Android UI性能优化——ViewStub和Merge的使用

ViewStub的使用

简介

ViewStub 是一种没有任何维度的轻量型视图，它不会绘制任何内容或参与布局。

ViewStub是一种没有大小，不占用布局的View。
直到当调用 inflate() 方法或者可见性变为VISIBLE时，才会将指定的布局加载到父布局中。
ViewStub加载完指定布局之后会被移除，不再占用空间。（所以 inflate() 方法只能调用一次）

因为这些特性ViewStub可以用来懒加载布局，优化UI性能。

使用

布局
在布局中添加ViewStub标签并通过layout属性指定要替换的布局。

<ViewStubandroid:id="@+id/visible_view_stub"android:layout_width="wrap_content"android:layout_height="wrap_content"android:layout="@layout/layout_view_stub_content" />

代码
在需要展示布局的地方调用 inflate() 方法或者将ViewStub的可见性设置为VISIBLE。

private View viewStubContentView = null;visibleViewStub.setVisibility(View.VISIBLE);if(viewStubContentView == null){viewStubContentView = inflateViewStub.inflate();
}

注意：inflate() 方法只能调用一次，重复调用被抛出IllegalStateException异常。

inflate() 方法会返回替换的布局的根View而设置VISIBLE不会返回，如果需要获取替换布局的实例，如：需要为替换的布局设置监听事件，这是需要使用inflate() 方法而不是VISIBLE。

ViewStub源码分析

针对我们前面说的ViewStub的几个特点，我们来分析下源码是如何实现的。分析源码可以学习别人优秀的代码设计，也可以为我们日后类似需求的实现提供借鉴。
ViewSutb没有大小，不占用布局
ViewStub在构造方法中设置了控件可见性为GONE并且指定不进行绘制。

public ViewStub(Context context, AttributeSet attrs, int defStyleAttr, int defStyleRes) {super(context);final TypedArray a = context.obtainStyledAttributes(attrs,R.styleable.ViewStub, defStyleAttr, defStyleRes);mInflatedId = a.getResourceId(R.styleable.ViewStub_inflatedId, NO_ID);mLayoutResource = a.getResourceId(R.styleable.ViewStub_layout, 0);mID = a.getResourceId(R.styleable.ViewStub_id, NO_ID);a.recycle();//设置不可见setVisibility(GONE);//指定不进行绘制setWillNotDraw(true);
}

并且重写了onMeasure(widthMeasureSpec, heightMeasureSpec)设置尺寸为(0,0)，并且重写了draw(canvas) 和dispatchDraw(canvas)方法，并且没有做任何绘制操作。

@Override
protected void onMeasure(int widthMeasureSpec, int heightMeasureSpec) {//指定尺寸为0,0setMeasuredDimension(0, 0);
}
@Override
public void draw(Canvas canvas) {}
@Override
protected void dispatchDraw(Canvas canvas) {}

setVisibility()和inflate()方法

//定义了一个View的弱引用
private WeakReference<View> mInflatedViewRef;@Override
@android.view.RemotableViewMethod(asyncImpl = "setVisibilityAsync")
public void setVisibility(int visibility) {if (mInflatedViewRef != null) {//如果弱引用不为空且View不为空，调用View的setVisibility方法View view = mInflatedViewRef.get();if (view != null) {view.setVisibility(visibility);} else {throw new IllegalStateException("setVisibility called on un-referenced view");}} else {super.setVisibility(visibility);if (visibility == VISIBLE || visibility == INVISIBLE) {//弱引用为空且可见性设置为VISIBLE或者INVISIBLE，调用inflate()方法inflate();}}
}

到这里基本可以分析出弱引用持有的对象就是替换布局的View。继续往下看mInflatedViewRef是在哪里初始化的。

inflate()方法，核心方法执行具体的布局替换操作。

public View inflate() {//获取父布局final ViewParent viewParent = getParent();if (viewParent != null && viewParent instanceof ViewGroup) {if (mLayoutResource != 0) {final ViewGroup parent = (ViewGroup) viewParent;//获取要替换的View对象final View view = inflateViewNoAdd(parent);//执行替换操作replaceSelfWithView(view, parent);//初始化弱引用持有View对象mInflatedViewRef = new WeakReference<>(view);if (mInflateListener != null) {//触发监听mInflateListener.onInflate(this, view);}return view;} else {throw new IllegalArgumentException("ViewStub must have a valid layoutResource");}} else {throw new IllegalStateException("ViewStub must have a non-null ViewGroup viewParent");}
}

inflate()方法中获取要替换的View对象并执行了替换操作，mInflatedViewRef持有的确实是替换View对象的实例。

ViewStub加载完指定布局之后会被移除，不再占用空间
我们继续来看inflateViewNoAdd() 方法和replaceSelfWithView()方法。

private View inflateViewNoAdd(ViewGroup parent) {final LayoutInflater factory;if (mInflater != null) {factory = mInflater;} else {factory = LayoutInflater.from(mContext);}//动态加载Viewfinal View view = factory.inflate(mLayoutResource, parent, false);if (mInflatedId != NO_ID) {view.setId(mInflatedId);}return view;
}

inflateViewNoAdd() 方法比较简单，没什么好解释的。

private void replaceSelfWithView(View view, ViewGroup parent) {final int index = parent.indexOfChild(this);//从父布局中移除自己parent.removeViewInLayout(this);final ViewGroup.LayoutParams layoutParams = getLayoutParams();if (layoutParams != null) {//添加替换布局parent.addView(view, index, layoutParams);} else {//添加替换布局parent.addView(view, index);}
}

replaceSelfWithView()执行了移除和替换两步操作。这也解释了为什么inflate()方法只能执行一次，因为执行replaceSelfWithView()自身已经被移除，再次执行inflate()方法获取getParent()会为空，从而抛出IllegalStateException异常。

使用场景

app页面中总会有一些布局是不常显示的，如一些特殊提示和页面loading等，这时可以使用ViewStub来实现懒加载的功能，优化UI性能。

总结

ViewStub虽然实现简单，但是源码设计巧妙。对于页面中的不常用布局使用ViewSutb懒加载有一定的优化效果。
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Merge的使用

简介

merge既不是View也不是ViewGroup，只是一种标记。
merge必须在布局的根节点。
当merge所在布局被添加到容器中时，merge节点被合并不占用布局，merge下面的所有视图转移到容器中。

使用
通过一种比较常用的场景来比较下使用merge和不使用的区别。
不使用merge
Activity布局：

<RelativeLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"xmlns:tools="http://schemas.android.com/tools"android:layout_width="match_parent"android:layout_height="match_parent" ><RelativeLayoutandroid:id="@+id/title_rel"android:layout_width="match_parent"android:layout_height="wrap_content"><include layout="@layout/layout_merge"/></RelativeLayout><RelativeLayoutandroid:id="@+id/content_rel"android:layout_width="match_parent"android:layout_height="match_parent"android:layout_below="@id/title_rel"/>
</RelativeLayout>

ToolBar布局：

<?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="wrap_content"xmlns:tools="http://schemas.android.com/tools" ><ImageViewandroid:id="@+id/home_iv"android:layout_width="wrap_content"android:layout_height="wrap_content"android:layout_centerHorizontal="true"android:src="@mipmap/ic_launcher"/><TextViewandroid:id="@+id/title_tv"android:layout_width="wrap_content"android:layout_height="wrap_content"android:layout_centerHorizontal="true"android:layout_below="@id/home_iv"android:gravity="center_vertical"android:textSize="25sp"android:textColor="#000000"tools:text="测试标题"/>
</RelativeLayout>

实际Activity布局层级：

<RelativeLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"xmlns:tools="http://schemas.android.com/tools"android:layout_width="match_parent"android:layout_height="match_parent" ><RelativeLayoutandroid:id="@+id/title_rel"android:layout_width="match_parent"android:layout_height="wrap_content"><RelativeLayout android:layout_width="match_parent"android:layout_height="wrap_content" ><ImageViewandroid:id="@+id/home_iv"android:layout_width="wrap_content"android:layout_height="wrap_content"android:layout_centerHorizontal="true"android:src="@mipmap/ic_launcher"/><TextViewandroid:id="@+id/title_tv"android:layout_width="wrap_content"android:layout_height="wrap_content"android:layout_centerHorizontal="true"android:layout_below="@id/home_iv"android:gravity="center_vertical"android:textSize="25sp"android:textColor="#000000"tools:text="测试标题"/></RelativeLayout></RelativeLayout><RelativeLayoutandroid:id="@+id/content_rel"android:layout_width="match_parent"android:layout_height="match_parent"android:layout_below="@id/title_rel"/>
</RelativeLayout>

使用merge进行优化：
优化后的ToolBar布局：

<merge xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"android:layout_width="match_parent"android:layout_height="wrap_content"xmlns:tools="http://schemas.android.com/tools"tools:parentTag="android.widget.RelativeLayout"><ImageViewandroid:id="@+id/home_iv"android:layout_width="wrap_content"android:layout_height="wrap_content"android:layout_centerHorizontal="true"android:src="@mipmap/ic_launcher"/><TextViewandroid:id="@+id/title_tv"android:layout_width="wrap_content"android:layout_height="wrap_content"android:layout_centerHorizontal="true"android:layout_below="@id/home_iv"android:gravity="center_vertical"android:textSize="25sp"android:textColor="#000000"tools:text="测试标题"/>
</merge>

使用tools:parentTag属性可以指定父布局类型，方便在Android Studio中编写布局时进行预览。

实际Activity布局层级：

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<RelativeLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"xmlns:tools="http://schemas.android.com/tools"android:layout_width="match_parent"android:layout_height="match_parent" ><RelativeLayoutandroid:id="@+id/title_rel"android:layout_width="match_parent"android:layout_height="wrap_content"><ImageViewandroid:id="@+id/home_iv"android:layout_width="wrap_content"android:layout_height="wrap_content"android:layout_centerHorizontal="true"android:src="@mipmap/ic_launcher"/><TextViewandroid:id="@+id/title_tv"android:layout_width="wrap_content"android:layout_height="wrap_content"android:layout_centerHorizontal="true"android:layout_below="@id/home_iv"android:gravity="center_vertical"android:textSize="25sp"android:textColor="#000000"tools:text="测试标题"/></RelativeLayout><RelativeLayoutandroid:id="@+id/content_rel"android:layout_width="match_parent"android:layout_height="match_parent"android:layout_below="@id/title_rel"/>
</RelativeLayout>

可以看到使用merge之后布局层级减少了一层。
使用场景
上面例子可能不太合适，这么写布局容易被打。

来看一种使用频率更高的应用场景——自定义View，大家应该都实现过，比如要定义一个通用的天气控件，通常是自定义一个WeatherView 继承自RelativeLayout，然后通过inflate动态引入布局，那么布局怎么写呢？不使用merge的情况下根布局肯定是RelativeLayout，引入WeatherView之后岂不是嵌套了一层RelativeLayout。这时候就可以在布局中使用merge进行优化。

还有一种应用场景，如果Activity的根布局是FrameLayout可以使用merge进行替换，使用之后可以使Activity的布局层级减少一层。为什么会这样呢？首先我们要了解Activity页面的布局层级，最外层是PhoneWindow其下是一个DecorView下面就是TitleView和ContentView，ContentView就是我们通过SetContentView设置的Activity的布局，没错ContentView是一个FrameLayout，所以在Activity布局中使用merge可以减少层级。

总结

正确的使用merge可以有效的减少布局层级，提高页面渲染速度。但是merge使用限制比较多，应用场景比较少。

参考文档：

Android布局优化之include、ViewStub、merge标签