【Android 性能优化】布局渲染优化 ( 过渡绘制 | 背景设置产生的过度绘制 | Android 系统的渲染优化 | 自定义布局渲染优化 )

简介: 【Android 性能优化】布局渲染优化 ( 过渡绘制 | 背景设置产生的过度绘制 | Android 系统的渲染优化 | 自定义布局渲染优化 )

文章目录

一、 背景设置产生的过度绘制

二、 Android 系统的渲染优化

1. 透明组件数据传递

2. GPU 存储机制

3. Android 7.0 之后的优化机制

三、 自定义布局渲染优化





一、 背景设置产生的过度绘制


1. 背景设置产生的过度绘制 :



① 组件背景 : 每个组件每设置一次背景 , 该组件的区域就会增加一层绘制 , 如 LinearLayout 线性布局设置背景颜色 , TextView 设置背景颜色 , 都会增加该组件区域内的过渡绘制 ;


② 布局背景 : 布局文件总的背景 , 会增加一次 GPU 绘制 ;


③ 主题背景 : Activity 界面的主题背景 , 会增加一次 GPU 绘制 ;




2. 组件背景设置策略 : 不要随便为组件添加背景 , 添加一次背景 , 就增加一次 GPU 绘制 ;


不要随意给布局中的 UI 组件设置背景 , 能不设置背景的就不设置背景 , 如 ImageView 组件 , 设置一张图片 , 会增加一次绘制 , 如果再给该 ImageView 组件设置背景颜色 , 那么又会增加一次绘制 , 那么该 ImageView 组件肯定过渡绘制了 ;






二、 Android 系统的渲染优化


在 【Android 性能优化】布局渲染优化 ( CPU 与 GPU 架构分析 | 安卓布局显示流程 | 视觉与帧率分析 | 渲染超时卡顿分析 | 渲染过程与优化 ) 博客中分析了图像渲染的 16 毫秒过程中


CPU 渲染

CPU 传递数据到 GPU

GPU 渲染

是三大耗时操作 , 上述分析的背景过渡绘制 , 是从减少 GPU 渲染时间角度出发 , 降低图像渲染时间 ;



CPU 传递数据给 GPU 非常耗时 ;



下面分析是从 降低 CPU 传递数据到 GPU 时间 角度出发 , 进行的优化 , 这部分优化是由 Android 系统完成的 ;




1. 透明组件数据传递


Android 系统做了如下自动优化操作 , 当组件的背景是透明的 , 那么 CPU 将该组件转为多维向量图片 ( 多边形和纹理组成 ) 时发现该组件是透明的 , 该组件的图像信息就不会传递给 GPU 进行渲染 , 从而减少了 CPU 向 GPU 传递的数据大小 ; 之前讲到过 , CPU 向 GPU 传递数据也是一个非常耗时的操作 , 因此该优化 , 也降低了组件渲染的时间 ;



透明组件摆放处理 : CPU 不传递这些组件到 GPU 中 , 但是在布局中仍然正常摆放 ;




2. GPU 存储机制


1. GPU 存储纹理机制 : GPU 中的显存可以存储纹理资源 , 即多维向量图形资源 , 在渲染时 , 可以直接使用该存储的资源 , 不用每次都让 CPU 传递数据过来 ;



2. CPU 传递主题资源给 GPU 机制 : 传递主题资源是一次性传递 , 主题中的 背景 , 颜色 , 图片 ( Bitmap , Drawable ) 等资源都打包存储在了多维向量图形 ( 多边形 和 纹理 ) 中 , 传递给 GPU 进行渲染 , GPU 每次进行渲染时直接从存储区域取出这些资源 , 进行渲染 , 不再依赖 CPU 实时传递 ;


这种变化较少的资源 , 适合一次性加载 , 应用或界面的主题资源基本不会改变 ;



3. 普通的 UI 组件资源 : 如果是普通的 UI 组件 , 那么就不能只加载一次了 , 需要每次渲染时 , CPU 都要将组件加载到内存 , 并转成的多维向量图形 , 最后传递给 GPU ;




3. Android 7.0 之后的优化机制


Android 7.0 之后的优化机制 :



① 7.0 系统优化前 : Android 7.0 之前调用 UI 组件的 invalidate 方法 , 组件会回调 onLayout , onMeasure 和 onDraw 方法 ;


② 7.0 系统优化后 : Android 7.0 之后调用 UI 组件的 invalidate 方法 , 组件不会回调 onLayout 和 onMeasure 方法 , 只会调用 onDraw 方法 ;


③ 7.0 系统优化后工作机制 : 在 GPU 中缓存 UI 组件对应的多维向量图形 ( 纹理 ) , 当该组件位置或颜色等外观发生变化时 , 就会通知 CPU , 重新进行加载 , 如 onLayout 摆放 , onMeasure 测量 , 并转为多维向量图 ( 纹理 ) , 传递给 GPU 进行渲染 ; 如果没有发生变化 , 调用 invalidate 方法 , 只会在 GPU 中重新渲染 ; 不会重新 摆放 ( onLayout ) 与 测量 ( onMeasure ) ;






三、 自定义布局渲染优化


1. 自定义组件过度绘制问题描述 : 自定义控件 , 在自定义的 onDraw 方法中 , 绘制多张图片 , 如果图片之间产生重叠 , 重叠绘制的部分就出现了过度绘制 ;




2. 自定义组件绘制原则 :



① 两张图片 : 图片 A AA 和 图片 B BB ;

image.png



② 图片覆盖 : 当图片 A AA 被图片 B BB 覆盖时 , 只绘制图片 A AA 显示的部分区域 , 图片 A AA 被图片 B BB 覆盖的部分不再绘制 ;


image.png


③ 图片 A AA 只绘制没有被覆盖的部分 : 只在图片 A AA 显示的区域绘制图片 A AA 的区域 , 如下图黄色框中的区域 ;


image.png




3. 实现上述图片 A AA 在 Canvas 画布上绘制部分图片方式 :



① 完整画布 : onDraw 函数中的 Canvas canvas 参数是完整的画布 ;


② 取出图片 A AA 绘制部分的 Canvas 画布 : 这部分画布就是上图中 , 被黄色框框起来的画布 , 传入的四个参数是黄色矩形框的左上右下参数 , 注意剪切之前先保存画布 ;


// 剪切画布前 , 先保存画布 , 之后还要恢复回去
canvas.save();
// 剪切画布
canvas.clipRect(left, top, right, bottom);


③ 在剪切后的画布中绘制图片 A AA : 在剪切后的画布中 , 绘制图片 A AA , 注意绘制完成后 , 恢复画布 ;


// 在剪切后的画布中 , 绘制图片 A
canvas.drawBitmap(...);
// 绘制完毕后 , 恢复画布
canvas.restore();


④ 绘制效果 : 上述代码的绘制效果大概就是绘制了部分图片 A AA , 下图中的下面的部分图片 A AA 展示 ;


image.png



3. clipRect 函数原型 : 剪切画布 , 获取 Canvas 完整画布的子画布 , 传入左 , 上 , 右 , 下 , 四个值 , 将画布剪切出来 ;


 

public boolean clipRect(float left, float top, float right, float bottom) {
        return nClipRect(mNativeCanvasWrapper, left, top, right, bottom,
                Region.Op.INTERSECT.nativeInt);
    }


相关实践学习
部署Stable Diffusion玩转AI绘画(GPU云服务器)
本实验通过在ECS上从零开始部署Stable Diffusion来进行AI绘画创作,开启AIGC盲盒。
目录
相关文章
|
11天前
|
缓存 Java Shell
Android 系统缓存扫描与清理方法分析
Android 系统缓存从原理探索到实现。
35 15
Android 系统缓存扫描与清理方法分析
|
2天前
|
搜索推荐 前端开发 Android开发
安卓应用开发中的自定义视图实现
【10月更文挑战第30天】在安卓开发的海洋中,自定义视图是那抹不可或缺的亮色,它为应用界面的个性化和交互体验的提升提供了无限可能。本文将深入探讨如何在安卓平台创建自定义视图,并展示如何通过代码实现这一过程。我们将从基础出发,逐步引导你理解自定义视图的核心概念,然后通过一个实际的代码示例,详细讲解如何将理论应用于实践,最终实现一个美观且具有良好用户体验的自定义控件。无论你是想提高自己的开发技能,还是仅仅出于对安卓开发的兴趣,这篇文章都将为你提供价值。
|
4天前
|
Android开发 开发者 UED
安卓开发中自定义View的实现与性能优化
【10月更文挑战第28天】在安卓开发领域,自定义View是提升应用界面独特性和用户体验的重要手段。本文将深入探讨如何高效地创建和管理自定义View,以及如何通过代码和性能调优来确保流畅的交互体验。我们将一起学习自定义View的生命周期、绘图基础和事件处理,进而探索内存和布局优化技巧,最终实现既美观又高效的安卓界面。
16 5
|
3天前
|
缓存 数据库 Android开发
安卓开发中的性能优化技巧
【10月更文挑战第29天】在移动应用的海洋中,性能是船只能否破浪前行的关键。本文将深入探讨安卓开发中的性能优化策略,从代码层面到系统层面,揭示如何让应用运行得更快、更流畅。我们将以实际案例和最佳实践为灯塔,引领开发者避开性能瓶颈的暗礁。
12 3
|
2天前
|
算法 JavaScript Android开发
|
4天前
|
安全 搜索推荐 Android开发
揭秘安卓与iOS系统的差异:技术深度对比
【10月更文挑战第27天】 本文深入探讨了安卓(Android)与iOS两大移动操作系统的技术特点和用户体验差异。通过对比两者的系统架构、应用生态、用户界面、安全性等方面,揭示了为何这两种系统能够在市场中各占一席之地,并为用户提供不同的选择。文章旨在为读者提供一个全面的视角,理解两种系统的优势与局限,从而更好地根据自己的需求做出选择。
16 2
|
3天前
|
安全 搜索推荐 程序员
深入探索Android系统的碎片化问题及其解决方案
在移动操作系统的世界中,Android以其开放性和灵活性赢得了广泛的市场份额。然而,这种开放性也带来了一个众所周知的问题——系统碎片化。本文旨在探讨Android系统碎片化的现状、成因以及可能的解决方案,为开发者和用户提供一种全新的视角来理解这一现象。通过分析不同版本的Android系统分布、硬件多样性以及更新机制的影响,我们提出了一系列针对性的策略,旨在减少碎片化带来的影响,提升用户体验。
|
3天前
|
安全 Android开发 iOS开发
深入探索iOS与Android系统的差异性及优化策略
在当今数字化时代,移动操作系统的竞争尤为激烈,其中iOS和Android作为市场上的两大巨头,各自拥有庞大的用户基础和独特的技术特点。本文旨在通过对比分析iOS与Android的核心差异,探讨各自的优势与局限,并提出针对性的优化策略,以期为用户提供更优质的使用体验和为开发者提供有价值的参考。
|
5天前
|
安全 Android开发 iOS开发
安卓系统与iOS系统的比较####
【10月更文挑战第26天】 本文将深入探讨安卓(Android)和iOS这两大主流移动操作系统的各自特点、优势与不足。通过对比分析,帮助读者更好地理解两者在用户体验、应用生态、系统安全等方面的差异,从而为消费者在选择智能手机时提供参考依据。无论你是技术爱好者还是普通用户,这篇文章都将为你揭示两大系统背后的故事和技术细节。 ####
16 0
|
XML 前端开发 Android开发
android 前端常用布局文件升级总结(二)
android 前端常用布局文件升级总结(二)