简述自定义UI控件优化方案？

八股文_Android Ul 0 11

参考回答：

在Android开发中，优化自定义UI控件非常重要，因为不合理的设计会影响应用的性能，特别是在需要高效渲染和响应的场景。以下是一些常见的自定义UI控件优化方案：
1. 避免不必要的重绘：通过合理使用invalidate()和requestLayout()，避免过度触发重绘和布局，减少UI的刷新次数。
2. 避免复杂的onDraw()方法：onDraw()是绘制控件的核心方法，应该避免在里面进行复杂的计算和频繁的对象创建，保证绘制过程尽可能高效。
3. 缓存计算结果：对于一些需要频繁计算的属性，可以提前计算并缓存，避免重复计算。
4. 优化测量和布局：避免过多的嵌套和复杂的测量逻辑，使用onSizeChanged()和onLayout()来精确控制视图的布局和测量。
5. 使用硬件加速：启用硬件加速可以大幅提升绘制性能，尤其是在图形密集的控件中。
6. 分层绘制：使用Layer来分离可变内容和不变内容，减少不必要的重绘，提高性能。
7. 避免过度使用setVisibility()：频繁修改控件的可见性会影响性能，尽量避免在onLayout()中频繁设置视图的可见性。

详细讲解与拓展：

1. 避免不必要的重绘

每当调用invalidate()或requestLayout()时，都会触发视图的重绘和重新布局。如果频繁调用这些方法，会导致性能问题。因此，在调用这些方法时要谨慎，避免不必要的UI更新。
优化建议：
- 在自定义控件的onTouchEvent()中，只有当需要更新显示内容时才调用invalidate()，而不是每次触摸事件发生时都调用。
- 在onLayout()中，避免不必要的布局更新。
示例：
```
@Override
public boolean onTouchEvent(MotionEvent event) {
  if (event.getAction() == MotionEvent.ACTION_DOWN) {
      // 只有在必要时才调用invalidate
      invalidate();
      return true;
  }
  return super.onTouchEvent(event);
}
```
Java

2. 避免复杂的`onDraw()`方法

onDraw()方法是绘制自定义控件的核心函数，里面不应该包含复杂的计算和对象创建，这会导致每次重绘时都要执行不必要的操作。
优化建议：
- 将一些不变的绘制内容（例如背景、图形等）移到控件的初始化阶段，避免每次绘制时重新计算。
- 使用合适的缓存策略，例如可以将计算的路径、位图等缓存起来，避免重复计算。
示例：
```
@Override
protected void onDraw(Canvas canvas) {
  super.onDraw(canvas);
  // 绘制背景
  if (background == null) {
      background = getBackgroundBitmap(); // 缓存背景位图
  }
  canvas.drawBitmap(background, 0, 0, null);
  // 绘制其他内容
}
```
Java

3. 缓存计算结果

如果控件需要频繁计算某些值，例如坐标、大小等，可以考虑将这些值缓存起来，避免重复计算。尤其是在onDraw()和onLayout()方法中，尽量避免复杂的计算。
优化建议：
- 在控件的onSizeChanged()或onLayout()中计算并缓存布局相关的信息，而不是每次绘制时都重新计算。
示例：
```
private int cachedWidth = -1;
private int cachedHeight = -1;

@Override
protected void onSizeChanged(int w, int h, int oldw, int oldh) {
  if (cachedWidth != w || cachedHeight != h) {
      cachedWidth = w;
      cachedHeight = h;
      // 进行重新布局或计算
  }
}
```
Java

4. 优化测量和布局

测量和布局阶段是控件渲染的关键步骤，不合理的测量和布局逻辑会影响性能。通过合理设计视图的尺寸和位置，避免复杂的嵌套结构，可以提升性能。
优化建议：
- 在自定义控件中，尽量避免过多的布局嵌套，尤其是复杂的LinearLayout、RelativeLayout等，推荐使用ConstraintLayout或FrameLayout。
- 在onLayout()中，尽量简化布局操作，避免不必要的子视图计算。
示例：
```
@Override
protected void onLayout(boolean changed, int left, int top, int right, int bottom) {
  // 简化布局过程
  if (changed) {
      for (int i = 0; i < getChildCount(); i++) {
          View child = getChildAt(i);
          // 只计算需要改变位置的子视图
          child.layout(left, top, right, bottom);
      }
  }
}
```
Java

5. 使用硬件加速

Android提供了硬件加速的支持，可以大大提升绘制性能。对于图形密集型控件，启用硬件加速是一个有效的优化手段。
优化建议：
- 在AndroidManifest.xml中启用硬件加速。
- 在自定义控件中使用setLayerType()方法控制硬件加速的使用。
示例：
```
<application
  android:hardwareAccelerated="true"
  ...>
</application>
```
XML
```
setLayerType(LAYER_TYPE_HARDWARE, null);
```
Java

6. 分层绘制

分层绘制可以避免不必要的重绘。通过将不变的部分（例如背景）与可变部分（例如内容）分离，减少每次重绘时的计算量。
优化建议：
- 在需要频繁更新内容的控件中，使用分层的方式，将不变的部分和可变部分分别绘制。
示例：
```
@Override
protected void onDraw(Canvas canvas) {
  // 绘制背景（只绘制一次）
  drawBackground(canvas);
  // 绘制可变内容
  drawContent(canvas);
}
```
Java

7. 避免过度使用`setVisibility()`

setVisibility()会影响视图的显示和隐藏，但频繁使用可能会影响性能，特别是在布局和重绘过程中。因此，应尽量避免在onLayout()等方法中频繁修改控件的可见性。
优化建议：
- 仅在必要时改变控件的可见性，而不是频繁地操作。
示例：
```
// 在需要的时候才改变视图的可见性
if (shouldShow) {
  setVisibility(VISIBLE);
} else {
  setVisibility(GONE);
}
```
Java

8. 总结

优化自定义UI控件时，核心要点是减少不必要的重绘和布局更新，避免在onDraw()方法中做复杂计算或对象创建。通过硬件加速、缓存计算结果、合理优化测量和布局、以及使用分层绘制等技术，可以显著提升控件的性能，使其在不同机型上都能流畅运行。