你最需要知道的View优化

View优化之Overdraw

一、什么是Overdraw？

Overdraw即过度绘制，是指在一帧的时间内（16.67ms）像素被绘制了多次。理论上，一个像素每次只绘制一次是最优的，但由于重叠的布局，一些像素会被多次绘制。每次绘制都会对应到CPU的一组绘图命令和GPU的一些操作，当这些操作耗时超过16.67ms时，就会出现掉帧现象，即卡顿。因此，对重叠不可见元素的重复绘制会产生额外的开销，需要尽量减少Overdraw的发生。

二、如何检测Overdraw？

Android提供了测量Overdraw的选项，在开发者选项－调试GPU过度绘制（Show GPU Overdraw）中，打开该选项就可以看到当前页面Overdraw的状态。该工具会使用三种不同的颜色绘制屏幕，来指示overdraw发生在哪里以及程度如何：

• 没有颜色：意味着没有overdraw，像素只画了一次。
• 蓝色：意味着overdraw 1倍，像素绘制了两次。大片的蓝色还是可以接受的（若整个窗口是蓝色的，可以摆脱一层）。
• 绿色：意味着overdraw 2倍，像素绘制了三次。中等大小的绿色区域是可以接受的，但应该尝试优化、减少它们。
• 浅红：意味着overdraw 3倍，像素绘制了四次，小范围可以接受。
• 暗红：意味着overdraw 4倍，像素绘制了五次或者更多。这是错误的，需要修复。

三、如何减少Overdraw？

1. 合理选择控件容器

   LinearLayout：易用，效率高，但表达能力有限，只能用于描述一个方向上连续排列的控件。

   RelativeLayout：复杂，表达能力强，效率稍逊，但可以用于描述任意复杂度的界面。

   在选择容器时，要根据实际情况来选择合适容器控件，在保证性能的同时，尽量避免overdraw。如果某一界面在使用LinearLayout并不会比RelativeLayout带来更多的控件数和控件层级时，LinearLayout则是首选。

2. 去掉window的默认背景

   当使用了Android自带的一些主题时，window会被默认添加一个纯色的背景。如果自定义布局时又添加了一张背景图或设置背景色，那么DecorView的background就会产生一次Overdraw。可以通过在onCreate()中setContentView()之后调用getWindow().setBackgroundDrawable(null);或在theme中添加android:windowbackground="null"来去掉window的背景。

3. 去掉其他不必要的背景

   有时候为了方便，会先给Layout设置一个整体的背景，再给子View设置背景，这会造成重叠。如果子View宽度为match_parent，完全覆盖了Layout的一部分，就可以通过分别设置背景来减少重绘。另外，如果采用的是selector的背景，将normal状态的color设置为“@android:color/transparent”，也可以解决问题。

4. ClipRect & QuickReject

   为了解决Overdraw的问题，Android系统会通过避免绘制那些完全不可见的组件来尽量减少消耗。但对于复杂的自定义View（通常重写了onDraw方法），Android系统无法检测在onDraw里面具体会执行什么操作，因此无法避免Overdraw。可以通过canvas.clipRect()来帮助系统识别那些可见的区域，只有在这个区域内才会被绘制，其他区域会被忽视。同时，canvas.quickreject()也可以用来判断是否没和某个矩形相交，从而跳过那些非矩形区域内的绘制操作。

5. ViewStub

   ViewStub是一个轻量级的View，它看不见、不占布局位置、占用资源非常小。可以为ViewStub指定一个布局，在Inflate布局的时候，只有ViewStub会被初始化。当ViewStub被设置为可见时，或调用了ViewStub.inflate()时，ViewStub所指向的布局就会被Inflate和实例化。这样可以使用ViewStub来方便地在运行时决定是否显示某个布局。

6. Merge

   Merge标签可以干掉一个view层级。有两种情况下可以使用Merge标签来做容器控件：一是子视图不需要指定任何针对父视图的布局属性；二是假如需要在LinearLayout里面嵌入一个布局（或视图），而这个布局（或视图）的根节点也是LinearLayout，这样就多了一层没有用的嵌套。使用Merge标签可以避免这样的问题。但需要注意的是，Merge只能作为XML布局的根标签使用。

7. 善用draw9patch

   给ImageView加一个边框时，通常会在ImageView后面设置一张背景图来露出边框。但这样做会导致两层drawable的重叠区域绘制两次，产生overdraw。优化方案是将背景drawable制作成draw9patch，并将和前景重叠的部分设置为透明。由于Android的2D渲染器会优化draw9patch中的透明区域，从而优化了这次overdraw。但需要注意的是，背景图片必须制作成draw9patch才行。

8. 慎用Alpha

   对View做Alpha转化需要先将View绘制出来，然后做Alpha转化，最后将转换后的效果绘制在界面上。这样做会导致对当前View绘制两遍，绘制效率会大打折扣。如果一定需要做Alpha转化，可以采用缓存的方式，通过setLayerType方式将当前界面缓存在GPU中，但用完要马上释放掉。

9. 避免“OverDesign”

   Overdraw产生的原因无外乎复杂的Layout层级、重叠的View、重叠的背景等。开发人员无节制的View堆砌，究其根本是产品无节制的需求设计。因此，在复杂的业务逻辑与简单易用的界面展现中需要做一个平衡，而不是一味的OverDesign。

通过以上方法，可以有效地减少Overdraw，提高应用的性能。