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Android布局原则:
尽量多使用LinearLayout和RelativeLayout;FrameLayout使用在布局叠加的时;AbsoluteLayout已经废弃,不要使用;TableLayout已经被GridView替代,不建议使用。
在布局层次一样的情况下,建议使用LinearLayout代替RelativeLayout,因为LinearLayout性能要稍高一点。
将可复用的标签抽取出来并且通过include标签使用。
使用merge标签减少布局的嵌套层次。
使用ViewStub标签加载一些不常用的布局。
一、 RelativeLayout和LinearLayout是Android中常用的布局,两者的使用会极大的影响程序生成每一帧的性能,因此,正确的使用它们是提升程序性能的重要工作。下面将通过分析它们的源码来探讨其View绘制性能,并得出其正确的使用方法。
通过官方文档我们知道View的绘制进行measure, layout, draw,分别对应onMeasure(), onLayout, onDraw(),而他们的性能差异主要在onMeasure()上。
首先是RelativeLayout:
1 @Override 2 protected void onMeasure(int widthMeasureSpec, int heightMeasureSpec) { 3 ...... 4 View[] views = mSortedHorizontalChildren; 5 int count = views.length; 6 7 for (int i = 0; i < count; i++) { 8 View child = views[i]; 9 if (child.getVisibility() != GONE) { 10 LayoutParams params = (LayoutParams) child.getLayoutParams(); 11 int[] rules = params.getRules(layoutDirection); 12 13 applyHorizontalSizeRules(params, myWidth, rules); 14 measureChildHorizontal(child, params, myWidth, myHeight); 15 16 if (positionChildHorizontal(child, params, myWidth, isWrapContentWidth)) { 17 offsetHorizontalAxis = true; 18 } 19 } 20 } 21 22 views = mSortedVerticalChildren; 23 count = views.length; 24 final int targetSdkVersion = getContext().getApplicationInfo().targetSdkVersion; 25 26 for (int i = 0; i < count; i++) { 27 View child = views[i]; 28 if (child.getVisibility() != GONE) { 29 LayoutParams params = (LayoutParams) child.getLayoutParams(); 30 31 applyVerticalSizeRules(params, myHeight); 32 measureChild(child, params, myWidth, myHeight); 33 if (positionChildVertical(child, params, myHeight, isWrapContentHeight)) { 34 offsetVerticalAxis = true; 35 } 36 37 if (isWrapContentWidth) { 38 if (isLayoutRtl()) { 39 if (targetSdkVersion < Build.VERSION_CODES.KITKAT) { 40 width = Math.max(width, myWidth - params.mLeft); 41 } else { 42 width = Math.max(width, myWidth - params.mLeft - params.leftMargin); 43 } 44 } else { 45 if (targetSdkVersion < Build.VERSION_CODES.KITKAT) { 46 width = Math.max(width, params.mRight); 47 } else { 48 width = Math.max(width, params.mRight + params.rightMargin); 49 } 50 } 51 } 52 53 if (isWrapContentHeight) { 54 if (targetSdkVersion < Build.VERSION_CODES.KITKAT) { 55 height = Math.max(height, params.mBottom); 56 } else { 57 height = Math.max(height, params.mBottom + params.bottomMargin); 58 } 59 } 60 61 if (child != ignore || verticalGravity) { 62 left = Math.min(left, params.mLeft - params.leftMargin); 63 top = Math.min(top, params.mTop - params.topMargin); 64 } 65 66 if (child != ignore || horizontalGravity) { 67 right = Math.max(right, params.mRight + params.rightMargin); 68 bottom = Math.max(bottom, params.mBottom + params.bottomMargin); 69 } 70 } 71 } 72 ...... 73 }
根据上述关键代码,RelativeLayout分别对所有子View进行两次measure,横向纵向分别进行一次。
LinearLayout:
1 @Override 2 protected void onMeasure(int widthMeasureSpec, int heightMeasureSpec) { 3 if (mOrientation == VERTICAL) { 4 measureVertical(widthMeasureSpec, heightMeasureSpec); 5 } else { 6 measureHorizontal(widthMeasureSpec, heightMeasureSpec); 7 } 8 }
根据线性布局方向,执行不同的方法,这里分析measureVertical方法。
1 void measureVertical(int widthMeasureSpec, int heightMeasureSpec) { 2 ...... 3 for (int i = 0; i < count; ++i) { 4 ...... 5 6 LinearLayout.LayoutParams lp = (LinearLayout.LayoutParams) child.getLayoutParams(); 7 8 totalWeight += lp.weight; 9 10 if (heightMode == MeasureSpec.EXACTLY && lp.height == 0 && lp.weight > 0) { 11 // Optimization: don't bother measuring children who are going to use 12 // leftover space. These views will get measured again down below if 13 // there is any leftover space. 14 final int totalLength = mTotalLength; 15 mTotalLength = Math.max(totalLength, totalLength + lp.topMargin + lp.bottomMargin); 16 skippedMeasure = true; 17 } else { 18 int oldHeight = Integer.MIN_VALUE; 19 20 if (lp.height == 0 && lp.weight > 0) { 21 // heightMode is either UNSPECIFIED or AT_MOST, and this 22 // child wanted to stretch to fill available space. 23 // Translate that to WRAP_CONTENT so that it does not end up 24 // with a height of 0 25 oldHeight = 0; 26 lp.height = LayoutParams.WRAP_CONTENT; 27 } 28 29 // Determine how big this child would like to be. If this or 30 // previous children have given a weight, then we allow it to 31 // use all available space (and we will shrink things later 32 // if needed). 33 measureChildBeforeLayout( 34 child, i, widthMeasureSpec, 0, heightMeasureSpec, 35 totalWeight == 0 ? mTotalLength : 0); 36 37 if (oldHeight != Integer.MIN_VALUE) { 38 lp.height = oldHeight; 39 } 40 41 final int childHeight = child.getMeasuredHeight(); 42 final int totalLength = mTotalLength; 43 mTotalLength = Math.max(totalLength, totalLength + childHeight + lp.topMargin + 44 lp.bottomMargin + getNextLocationOffset(child)); 45 46 if (useLargestChild) { 47 largestChildHeight = Math.max(childHeight, largestChildHeight); 48 } 49 } 50 ......
LinearLayout首先会对所有的子View进行measure,并计算totalWeight(所有子View的weight属性之和),然后判断子View的weight属性是否为最大,如为最大则将剩余的空间分配给它。如果不使用weight属性进行布局,则不进行第二次measure。
1 // Either expand children with weight to take up available space or 2 // shrink them if they extend beyond our current bounds. If we skipped 3 // measurement on any children, we need to measure them now. 4 int delta = heightSize - mTotalLength; 5 if (skippedMeasure || delta != 0 && totalWeight > 0.0f) { 6 float weightSum = mWeightSum > 0.0f ? mWeightSum : totalWeight; 7 8 mTotalLength = 0; 9 10 for (int i = 0; i < count; ++i) { 11 final View child = getVirtualChildAt(i); 12 13 if (child.getVisibility() == View.GONE) { 14 continue; 15 } 16 17 LinearLayout.LayoutParams lp = (LinearLayout.LayoutParams) child.getLayoutParams(); 18 19 float childExtra = lp.weight; 20 if (childExtra > 0) { 21 // Child said it could absorb extra space -- give him his share 22 int share = (int) (childExtra * delta / weightSum); 23 weightSum -= childExtra; 24 delta -= share; 25 26 final int childWidthMeasureSpec = getChildMeasureSpec(widthMeasureSpec, 27 mPaddingLeft + mPaddingRight + 28 lp.leftMargin + lp.rightMargin, lp.width); 29 30 // TODO: Use a field like lp.isMeasured to figure out if this 31 // child has been previously measured 32 if ((lp.height != 0) || (heightMode != MeasureSpec.EXACTLY)) { 33 // child was measured once already above... 34 // base new measurement on stored values 35 int childHeight = child.getMeasuredHeight() + share; 36 if (childHeight < 0) { 37 childHeight = 0; 38 } 39 40 child.measure(childWidthMeasureSpec, 41 MeasureSpec.makeMeasureSpec(childHeight, MeasureSpec.EXACTLY)); 42 } else { 43 // child was skipped in the loop above. 44 // Measure for this first time here 45 child.measure(childWidthMeasureSpec, 46 MeasureSpec.makeMeasureSpec(share > 0 ? share : 0, 47 MeasureSpec.EXACTLY)); 48 } 49 50 // Child may now not fit in vertical dimension. 51 childState = combineMeasuredStates(childState, child.getMeasuredState() 52 & (MEASURED_STATE_MASK>>MEASURED_HEIGHT_STATE_SHIFT)); 53 } 54 55 ...... 56 } 57 ...... 58 } else { 59 alternativeMaxWidth = Math.max(alternativeMaxWidth, 60 weightedMaxWidth); 61 62 63 // We have no limit, so make all weighted views as tall as the largest child. 64 // Children will have already been measured once. 65 if (useLargestChild && heightMode != MeasureSpec.EXACTLY) { 66 for (int i = 0; i < count; i++) { 67 final View child = getVirtualChildAt(i); 68 69 if (child == null || child.getVisibility() == View.GONE) { 70 continue; 71 } 72 73 final LinearLayout.LayoutParams lp = 74 (LinearLayout.LayoutParams) child.getLayoutParams(); 75 76 float childExtra = lp.weight; 77 if (childExtra > 0) { 78 child.measure( 79 MeasureSpec.makeMeasureSpec(child.getMeasuredWidth(), 80 MeasureSpec.EXACTLY), 81 MeasureSpec.makeMeasureSpec(largestChildHeight, 82 MeasureSpec.EXACTLY)); 83 } 84 } 85 } 86 } 87 ...... 88 }
根据上面源码的分析,RelativeLayout将对所有的子View进行两次measure,而LinearLayout在使用 weight属性进行布局时也会对子View进行两次measure,如果他们位于整个View树的顶端时并可能进行多层的嵌套时,位于底层的View将 会进行大量的measure操作,大大降低程序性能。因此,应尽量将RelativeLayout和LinearLayout置于View树的底层,并减 少嵌套。
二、Measure 和 Layout
从整体上来看 Measure 和 Layout 两个步骤的执行:
树的遍历是有序的,由父视图到子视图,每一个 ViewGroup 负责测绘它所有的子视图,而最底层的 View 会负责测绘自身。
具体分析
measure 过程由measure(int, int)
方法发起,从上到下有序的测量 View ,在 measure 过程的最后,每个视图存储了自己的尺寸大小和测量规格。 layout 过程由layout(int, int, int, int)
方法发起,也是自上而下进行遍历。在该过程中,每个父视图会根据 measure 过程得到的尺寸来摆放自己的子视图。
measure 过程会为一个View及所有子节点的 mMeasuredWidth 和 mMeasuredHeight 变量赋值,该值可以通过 getMeasuredWidth()
和getMeasuredHeight()
方
法获得。而且这两个值必须在父视图约束范围之内,这样才可以保证所有的父视图都接收所有子视图的测量。如果子视图对于 Measure
得到的大小不满意的时候,父视图会介入并设置测量规则进行第二次 measure。比如,父视图可以先根据未给定的 dimension
去测量每一个子视图,如果最终子视图的未约束尺寸太大或者太小的时候,父视图就会使用一个确切的大小再次对子视图进行 measure 。
measure 过程传递尺寸的两个类
ViewGroup.LayoutParams (View 自身的布局参数)
MeasureSpecs 类(父视图对子视图的测量要求)
ViewGroup.LayoutParams
这个类我们很常见,就是用来指定视图的高度和宽度等参数。对于每个视图的 height 和 width,你有以下选择:
MATCH_PARENT 表示子视图希望和父视图一样大(不包含padding值)
WRAP_CONTENT 表示视图为正好能包裹其内容大小(包含padding值)
ViewGroup 的子类有其对应的 ViewGroup.LayoutParams 的子类。比如 RelativeLayout 拥有的 ViewGroup.LayoutParams 的子类 RelativeLayoutParams。
有时我们需要使用 view.getLayoutParams() 方法获取一个视图 LayoutParams
,然后进行强转,但由于不知道其具体类型,可能会导致强转错误。其实该方法得到的就是其所在父视图类型的 LayoutParams,比如 View
的父控件为 RelativeLayout,那么得到的 LayoutParams 类型就为 RelativeLayoutParams。
MeasureSpecs
测量规格,包含测量要求和尺寸的信息,有三种模式:
UNSPECIFIED
父视图不对子视图有任何约束,它可以达到所期望的任意尺寸。比如ListView、ScrollView,一般自定义View中用不到,
EXACTLY
父视图为子视图指定一个确切的尺寸,而且无论子视图期望多大,它都必须在该指定大小的边界内,对应的属性为 match_parent 或具体指,比如 100dp,父控件可以通过MeasureSpec.getSize(measureSpec)
直接得到子控件的尺寸。
AT_MOST
父视图为子视图指定一个最大尺寸。子视图必须确保它自己所有子视图可以适应在该尺寸范围内,对应的属性为
wrap_content,这种模式下,父控件无法确定子 View
的尺寸,只能由子控件自己根据需求去计算自己的尺寸,这种模式就是我们自定义视图需要实现测量逻辑的情况。
三、include
在实际开发中,我们经常会遇到一些共用的UI组件,比如带返回按钮的导航栏,如果为每一个xml文件都设置这部分布局,一是重复的工作量大,二是如果有变更,那么每一个xml文件都得修改。不过,我们可以将这些共用的组件抽取出来单独放到一个xml文件中,然后使用< include />标签导入到相应布局
四、merge
< merge />标签的作用是合并UI布局,使用该标签能降低UI布局的嵌套层次。该标签的主要使用场景主要包括两个,第一种情况是当xml文件的根布局是FrameLayout时,可以用merge作为根节点。理由是因为Activity的内容布局中,默认就用了一个FrameLayout作为xml布局根节点的父节点;第二种情况是当用include标签导入一个共用布局时,如果父布局和子布局根节点为同一类型,可以使用merge将子节点布局的内容合并包含到父布局中,这样就可以减少一级嵌套层次。这样就降低了布局嵌套层次。
五、ViewStub
ViewStub是Android布局优化中一个很不错的标签/控件,直接继承自View。但是真正用的可能不多。当对一个ViewStub调用inflate()方法或设置它可见时,系统会加载在ViewStub标签中引入的我们自己定义的View,然后填充在父布 局当中。也就是说,在对ViewStub调用inflate()方法或设置visible之前,它是不占用布局空间和系统资源的。它的使用场景可以是在我 们需要加载并显示一些不常用的View时,例如一些网络异常的提示信息等。
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