在日常开发中,我们管理View对象层次结构的方式可能会对的应用程序性能产生重大影响。 本文将介绍如何评估软件视图层次结构是否会减慢你的应用程序的运行速度，并且提供了解决可能出现的问题的一些策略。

布局和衡量绩效

渲染管线包括布局和度量阶段，在此阶段系统将相关项目适当地放置在你的视图层次结构中。这个阶段的度量部分决定了View对象的大小和边界。布局部分确定在屏幕上放置View对象的位置。

这两个流水线阶段都会导致他们处理的每个视图或布局的内存耗费成本很低。大多数情况下，这个成本是最小的，不会显着影响性能。但是，当应用程序添加或删除View对象时，可能会更大，例如RecyclerView对象回收它们或重新使用它们。如果View对象需要考虑调整大小来约束它的约束，成本也可以更高：例如，如果你的应用程序调用了包装文本SetText()的 View对象，则 View可能需要调整大小。

如果这样的情况花费太长时间，则可导致帧的系统超出允许的16ms内渲染，从而丢弃帧，并且动画变得非常复杂。

因为你无法将这些操作移动到工作线程 - 你的应用程序必须在主线程上处理这些操作 - 所以最好的方法是优化这些操作，以便尽可能缩短时间。

管理复杂性：布局很重要

Android 布局 允许你在视图层次结构中嵌套UI对象。这种嵌套也可能会增加布局成本。当你的应用程序处理一个布局对象时，应用程序也会在布局的所有子节点上执行相同的过程。对于复杂的布局，有时仅在系统首次计算布局时才会产生成本。例如，当你的应用程序在RecyclerView对象中回收复杂的列表项时 ，系统需要布置所有对象。在另一个例子中，微不足道的变化可以传播到父级，直到他们到达一个不影响父级大小变化的对象。

布局花费特别长时间的最常见情况是View对象的层次结构彼此嵌套。每个嵌套的布局对象都会增加布局阶段的成本。层次越平坦，布局阶段完成所需的时间越少。

Double Taxation

通常，框架一次执行布局 或度量阶段，并且很快。但是，在一些更复杂的布局情况下，框架可能需要多次遍历层次结构中需要多次传递才能最终定位元素的部分。不得不执行多个布局和度量迭代被称为double taxation。

例如，当你使用RelativeLayout允许你的View根据其他View对象的位置来定位对象的容器时，框架将执行以下操作：

执行布局和度量传递，在此期间，框架根据每个child的请求计算每个子对象的位置和大小。

使用这些数据，同时考虑对象权重，找出相关视图的正确位置。

执行第二个布局传递以完成对象的位置。

进入渲染过程的下一个阶段。

视图层次越多，潜在的性能损失就越大。除了RelativeLayout可能会导致Double Taxation的Containers以外。例如：

如果将LinearLayout视图设置为水平，视图可能会导致双重布局和度量传递。如果添加measureWithLargestChild，则在垂直方向上也可能发生双重布局和度量传递，在这种情况下，框架可能需要执行第二个传递来解析正确大小的对象。

该GridLayout 有一个类似的问题。虽然这个容器也允许相对定位，但是通常通过预处理子视图之间的位置关系来避免Double Taxation。但是，如果布局使用权重或填充 Gravity类，那么预处理的好处将会丢失，如果容器是一个RelativeLayout，框架可能必须执行多个过程。

多次布局和测量通行证本身不是一个性能负担。但如果他们在错误的地方，他们就会变成这样。你应该警惕以下情况之一适用于你的容器：

它是视图层次结构中的根元素。

它下面有一个深层次的视图层次结构。

它有很多填充屏幕的实例，类似于ListView对象中的child。

诊断视图层次结构问题

布局性能是一个复杂的问题，有许多方面。有几个工具可以为你提供有关性能问题发生位置的明确信息。其他一些工具提供的确切信息较少，但也可以提供有用的提示。

Systrace

提供有关性能的优秀数据的一个工具是内置于Android SDK中的Systrace。Systrace工具允许您收集和检查整个Android设备的计时信息，让您了解布局性能问题何时会导致性能问题。

Profile GPU rendering

最有可能为你提供有关性能瓶颈的具体信息的另一个工具是设备上的 配置文件GPU渲染工具，可以在由Android 6.0(API级别23)和更高版本支持的设备上使用。此工具允许您查看每个渲染帧的布局和度量阶段所花费的时间。这些数据可以帮助您诊断运行时性能问题，并帮助您确定需要解决的布局和度量问题。

在其捕获的数据的图形表示中，配置文件GPU渲染使用蓝色来表示布局时间。

Lint

Android Studio的Lint工具可以帮助您获得视图层次结构中效率低下的感觉。要使用此工具，请选择Analyze> Inspect Code，如图1所示。

在Android Studio中 查找Inspect代码.png

有关各种布局项目的信息显示在`` Android> Lint> Performance```下。要查看更多详细信息，可以单击每个项目将其展开，并在屏幕右侧的窗格中查看更多信息。图2显示了这种显示的一个例子。

图2.查看有关lint工具已识别的特定问题的信息.png

点击其中一个项目，在右侧窗格中显示与该项目相关的问题。

Layout Inspector

Android Studio的Layout Inspector工具提供了应用程序视图层次结构的可视化表示。这是浏览应用程序层次结构的好方法，让特定视图的父链的清晰可视化，并允许你检查应用程序构造的布局。Layout Inspector提出的观点也可以帮助识别双重征税带来的性能问题。它还可以为你提供一个简单的方法来识别嵌套布局的深度链，或嵌套child的大量布局区域，这是潜在的性能耗费问题的根原。在这些情况下，布局和度量阶段可能会耗费很多内存，导致性能问题。

解决视图层次问题

解决视图层次结构中出现的性能问题背后的基本概念比较简单，但是在实践中确实不太容易。防止视图层级施加性能惩罚包括flattening视图层次结构和减少double taxation的双重目标

删除多余的嵌套布局

开发人员经常使用比所需更多的嵌套布局。例如， RelativeLayout容器可能包含也是RelativeLayout容器的单个子布局 。这种嵌套意味着冗余，并为视图层次结构增加了不必要的耗费。

Lint可以经常为你解决这个问题，减少调试时间。

使用Merge/Include

冗余嵌套布局的一常见原因是标签。例如，你可以定义一个可重用的布局，如下所示：

然后用一个include标签将这个项目添加到父容器中：

android:orientation="vertical"

android:layout_width="match_parent"

android:layout_height="match_parent"

android:background="@color/app_bg"

android:gravity="center_horizontal">

android:layout_height="wrap_content"

android:text="@string/hello"

android:padding="10dp" />

...

其中，并没什么必要将第一布局嵌套在第二布局内。merge标签可以帮助防止此问题。

采用更轻量的布局

你可能无法调整现有的布局方案，使其不包含多余的布局。在某些情况下，唯一的解决方案可能是通过切换到完全不同的布局类型来使你的层次结构变平。

例如，你可能会发现一个TableLayout 提供了与具有多个位置依赖关系的更复杂布局相同的功能。在Android的N版本中， ConstraintLayout类提供了类似的功能RelativeLayout，但成本消耗却相当低。