基于XDanmuku的Android性能优化实战

用户1907613

发布于 2018-07-20 10:14:56

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发布于 2018-07-20 10:14:56

文章被收录于专栏：Android群英传 Android群英传Android群英传

前言

本篇是orzangleli的投稿，基于他之前开源的一款『弹幕控件』，开源之后，orzangleli根据issue的反馈进行了性能优化，更加完善了这个开源项目~

V1.0版本于4天前首发与我的掘金专栏,发布后大家的支持让我喜出望外，截止本文发稿Github上项目https://github.com/hust201010701/XDanmuku的Star数为151。很惭愧，就做了这么一点微小的工作。

不过，好景不长，在发布不久后Github上tz-xiaomage提交了一个题为体验不好，滑动很卡的Issue.当时我并没有很重视，以为是我程序中线程睡眠时间有点长导致的。然后amszsthl也在该Issue下评论

弹幕滚动的时候一卡一卡的。

这是我才开始认真思考，这不是偶然事件，应该是程序出问题了。

现在开始查找卡顿原因，以优化优化性能。

首先设置测试条件，之前我的测试条件是点击按钮，每点击一次就生成一个弹幕，可能是没有测试时间不够长，没有达到性能瓶颈，所以显示挺正常的，现在将增加更为严格的测试条件：每次点击按钮生成10条弹幕。

1. 未做任何优化之前

在未做任何优化时，每点击按钮一次，就生成10个弹幕，点了生成新的弹幕按钮大概10次左右，界面直接卡死。

打开Android Monitor窗口，切换到Monitors选项卡，查看Memory（AS默认显示的第一个为CPU，Memory在CPU上面，所以要滑动下滚轮才能看到）。内存直接飙升到12.62M,而且还在逐渐增加。

2. 减少线程数

我之前的思路是这样的，根据弹幕的模型构造不同View，并对每一个View开启一个线程控制它的坐标向左移动。细心的读者可能会发现：

Q: 为什么不直接使用Android 动画来实现View的移动呢？ A: Android中的动画本质上移动的不是原来的View，而是对View的影像进行移动，所以View的触摸事件都在原来的位置，这样就无法实现弹幕点击事件了。

每一个View都开启一个单独的线程控制其移动，实在是太占用内存了，想想我连续点击10次按钮，生成100个弹幕，相当于一瞬间有100个线程启动，并且每个线程都在间隔10ms轮询控制各自的坐标。

优化建议：使用一个线程控制所有的View的移动，由线程每个4ms发出一个Message,Handler接收到Message后对当前ViewGroup的所有chlid进行移动。在Handler中对view进行检测，如果view的右边界已经超出了屏幕范围，则把view从这个ViewGroup中移除。

3. 增加缓存功能

在掘金上原文https://juejin.im/post/58eeed368d6d81006465670f)下与kaient的交流讨论中，得知缓存功能十分必要。

kaient : 我自己写的弹幕方法是：定义一个 View 或者 surfacview 做容器，弹幕就是 bitmap，这个 Bitmap 做成缓存，当划过屏幕后就放到缓存里，给下一个弹幕用。开三个线程，一个子线程负责从服务器取弹幕信息，一个子线程负责把弹幕信息转换成 Bitmap，一个子线程负责通知绘画 (只要是为了控制卡顿问题，参照了 B 站的开源弹幕)。缺点就是：每个 bitmap 的大小都是一样，高度随便设，宽度根据最长的弹幕长度来定 (产品说最长的弹幕是 1.5 屏，超过就省略号，所有我就设成 1.5 屏)。上面这个方案目前测试全屏 80 条弹幕同时显示基本不卡。

我想问弹幕控件增加缓存功能。我参照ListView的BaseAdapter的缓存复用技术，去掉了V1.0版本的DanmuConverter,增加XAdapter作为弹幕适配器，并且弹幕的Entity必须继承Model。Model中有一个int型type表示弹幕的类型区分，代码如下：

XAdapter代码如下:

好啦，关键就在这里啦：cacheViews是一个按照类型分类的HashMap，键的类型为int型，也就是Model中的type，值的类型为Stack，是一个包含View的栈。

先看构造方法XAdapter()，在这里我初始化了cacheViews,并且根据int typeArray[] = getViewTypeArray();获取所有的弹幕类型的type值组成的数组，getViewTypeArray()是一个抽象方法，需要用户自行返回type值组成的数组。然后把每个弹幕类型对于的栈初始化，防止获取到null.

public abstract View getView(M danmuEntity, View convertView);则是模仿Adapter的getView()方法，它的功能是传入弹幕的Model，将Model上数据绑定到View上，并且返回View,是抽象方法，需要用户实现。

public abstract int getSingleLineHeight();则是一个让用户确定每一行航道的高度的抽象函数，如果用户知道具体的值，可以直接返回具体值，否则建议用户对不同的View进行测量，取测量高度的最大值。

synchronized public void addToCacheViews(int type,View view)的作用是向cacheViews中添加缓存View对象。type代表弹幕的类型，使用HaskMap的get()方法获取该类型的所有弹幕的栈，并使用push()添加.

synchronized public View removeFromCacheViews(int type)的作用是当用户使用了缓存数组中的View时，将此View从cacheViews中移除。

synchronized public void shrinkCacheSize()的作用是减小缓存数组的长度，因为缓存数组的长度不会减少，只有removeFromCacheViews表面会减少缓存数组长度，实际上都这个从removeFromCacheViews中返回的View移动到屏幕外后又会自动添加到缓存数组中，所以需要添加一个策略在不需要大量弹幕时减少缓存数组的长度，这个方法就是将缓存数组的长度减到一半的，什么时候减少缓存数组长度我们在后面谈。

public int getCacheSize()的作用统计cacheViews中缓存的View的总个数。

用户自定义DanmuAdapter，继承XAdapter，并实现其中的虚函数。

可以看到getView()中的具体代码是不是似曾相识？没错，之前常写的BaseAdapter里，几乎一模一样，所以我也不花时间介绍这个方法了。getSingleLineHeight就是测量航道的高度的方法，可以看到我计算了两个布局的高度，并且取其中的较大值作为航道高度。getViewTypeArray()则是很直接的返回你的弹幕的所有类型组成的数组。

下面到了关键了，如何去在我自定义的这个ViewGroup中使用这个DanmuAdapter呢？

首先得设置setAdapter,并获取航道高度，并开启View移动的线程。

再添加弹幕的方法addDanmu()中：

这里的逻辑就是，如果xAdapter的缓存栈中有View那么就直接从xAdapter中使用xAdapter.removeFromCacheViews(model.getType())获取,当然可能没有这个type类型的弹幕缓存View,如果没有，就返回null.如果缓存数组中没有View了，那么就使用danmuView = xAdapter.getView(model,null);让程序根据layout布局文件再生成一个View。

addTypeView的定义如下：

首先使用super.addView(child)添加child,然后设置child的位置。然后将InnerEntity类型的变量绑定到View上面，InnerEntity类型：

包含该View的所处行数和View中绑定的Model数据。考虑到用户可能会在DanmuAdapter中对View的tag进行设置，所以不能直接使用setTag(Object object)方法继续绑定InnerEntity类型的变量了，这里可以使用setTag(int id,Object object)方法，首先在string.xml文件中定义一个id：<item type="id" name="tag_inner_entity"></item>，然后使用child.setTag(R.id.tag_inner_entity,innerEntity);则避免了和setTag(Object object)的冲突。

启动的线程会自动的每隔4ms遍历一次，执行以下内容：

count为计数器，每隔4ms计数一次，7500次后正好为30s，也就是30s检测一次弹幕，如果当前弹幕量小于缓存View数量的一半，就调用shrinkCacheSize()将xAdapter中的缓存数组长度减少一半。

4. Bitmap的回收

打开Android Monitors窗口，查看Memory，运行一段时间程序后，点击Initiate GC,手动回收可回收的内存垃圾，剩下的就是不可回收的内存了，点击Dump Java Heap按钮，等待一会会自动打开当前内存使用状态。我只关注Shallow Size,按照从大到小的顺序可以看到，byte[]占用了7,879,324个字节的内存，然后点开byte[]查看Instance，同样按照从到小的顺序，Shallow Size的前几名都是Bitmap，因此可能是Bitmap的内存回收没有做处理，的确，我在写测试案例时没有主要对bitmap的复用和回收，所以产生大量的内存泄露，简单起见，我引入Glide图片加载框架，使用Glide加载图片。