什么是過(guò)度繪制（OverDraw）
在多層次重疊的UI結(jié)構(gòu)里面，如果不可見(jiàn)的UI也在做繪制的操作，會(huì)導(dǎo)致某些像素區(qū)域被繪制了多次。這樣就會(huì)浪費(fèi)大量的CPU以及GPU資源。過(guò)度繪制最直觀的影響就是會(huì)導(dǎo)致APP卡頓。還好系統(tǒng)有提供GPU過(guò)度繪制調(diào)試工具會(huì)在屏幕上用不同的顏色，來(lái)表明一個(gè)像素點(diǎn)位被重復(fù)繪制的次數(shù)。
怎樣開啟GPU過(guò)度繪制調(diào)試工具？
1.點(diǎn)擊進(jìn)入“設(shè)置”；
2.點(diǎn)擊進(jìn)入“開發(fā)者選項(xiàng)”
3.選中“調(diào)試GPU過(guò)度繪制”
4.選中“顯示過(guò)度繪制區(qū)域”
此時(shí)，你會(huì)注意到屏幕的顏色變化了，別緊張。切換到你的應(yīng)用，現(xiàn)在我們開始了解怎么通過(guò)改善布局來(lái)解決過(guò)度繪制問(wèn)題。
屏幕上不同的顏色代表著什么？
1.原色 – 沒(méi)有被過(guò)度繪制 – 這部分的像素點(diǎn)只在屏幕上繪制了一次。
2.藍(lán)色 – 1次過(guò)度繪制– 這部分的像素點(diǎn)只在屏幕上繪制了兩次。
3.綠色 – 2次過(guò)度繪制 – 這部分的像素點(diǎn)只在屏幕上繪制了三次。
4.粉色 – 3次過(guò)度繪制 – 這部分的像素點(diǎn)只在屏幕上繪制了四次。
5.紅色 – 4次過(guò)度繪制 – 這部分的像素點(diǎn)只在屏幕上繪制了五次。
怎么解決應(yīng)用過(guò)度繪制？
由上面的知識(shí)，我們知道要解決過(guò)度繪制。即是要盡量減少屏幕上的紅色區(qū)域，增加屏幕上的藍(lán)色和綠色區(qū)域。我們的目標(biāo)是要控制界面最多被過(guò)度繪制2次（不出現(xiàn)粉色和紅色）。
1.合理選擇控件容器
既然overdraw是因?yàn)橹貜?fù)繪制了同一片區(qū)域的像素點(diǎn)，那我們首先想到的是解決布局問(wèn)題。Android提供的Layout控件主要包括LinearLayout、TableLayout、FrameLayout、RelativeLayout（這里我們不考慮AbsoluteLayout）。同一個(gè)界面我們可以使用不同的容器控件來(lái)表達(dá)，但是各個(gè)容器控件描述界面的復(fù)雜度是不一樣的。一般來(lái)說(shuō)LinearLayout最易，RelativeLayout較復(fù)雜。但是尺有所短，寸有所長(zhǎng)，LinearLayout只能用來(lái)描述一個(gè)方向上連續(xù)排列的控件，容易導(dǎo)致布局文件嵌套太深，不符合布局扁平化的設(shè)計(jì)原理。而RelativeLayout幾乎可以用于描述任意復(fù)雜度的界面。但是表達(dá)能力越強(qiáng)的容器控件，性能往往略低一些，因?yàn)镽elativeLayout主要在onMeasure和onLayout階段會(huì)耗費(fèi)更多時(shí)間。綜上所述：LinearLayout易用，效率高，表達(dá)能力有限。RelativeLayout復(fù)雜，表達(dá)能力強(qiáng)，但是效率稍遜。所以當(dāng)某一界面在使用LinearLayout并不會(huì)比RelativeLayout帶來(lái)更多的控件數(shù)和控件層級(jí)時(shí)，我們要優(yōu)先考慮LinearLayout。但是要根據(jù)實(shí)際情況來(lái)做一個(gè)取舍，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(lái)說(shuō)是無(wú)用的，但是它會(huì)產(chǎn)生一次Overdraw，帶來(lái)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(guò)分別設(shè)置背景來(lái)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(wèn)題。這里只簡(jiǎn)單舉兩個(gè)例子，我們?cè)陂_發(fā)過(guò)程中的一些習(xí)慣性思維定式會(huì)帶來(lái)不經(jīng)意的Overdraw，所以開發(fā)過(guò)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(wèn)題，Android系統(tǒng)會(huì)通過(guò)避免繪制那些完全不可見(jiàn)的組件來(lái)盡量減少消耗。但是不幸的是，對(duì)于那些過(guò)于復(fù)雜的自定義的View(通常重寫了onDraw方法)，Android系統(tǒng)無(wú)法檢測(cè)在onDraw里面具體會(huì)執(zhí)行什么操作，系統(tǒng)無(wú)法監(jiān)控并自動(dòng)優(yōu)化，也就無(wú)法避免Overdraw了。但是我們可以通過(guò)canvas.clipRect()來(lái)幫助系統(tǒng)識(shí)別那些可見(jiàn)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(lái)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(lái)判斷是否沒(méi)和某個(gè)矩形相交，從而跳過(guò)那些非矩形區(qū)域內(nèi)的繪制操作。
clip方法詳解
5.使用ViewStub占位
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(lái)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(jiàn)性都設(shè)為View.GONE，然后在代碼中動(dòng)態(tài)的更改它的可見(jiàn)性。這樣的做法的優(yōu)點(diǎn)是邏輯簡(jiǎn)單而且控制起來(lái)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(jiàn)View.GONE但是在Inflate布局的時(shí)候View仍然會(huì)被Inflate，也就是說(shuō)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(shuō)，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(jiàn)的，不占布局位置，占用資源非常小的控件?？梢詾閂iewStub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(jiàn)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(lái)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：
//方法一
((ViewStub) findViewById(R.id.stub_view)).setVisibility(View.VISIBLE);
//方法二
View importPanel = ((ViewStub) findViewById(R.id.stub_view)).inflate();
6.用Merge減少布局深度
Merge標(biāo)簽有什么用呢？簡(jiǎn)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(lái)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(shuō)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(méi)有用的嵌套，無(wú)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(wèn)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。
使用HierarchyViewer檢查布局層級(jí)
7.善用draw9patch
給ImageView加一個(gè)邊框，你肯定遇到過(guò)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(wèn)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(lái)，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(shuō)，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(guò)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(lái)不好的體驗(yàn)，overdraw產(chǎn)生的原因無(wú)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(wú)節(jié)制的View堆砌，究其根本無(wú)非是產(chǎn)品無(wú)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(guò)度設(shè)計(jì)的華麗外衣，卻忘了簡(jiǎn)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(lái)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(jiǎn)單易用的界面展現(xiàn)中做一個(gè)平衡，而不是一味的OverDesign。
