前言

在 Android開發中，性能優化策略十分重要
本文主要講解性能優化中的布局優化，希望你們會喜歡，

Carson帶你學Android性能優化系列文章：
Android性能優化：性能優化指南
Android性能優化：布局優化（含標簽Include、Viewstub、Merge講解）
Android性能優化：記憶體泄露
Android性能優化：記憶體優化
Android性能優化：Bitmap圖片資源優化
Android性能優化：繪制優化

#目錄

示意圖

1. 影響的性能

布局性能的好壞主要影響：Android應用中的頁面顯示速度

2. 如何影響性能

布局影響Android性能的實質：頁面的測量 & 繪制時間

1個頁面通過遞回完成測量 & 繪制程序 = measure、layout 程序

3. 優化思路

優化方向：布局性能、布局層級、布局復用性和測量 & 繪制時間
具體如下

示意圖

針對 頁面布局的性能、層級、測量繪制時間 進行優化，從而提高 Android應用中的頁面顯示速度

4. 具體優化方案

具體如下

示意圖

下面，我將詳細分析每種優化方案

4.1 選擇耗費性能較少的布局

性能耗費低的布局 = 功能簡單 = FrameLayout、LinearLayout
性能耗費高的布局 = 功能復雜 = RelativeLayout

即布局程序需消耗更多性能（CPU資源 & 時間）

注：

嵌套所耗費的性能 > 單個布局本身耗費的性能
即完成需求時：寧選擇 1個耗費性能高的布局，也不采用嵌套多個耗費性能低的布局

4.2 減少布局的層級（嵌套）

原理：布局層級少 ->> 繪制的作業量少 ->> 繪制速度快 ->> 性能提高
優化方式：使用布局標簽<merge> & 合適選擇布局型別

4.2.1 使用布局標簽

作用
減少布局層級

配合<include>標簽使用，可優化加載布局檔案時的資源消耗

具體使用

// 使用說明：
// 1. <merge>作為被參考布局A的根標簽
// 2. 當其他布局通過<include>標簽參考布局A時，布局A中的<merge>標簽內容（根節點）會被去掉，在<include>里存放的是布局A中的<merge>標簽內容（根節點）的子標簽（即子節點），以此減少布局檔案的層次

/** 
 * 實體說明：在上述例子，在布局B中 通過<include>標簽參考布局C
 * 此時：布局層級為 =  RelativeLayout ->> Button 
 *                                  —>> RelativeLayout ->> Button
 *                                                     ->> TextView
 * 現在使用<merge>優化：將 被參考布局C根標簽 的RelativeLayout 改為 <merge>
 * 在參考布局C時，布局C中的<merge>標簽內容（根節點）會被去掉，在<include>里存放的是布局C中的<merge>標簽內容（根節點）的子標簽（即子節點）
 * 即 <include>里存放的是：<Button>、<TextView>
 * 此時布局層級為 =  RelativeLayout ->> Button 
 *                                ->> Button
 *                                ->> TextView
 * 即 已去掉之前無意義、多余的<RelativeLayout>
 */  

 // 被參考的公共部分：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 合適選擇布局型別

通過合理選擇布局型別，從而減少嵌套
即：完成復雜的UI效果時，盡可能選擇1個功能復雜的布局（如RelativeLayout）完成，而不要選擇多個功能簡單的布局（如LinerLayout）通過嵌套完成

4.3 提高布局的復用性

優化原理：提取布局間的公共部分，通過提高布局的復用性從而減少測量 & 繪制時間
優化方案：使用布局標簽 <include>，其作用是實作 布局模塊化，即提取布局中的公共部分供其他布局共用，
使用說明：通過標簽引入抽取的公共部分布局C；標簽所需屬性 = 公共部分的layout屬性，作用 = 指定需引入、包含的布局檔案
具體使用
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" />
      
      // 通過<include>標簽引入抽取的公共部分布局C
      // <include>標簽所需屬性 = 公共部分的layout屬性，作用 = 指定需引入、包含的布局檔案
      <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 減少初次測量 & 繪制時間

主要優化方案：使用布局標簽<ViewStub> & 盡可能少用布局屬性 wrap_content

4.4.1 使用布局標簽

作用：按需加載 外部引入的布局，屬輕量級View、不占用顯示 & 位置
應用場景：引入只在特殊情況下才顯示的布局（即默認不顯示），如：進度顯示布局、資訊出錯出現的提示布局等
使用說明
1. 先設定好預顯示的布局
2. 在其他布局通過標簽引入外部布局（類似）；注：此時該布局還未被加載顯示
3. 只有當ViewStub被設定為可見 / 呼叫了ViewStub.inflate()時，ViewStub所指向的布局檔案才會被inflate 、實體化，最終顯示指向的布局
具體使用：在布局A中引入布局B，只有在特定時刻C中才顯示

// 步驟1：先設定好預顯示的布局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>

// 步驟2：在布局A通過<ViewStub>標簽引入布局B（類似<include>）；注：此時該布局還未被加載顯示
// 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>

// 步驟3：只有當ViewStub被設定為可見 / 呼叫了ViewStub.inflate()時，ViewStub所指向的布局檔案才會被inflate 、實體化，最終 顯示<ViewStub>指向的布局
ViewStub stub = (ViewStub) findViewById(R.id.Blayout);   
stub.inflate();

需要特別注意的是：

ViewStub中的layout布局不能使用merge標簽，否則會報錯
ViewStub的inflate只能執行一次，顯示了之后，就不能再使用ViewStub控制它了
與View.setVisible(View.Gone)的區別：View 的可見性設定為 gone 后，在inflate 時，該View 及其子View依然會被決議；而使用ViewStub就能避免決議其中指定的布局檔案，從而節省布局檔案的決議時間 & 記憶體的占用

4.4.2 盡可能少用布局屬性 wrap_content

布局屬性wrap_content 會增加布局測量時計算成本，應盡可能少用；特別是在已知寬高為固定值時，不使用wrap_content，

5. 布局調優工具

背景
盡管已經注意到上述的優化策略，但實際開發中難免還是會出現布局性能的問題
解決方案
使用布局調優工具

此處主要介紹常用的：hierarchy viewer、Lint、Systrace

5.1 Hierarchy Viewer

簡介
Android Studio 提供的UI性能檢測工具，
作用
可視化獲得UI布局設計結構 & 各種屬性資訊，幫助我們優化布局設計

即：方便查看Activity布局，各個View的屬性、布局測量-布局-繪制的時間

具體使用
Hierarchy Viewer 使用指南

5.2 Lint

簡介
Android Studio 提供的代碼掃描分析工具
作用
掃描、發現代碼結構 / 質量問題；提供解決方案

該程序不需手寫測驗用例
Lint 發現的每個問題都有描述資訊 & 等級（和測驗發現 bug 很相似），可方便定位問題 & 按照嚴重程度進行解決

具體使用
Lint 使用指南

5.3 Systrace

簡介
Android 4.1以上版本提供的性能資料采樣 & 分析工具
作用
檢測 Android系統各個組件隨著時間的運行狀態 & 提供解決方案

收集等運行資訊，從而幫助開發者更直觀地分析系統瓶頸，改進性能
檢測范圍包括：Android 關鍵子系統（如WindowManagerService 等 Framework 部分關鍵模塊）、服務、View系統
功能包括：跟蹤系統的I/O 操作、內核作業佇列、CPU 負載等，在 UI 顯示性能分析上提供很好的資料，特別是在影片播放不流暢、渲染卡等問題上

具體使用
Systrace 使用指南

6. 總結

本文主要講解Android 性能優化中的布局優化，總結如下：

Carson帶你學性能優化系列文章：
Android性能優化：性能優化指南
Android性能優化：布局優化（含標簽Include、Viewstub、Merge講解）
Android性能優化：記憶體泄露
Android性能優化：記憶體優化
Android性能優化：Bitmap圖片資源優化
Android性能優化：繪制優化

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