Android 布局优化

在开发过程中我们经常说性能优化，但性能优化是一个比较宽泛的概念。在Android开发中性能优化可能包括：Java代码优化，算法优化， SQLite优化，布局优化等。那么这篇博客就来总结并分享下Android开发中的布局优化。

布局原则

在Android UI布局过程中，通过遵守一些惯用、有效的布局原则，我们可以制作出高效且复用性高的UI，概括来说包括如下几点：

尽量多使用RelativeLayout和LinearLayout, 不要使用绝对布局AbsoluteLayout，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，但往往RelativeLayout可以简单实现LinearLayout嵌套才能实现的布局。
将可复用的组件抽取出来并通过include标签使用；
使用ViewStub标签来加载一些不常用的布局；
使用merge标签减少布局的嵌套层次；

RelativeLayout VS LinearLayout

第一条原则说了布局层次一样的情况下LinearLayout比RelativeLayout要好，但往往RelativeLayout可以简单实现LinearLayout嵌套才能实现的布局。假如需要实现如下布局：

Android 布局优化

用LinearLayout来实现xml代码如下：

<LinearLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    android:layout_width="fill_parent"
    android:layout_height="?android:attr/listPreferredItemHeight"
    android:padding="6dip">
    
    <ImageView
        android:id="@+id/icon"
        android:layout_width="wrap_content"
        android:layout_height="fill_parent"
        android:layout_marginRight="6dip"
        android:src="@drawable/icon" />

    <LinearLayout
        android:orientation="vertical"
        android:layout_width="0dip"
        android:layout_weight="1"
        android:layout_height="fill_parent">

        <TextView
            android:layout_width="fill_parent"
            android:layout_height="0dip"
            android:layout_weight="1"
            android:gravity="center_vertical"
            android:text="My Application" />
            
        <TextView  
            android:layout_width="fill_parent"
            android:layout_height="0dip"
            android:layout_weight="1" 
            android:singleLine="true"
            android:ellipsize="marquee"
            android:text="Simple application that shows how to use RelativeLayout" />
            
    </LinearLayout>

</LinearLayout>

而用RelativeLayout实现代码如下：

<RelativeLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    android:layout_width="fill_parent"
    android:layout_height="?android:attr/listPreferredItemHeight"
    android:padding="6dip">
    
    <ImageView
        android:id="@+id/icon"
        android:layout_width="wrap_content"
        android:layout_height="fill_parent"
        android:layout_alignParentTop="true"
        android:layout_alignParentBottom="true"
        android:layout_marginRight="6dip"
        android:src="@drawable/icon" />

    <TextView  
        android:id="@+id/secondLine"
        android:layout_width="fill_parent"
        android:layout_height="26dip" 
        android:layout_toRightOf="@id/icon"
        android:layout_alignParentBottom="true"
        android:layout_alignParentRight="true"
        android:singleLine="true"
        android:ellipsize="marquee"
        android:text="Simple application that shows how to use RelativeLayout" />

    <TextView
        android:layout_width="fill_parent"
        android:layout_height="wrap_content"
        android:layout_toRightOf="@id/icon"
        android:layout_alignParentRight="true"
        android:layout_alignParentTop="true"
        android:layout_above="@id/secondLine"
        android:layout_alignWithParentIfMissing="true"
        android:gravity="center_vertical"
        android:text="My Application" />

</RelativeLayout>

可以看到用RelativeLayout实现，布局层次明显少了，所以大多数时候优先推荐使用RelativeLayout。

查看布局层次

如何查看布局层次呢？有两种办法：一是通过手机的开发者选项，4.0及以上Android版本可通过设置->开发者选项->显示布局边界打开页面布局显示，看看是否有不必要的节点和嵌套。第二种就是利用SDK自带的UI性能检测工具HierarchyViewer。进入sdk目录下的tools文件夹下，找到HierarchyViewer并运行（此时保持你的模拟器或真机正在运行需要进行分析的App），双击我们正在显示的这个App所代表的进程。接下来便会进入hierarchyviewer的界面，我们可以在这里很清晰看到正在运行的UI的布局层次结构以及它们之间的关系。大概的显示如下图：

Android 布局优化

通过布局图我们可以看到根节点DecorView下包含一个LinearLayout，这个LinearLayout就是包含Activity布局和状态栏的整个屏幕显示的布局父节点，这个LinearLayout有两个子节点，一个是FrameLayout, FrameLayout就是Activity布局中默认的父布局节点, 这个节点下面就包含了我们自己写的xml布局，还有一个子节点就是ViewStub，关于这个节点我们在后面会详细介绍。

< include />的使用

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。还好，Android为我们提供了include标签，顾名思义，通过它，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标签导入共用布局，这样，前面提到的两个问题都解决了。下面以在一个布局main.xml中用include引入另一个布局header.xml为例。

header.xml文件

<?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="match_parent" >

    <Button
        android:id="@+id/button"
        android:layout_width="match_parent"
        android:layout_height="@dimen/dp_40"
        android:layout_above="@id/text"/>

    <TextView
        android:id="@+id/text"
        android:layout_width="match_parent"
        android:layout_height="@dimen/dp_40"
        android:layout_alignParentBottom="true"
        android:text="@string/app_name" />

</RelativeLayout>

然后我们在需要引入footer的布局xml中通过include导入这个共用布局。

main.xml文件

<FrameLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    android:layout_width="match_parent"
    android:layout_height="match_parent">

    <TextView
        android:layout_width="match_parent"
        android:layout_height="wrap_content"
        android:text="hello world" />

    <RelativeLayout 
        android:layout_width="match_parent"
        android:layout_height="match_parent"
        android:layout_gravity="center" >

        <include layout="@layout/header" />

    </RelativeLayout>
</FrameLayout>

通过这种方式，我们既能提高UI的制作和复用效率，也能保证制作的UI布局更加规整和易维护。

< merge />的使用

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。merge标签可用于两种典型情况：

布局根结点是FrameLayout且不需要设置background或padding等属性，可以用merge代替，因为Activity内容布局的parent view就是个FrameLayout，所以可以用merge消除只剩一个，这一点可以从上图中看到。
某布局作为子布局被其他布局include时，使用merge当作该布局的顶节点，这样在被引入时顶结点会自动被忽略，而将其子节点全部合并到主布局中。

以第一种情况为例，main.xml布局就可以优化如下：

<merge xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    android:layout_width="match_parent"
    android:layout_height="match_parent">

    <FrameLayout 
        android:layout_width="match_parent"
        android:layout_height="match_parent">

        <TextView
            android:layout_width="match_parent"
            android:layout_height="wrap_content"
            android:text="hello world" />

        <RelativeLayout 
            android:layout_width="match_parent"
            android:layout_height="match_parent"
            android:layout_gravity="center" >

            <include layout="@layout/header" />

        </RelativeLayout>
    </FrameLayout>
</merge>

以第二种情况为例，header.xml布局可以优化如下：

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<merge xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    android:layout_width="match_parent"
    android:layout_height="match_parent" >
 
    <Button
        android:id="@+id/button"
        android:layout_width="match_parent"
        android:layout_height="@dimen/dp_40"
        android:layout_above="@id/text"/>
 
    <TextView
        android:id="@+id/text"
        android:layout_width="match_parent"
        android:layout_height="@dimen/dp_40"
        android:layout_alignParentBottom="true"
        android:text="@string/app_name" />
 
</merge>

这样就不会有多余的FrameLayout和RelativeLayout节点了。

ViewStub标签

viewstub标签同include标签一样可以用来引入一个外部布局，不同的是，viewstub引入的布局默认不会扩张，即既不会占用显示也不会占用位置，从而在解析layout时节省cpu和内存。 viewstub常用来引入那些默认不会显示，只在特殊情况下显示的布局，如进度布局、网络失败显示的刷新布局、信息出错出现的提示布局等。

我们新建一个xml文件用来显示一个网络错误时提示信息error.xml：

<RelativeLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    xmlns:tools="http://schemas.android.com/tools"
    android:layout_width="wrap_content"
    android:layout_height="wrap_content" >

   <TextView
        android:layout_width="wrap_content"
        android:layout_height="wrap_content"
        android:layout_centerInParent="true"
        android:background="@android:color/white"
        android:padding="10dip"
        android:text="Message"
        android:textColor="@android:color/black" />

</RelativeLayout>

然后在main.xml里面加入ViewStub的标签引入上面的布局：

<merge xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    xmlns:tools="http://schemas.android.com/tools"
    android:layout_width="match_parent"
    android:background="@android:color/darker_gray"
    android:layout_height="match_parent" >

    ...

    <ViewStub
        android:id="@+id/error_layout"
        android:layout_width="wrap_content"
        android:layout_height="wrap_content"
        android:layout_gravity="center"
        android:layout="@layout/error" />

</merge>

在java中通过(ViewStub)findViewById(id)找到ViewStub，通过stub.inflate()展开ViewStub，然后得到子View，如下：

private View errorView;
 
private void showError() {
    // not repeated infalte
    if (errorView != null) {
        errorView.setVisibility(View.VISIBLE);
        return;
    }
 
    ViewStub stub = (ViewStub)findViewById(R.id.error_layout);
    errorView = stub.inflate();
}
 
private void showContent() {
    if (errorView != null) {
        errorView.setVisibility(View.GONE);
    }
}

在上面showError()中展开了ViewStub，同时我们对errorView进行了保存，这样下次不用继续inflate。

总结

这篇Blog没有详细介绍HierarchyViewer工具的使用，相信如果对布局原则比较熟练之后，对工具的依赖大大减少，开发效率也会大大的提升。除这些布局原则之外，还需要大家对Android各个组件的属性很熟悉，比如如果要做这么一个布局，一个图片和一个文本的布局，新手们往往会用一个Layout嵌套ImageView和TextView来做，但是当我们知道TextView有drawableLeft, drawableRight等属性时，那么实现这样的一个布局是非常快速高效的。总之，且学且实践！

Android 布局优化

布局原则

RelativeLayout VS LinearLayout

查看布局层次

< include />的使用

< merge />的使用

ViewStub标签

总结

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