="@+id/textview"
        android:layout_width="match_parent"
        android:layout_height="@dimen/dp_10"/>
 
</RelativeLayout>

// 步骤2：在布局A通过<ViewStub>标签引入布局B（类似<include>）；注：此时该布局还未被加载显示
// 布局A：layout_a.xml
<?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" >
 
    <Button
        android:id="@+id/Button"
        android:layout_width="match_parent"
        android:layout_height="match_parent"
        android:layout_marginBottom="@dimen/dp_10" />

    <ViewStub
        android:id="@+id/Blayout"
        android:layout_width="match_parent"
        android:layout_height="match_parent"
        android:layout="@layout/layout_b" />

</RelativeLayout>

// 步骤3：只有当ViewStub被设置为可见 / 调用了ViewStub.inflate()时，ViewStub所指向的布局文件才会被inflate 、实例化，最终 显示<ViewStub>指向的布局
ViewStub stub = (ViewStub) findViewById(R.id.Blayout);   
stub.inflate();

需要特别注意的是：

1. ViewStub中的layout布局不能使用merge标签，否则会报错
2. ViewStub的inflate只能执行一次，显示了之后，就不能再使用ViewStub控制它了
3. 与View.setVisible(View.Gone)的区别：View 的可见性设置为 gone 后，在inflate 时，该View 及其子View依然会被解析；而使用ViewStub就能避免解析其中指定的布局文件，从而节省布局文件的解析时间 & 内存的占用

4.4.2 尽可能少用布局属性 wrap_content

布局属性wrap_content 会增加布局测量时计算成本，应尽可能少用；特别是在已知宽高为固定值时，不使用wrap_content。

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5. 布局调优工具

• 背景
  尽管已经注意到上述的优化策略，但实际开发中难免还是会出现布局性能的问题
• 解决方案
  使用 布局调优工具

此处主要介绍 常用的：hierarchy viewer、Lint、Systrace

5.1 Hierarchy Viewer

• 简介
  Android Studio 提供的UI性能检测工具。

• 作用
  可视化获得UI布局设计结构 & 各种属性信息，帮助我们优化布局设计

即 ：方便查看Activity布局，各个View的属性、布局测量-布局-绘制的时间

• 具体使用
  Hierarchy Viewer 使用指南

5.2 Lint

• 简介
  Android Studio 提供的 代码扫描分析工具
• 作用
  扫描、发现代码结构 / 质量问题；提供解决方案

1. 该过程不需手写测试用例
2. Lint 发现的每个问题都有描述信息 & 等级（和测试发现 bug 很相似），可方便定位问题 & 按照严重程度进行解决

• 具体使用
  Lint 使用指南

5.3 Systrace

• 简介
  Android 4.1以上版本提供的性能数据采样 & 分析工具
• 作用
  检测 Android系统各个组件随着时间的运行状态 & 提供解决方案

1. 收集 等运行信息，从而帮助开发者更直观地分析系统瓶颈，改进性能
   检测范围包括：Android 关键子系统（如WindowManagerService 等 Framework 部分关键模块）、服务、View系统
2. 功能包括：跟踪系统的I/O 操作、内核工作队列、CPU 负载等，在 UI 显示性能分析上提供很好的数据，特别是在动画播放不流畅、渲染卡等问题上

• 具体使用
  Systrace 使用指南

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6. 总结

本文主要讲解Android 性能优化中的布局优化，总结如下：

• Carson带你学性能优化系列文章：
  Android性能优化：性能优化指南
  Android性能优化：布局优化（含标签Include、Viewstub、Merge讲解）
  Android性能优化：内存泄露
  Android性能优化：内存优化
  Android性能优化：Bitmap图片资源优化
  Android性能优化：绘制优化

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