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Flutter性能优化实践 —— UI篇,安卓面试题及答案2024百度_flutter 性能方便的面试题

flutter 性能方便的面试题

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.builderitemBuilder来构建item时,可不要预构建Widget了。类似的Widget还有PageView.builderGridView.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ScrollUpdateNotificationScrollEndNotification。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: k e y ′ ) ; i f ( d a t a . l e n g t h I n B y t e s < 10 ∗ 1024 ) / / 10 K B t a k e s a b o u t 3 m s t o p a r s e o n a P i x e l 2 X L . / / S e e : h t t p s : / / g i t h u b . c o m / d a r t − l a n g / s d k / i s s u e s / 31954 r e t u r n u t f 8. d e c o d e ( d a t a . b u f f e r . a s U i n t 8 L i s t ( ) ) ; r e t u r n c o m p u t e ( u t f 8 d e c o d e , d a t a , d e b u g L a b e l : ′ U T F 8 d e c o d e f o r " 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<101024)//10KBtakesabout3mstoparseonaPixel2XL.//See:https://github.com/dartlang/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SkiasaveLayerclipPath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:

  • Textoverflow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.hardEdgeClip.antiAlias。这部分属性一般在ClipRectClipOvalClipPath等裁剪功能Widget中用到。

  • 修改RawChipisEnabled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BoxDecorationborderRadius属性来解决。比如InkwellborderRadius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 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(OpacityShaderMaskColorFilterPhysicalModelBackdropFilter等)。

比如在Opacity的文档注释中有以下描述:

该类将其子组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Opacityopacity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,CupertinoAlertDialogCupertinoActionSheet就用到了它,我们不可能因此就不使用了。

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

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 既然checkerboardOffscreenLayers受限,那么可以使用timeline查看FlutterSkia 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 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 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 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 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 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 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 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 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ListViewitemExtent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’),
),

自我介绍一下,小编13年上海交大毕业,曾经在小公司待过,也去过华为、OPPO等大厂,18年进入阿里一直到现在。

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