Flutter性能优化实践 —— UI篇，头条android面试节奏

推荐使用ListView.builder来动态实现列表，而不是直接使用ListView静态创建。注意这里在使用ListView.builder的itemBuilder来构建item时，可不要预构建Widget了。类似的Widget还有PageView.builder 和 GridView.builder。

PS：按需加载是一种策略，并不是仅仅依靠这几个类型的Widget。比如之前阿里AliFlutter的分享中，就有提到列表中加载图片的优化。通过判断图片的在屏和离屏，来合理回收图片，这样减小了内存的波动，同样也可以带来性能的提升。

错峰加载

错峰加载的目的是为了避免因同一时间的大量构建，而产生卡顿现象。这里我举一个例子：

在使用PageView.builder这个Widget时，我发现在左右滑动切换页面时会有卡顿的现象。使用timeline来分析发现两个问题，一是切换的页面比较复杂，比较耗时。二是页面构建的时间点在滑动中。

页面复杂的问题我进行了一定的优化，虽然有效果，但还是有卡顿发生。那么只能针对第二点再进行优化，我们先看一下PageView.相关源码：

return NotificationListener(
onNotification: (ScrollNotification notification) {
if (notification.depth == 0 && widget.onPageChanged != null && notification is ScrollUpdateNotification) {
final PageMetrics metrics = notification.metrics;
final int currentPage = metrics.page.round();
if (currentPage != _lastReportedPage) {
_lastReportedPage = currentPage;
widget.onPageChanged(currentPage);
}
}
return false;
},
child: Scrollable(),
);

代码很简单，如果我们设置了onPageChanged的监听，那么在滑动中（ScrollUpdateNotification）计算当前页的页码并返回（round方法，四舍五入）。所以在滑动到一半的时候，onPageChanged就会回调结果，我因为在这里触发了页面的刷新代码，导致了卡顿的发生。

其实在我熟知的安卓中，默认行为都是在滑动结束后才去加载页面数据。所以按照这个思路处理，调整一下加载策略。

修改代码如下：

NotificationListener(
onNotification: (ScrollNotification notification) {
if (notification.depth == 0 && notification is ScrollEndNotification) {
final PageMetrics metrics = notification.metrics;
final int currentPage = metrics.page.round();
if (currentPage != _lastReportedPage) {
_lastReportedPage = currentPage;
_onPageChange(currentPage);
}
}
return false;
},
child: PageView.builder(),
)

我们在PageView.builder上添加一个NotificationListener，同时修改ScrollUpdateNotification为ScrollEndNotification。这样就自定义了我们的滑动监听事件，通过错峰加载保证了UI的流畅。

PS：在Flutter 1.17的重要改动中就有一条：[在高速滚动时推迟图像解码](()。这也是运用了错峰加载的策略。

5.耗时计算

避免将一些耗时计算放在UI线程，我们可以把耗时计算放到Isolate去执行（多线程）。

举一个Flutter源码中的例子：

Future loadString(String key, { bool cache = true }) async {
final ByteData data = await load(key);
if (data == null)
throw FlutterError(‘Unable to load asset: key′);if(data.lengthInBytes<10∗1024)//10KBtakesabout3mstoparseonaPixel2XL.//See:https://github.com/dart−lang/sdk/issues/31954returnutf8.decode(data.buffer.asUint8List());returncompute(utf8decode,data,debugLabel:′UTF8decodefor"key'); if (data.lengthInBytes < 10 * 1024) { // 10KB takes about 3ms to parse on a Pixel 2 XL. // See: https://github.com/dart-lang/sdk/issues/31954 return utf8.decode(data.buffer.asUint8List()); } return compute(_utf8decode, data, debugLabel: 'UTF8 decode for "key′);if(data.lengthInBytes<10∗1024)//10KBtakesabout3mstoparseonaPixel2XL.//See:https://github.com/dart−lang/sdk/issues/31954returnutf8.decode(data.buffer.asUint8List());returncompute(utf8decode,data,debugLabel:′UTF8decodefor"key"’);
}

static String _utf8decode(ByteData data) {
return utf8.decode(data.buffer.asUint8List());
}

因为utf8.decode方法处理10KB数据大约需要3ms的时间（手机Pixel 2 XL），所以在超过10KB的数据就使用了compute方法将耗时计算放到Isolate。这里根据数据大小选择不同的方式，是因为Isolate的创建使用也是有空间和时间上的消耗，所以Isolate虽好，可不要滥用哦！

同样的，我们项目中的json解析操作也可以这样处理，以保证在一些性能较差的机子上可以不造成UI的卡顿。具体实现可以看：[在后台处理 JSON 数据解析](()

这里我简单说明一下原因：Flutter应用中的Dart代码执行在UI Runner中，而Dart是单线程的，我们平时使用的异步任务Future都是在这个单线程的Event Queue之中，通过Event Loop来按顺序执行。（这个单线程模型和js是一样的）

也就是说即使我们是异步执行这段计算代码，但由于这段代码耗时过长，那么这段时间内线程没有空闲（可以理解为任务代码都是插空执行？），也就是线程过载了。导致期间Widget的layout等计算迟迟无法执行，那么时间越长，卡顿的现象就越明显。

因此使用Isolate来处理耗时计算，利用多线程来做到代码的并行执行。

可能这里你会有疑问，那我网络请求也是Dart代码而且有时也挺耗时的，怎么不见页面卡顿？其实这是因为网络请求在io线程，不会占用ui线程。且实际的网络请求也并不是在Dart层做的，Dart代码部分只是一层封装，真正的请求是由底层的操作系统去实现的。

6.GPU

上面的几点大都是关于UI线程的优化。其实在观察Performance Overlay时，我们发现有时UI很流畅，但是GPU却会很耗时。这里主要是绘制上的压力比较大（GPU Runner）导致的，可能包括对Skia的saveLayer、clipPath等耗时函数调用。

saveLayer会在GPU中分配一块新的绘图缓冲区（离屏渲染），切换绘图目标，这些操作是在GPU中非常的耗时，尤其在比较老的设备上。

使用clipPath会影响接下来每一个绘图指令。尤其这个Path比较复杂的时候都需要和这个复杂的Path做相交操作，而且把Path之外的部分剔除掉。

在Flutter源码中搜索canvas.saveLayer可以发现一些需要注意的：

当Text的overflow属性为TextOverflow.fade，且文字超出范围时，会调用saveLayer。
使用Clip.antiAliasWithSaveLayer作为剪切行为时，会调用saveLayer（据说早期Flutter版本中大都使用这一方式）。建议优先使用Clip.hardEdge和Clip.antiAlias。这部分属性一般在ClipRect、ClipOval和ClipPath等裁剪功能Widget中用到。
修改RawChip的isEnabled属性，触发enableAnimation动画时，会调用saveLayer。

而对于clipPath，相对没有saveLayer耗时。但需要注意对于裁剪行为。优先考虑使用BoxDecoration的borderRadius属性来解决。比如Inkwell的borderRadius属性就可以裁剪它的外形，如果borderRadius实在不能满足，可以使用customBorder属性（使用clipPath）。

到这里你可能会很庆幸，你说的这些我都没有用到。其实。。。

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-s9i1T7tD-1650620991371)(https://user-gold-cdn.xitu.io/2020/5/11/1720143f8871e8af?imageView2/0/w/1280/h/960/ignore-error/1)] 除过上面所说的显式调用耗时方法，还存在部分隐式调用的（Opacity、ShaderMask、ColorFilter、PhysicalModel、BackdropFilter等）。

比如在Opacity的文档注释中有以下描述：

该类将其子组 《Android学习笔记总结+最新移动架构视频+大厂安卓面试真题+项目实战源码讲义》开源 件绘制到中间缓冲区中，然后将子组件混合回透明的场景中。对于0和1以外的不透明度值，该类相对昂贵，因为它需要将子组件绘制到中间缓冲区中。对于opacity为0，根本不绘制子组件。对于opacity为1.0，将立即绘制子组件，而不使用中间缓冲区。

所以使用Opacity且opacity属性不为0和1时，需要注意。如果真的需要使用它，可以先看能否使用替换方案：

如果有透明度变化需求，可以使用AnimatedOpacity实现。
对于透明图像，可以修改color属性实现，而不是包裹一层Opacity。例如：

Image.network(
‘https://xxxx.jpeg’,
color: Color.fromRGBO(255, 255, 255, 0.5),
colorBlendMode: BlendMode.modulate
)

PS：虽然看似许多Widget存在一定性能问题，但是具体场景具体对待。这里只是提醒大家使用前三思，尽量寻找替代方案，并不是完全不让使用。就比如用BackdropFilter实现高斯模糊效果，CupertinoAlertDialog和CupertinoActionSheet就用到了它，我们不可能因此就不使用了。
Android开源项目《ali1024.coding.net/public/P7/Android/git》
虽然有了上述的经验，但是监测发现问题的手段还是需要掌握，下面简单说明一下，详细的可以看[深入了解 Flutter 的高性能图形渲染](()。

在MaterialApp 中添加 checkerboardOffscreenLayers: true 来检查是否使用了 saveLayer（包含显式或隐式调用），如果使用了会有一个"棋盘网格"覆盖在上方。不过很遗憾，目前我只发现对于BackdropFilter的使用可以通过这个直接检查到。下图是使用CupertinoActionSheet的效果： [外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-gpw4FUch-1650620991372)(https://user-gold-cdn.xitu.io/2020/5/11/17201455712c2cbf?imageView2/0/w/1280/h/960/ignore-error/1)] 既然checkerboardOffscreenLayers受限，那么可以使用timeline查看Flutter 对 Skia 的调用。这里以CupertinoActionSheet的弹出过程举例。

首先profile模式运行：

flutter run --profile --trace-skia

安装成功后会有“观测台”的链接： [外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-8GJDY2W1-1650620991372)(https://user-gold-cdn.xitu.io/2020/5/11/1720143f87fe3d8b?imageView2/0/w/1280/h/960/ignore-error/1)] timeline表现如下： [外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-qjEzlcuH-1650620991373)(https://user-gold-cdn.xitu.io/2020/5/11/1720143f87acd61f?imageView2/0/w/1280/h/960/ignore-error/1)] 图中的Sk开头就是Skia的函数，可以看到调用了saveLayer方法。不过这样看起来并不直观，显得也很复杂。所以可以通过捕捉 SKPicture 来分析每一条绘图指令。

继续运行以下命令：

flutter screenshot --type=skia --observatory-uri=uri

这个uri就是“观测台”的链接。 [外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-UiOiEZe6-1650620991374)(https://user-gold-cdn.xitu.io/2020/5/11/1720143f85c8cabf?imageView2/0/w/1280/h/960/ignore-error/1)] 这里会生成一个skp格式的文件在你的项目根目录，然后上传文件到 https://debugger.skia.org/ （需fq）进行分析。 [外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-XvPgwhPC-1650620991374)(https://user-gold-cdn.xitu.io/2020/5/11/1720143f88661ec1?imageslim)] 这个分析工具包含播放暂停逐条的绘图指令、查看Clip区域、指令调用次数统计等强大的功能。

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-gF9aKGHU-1650620991375)(https://user-gold-cdn.xitu.io/2020/5/11/1720143f886d53af?imageView2/0/w/1280/h/960/ignore-error/1)] 图中可以看到调用了saveLayer方法以及调用次数。利用这个分析工具，可以详细了解页面的绘图过程，便于我们去除不必要的绘制部分，提升性能。

7.其他

注意FlatButton等复杂Widget的使用。

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-AzDj9iAZ-1650620991376)(https://user-gold-cdn.xitu.io/2020/5/11/172014572b0d980f?imageView2/0/w/1280/h/960/ignore-error/1)] 举例：deer中的订单列表Item中有三个按钮，所以一开始就用FlatButton实现了，结果发现页面滑动时有点卡顿。就用timeline检测了一下： [外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-9z7Vfwkx-1650620991376)(https://user-gold-cdn.xitu.io/2020/5/11/1720143f915edc04?imageView2/0/w/1280/h/960/ignore-error/1)] 发现最多的时候一个FlatButton就用了1.5ms，平均一个1ms。但是因为一屏一般显示3个Item，这累积起来不卡顿才怪。原因呢也是FlatButton这个Widget功能过多，层级复杂，导致了Widget build耗时。

那么就用GestureDetector + Container + Text自己去实现一个这样的按钮去替换。再次看下效果： [外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-780ahbDR-1650620991377)(https://user-gold-cdn.xitu.io/2020/5/11/1720143f888dadc8?imageView2/0/w/1280/h/960/ignore-error/1)] 修改后，build所用时间大大的减少了（平均0.3ms）。可以看到层级也简单了很多。所以使用FlatButton没有问题，但是要注意它的复杂度，合理使用。

优先使用StatelessWidget，而不是用StatefulWidget。
尽量给Widget指定大小，避免不必要的Layout计算。比如ListView的itemExtent使用。
尽量避免更改子树的深度或更改子树中Widget的类型。因为这一操作会重新构建、布局和绘制整个子树。

如果需要更改深度，可以考虑给子树的公共部分添加GlobalKey。

如果需要修改Widget的类型，比如显示隐藏的需求，可以使用Visibility。顺便想一下下面这三种方式的区别：

Column(
children: [
if (_visible) const Text(‘1’),
_visible ? const Text(‘2’) : const SizedBox.shrink(),
Visibility(
visible: _visible,
child: const Text(‘3’),
),
],

最后

目前已经更新的部分资料：

le,
child: const Text(‘3’),
),
],

最后

目前已经更新的部分资料：

[外链图片转存中…(img-G9UyEogw-1650620991378)]
[外链图片转存中…(img-q0rUHQQQ-1650620991378)]
[外链图片转存中…(img-2UQBXGVU-1650620991379)]