佈局還能異步加載?AsyncLayoutInflater一點小經驗

1

概述

 

目錄

 

 

前言

 

Android佈局優化(一)從佈局加載原理說起中我們說到了佈局加載的兩大性能瓶頸,通過IO操作將XML加載到內存中並進行解析和通過反射創建View。

 

https://www.jianshu.com/p/8ca35e86d476

 

當xml文件過大或頁面文件過深,佈局的加載就會較爲耗時。

 

我們知道,當主線程進行一些耗時操作可能就會導致頁面卡頓,更嚴重的可能會產生ANR,所以我們能如何來進行佈局加載優化呢?

 

解決這個問題有兩種思路,直接解決和側面緩解。

 

直接解決就是不使用IO和反射等技術(這個我們會在下一節進行介紹)。

 

 

側面緩解的就是既然耗時操作難以避免,那我們能不能把耗時操作放在子線程中,等到inflate操作完成後再將結果回調到主線程呢?

 

答案當然是可以的,Android爲我們提供了AsyncLayoutInflater類來進行異步佈局加載

 

2

AsyncLayoutInflater用法

 

AsyncLayoutInflater的使用非常簡單,就是把setContentView和一些view的初始化操作都放到了onInflateFinished回調中:

 

@Override
protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
    super.onCreate(savedInstanceState);
    new AsyncLayoutInflater(this).inflate(R.layout.activity_main,null, new AsyncLayoutInflater.OnInflateFinishedListener(){
        @Override
        public void onInflateFinished(View view, int resid, ViewGroup parent) {
            setContentView(view);
            rv = findViewById(R.id.tv_right);
            rv.setLayoutManager(new V7LinearLayoutManager(MainActivity.this));
            rv.setAdapter(new RightRvAdapter(MainActivity.this));
        }
    });

}

 

3

AsyncLayoutInflater源碼分析

 

AsyncLayoutInflater的源碼非常短,也比較容易理解,總共只有170行左右。

 

AsyncLayoutInflater構造方法和初始化

 

構造方法中做了三件事件

 

  1. 創建BasicInflater

  2. 創建Handler

  3. 創建InflateThread

 

inflate方法創建一個InflateRequest對象,並將resid、parent、callback等變量存儲到這個對象中,並調用enqueue方法向隊列中添加一個請求:

 

public final class AsyncLayoutInflater {
    private static final String TAG = "AsyncLayoutInflater";

    LayoutInflater mInflater;
    Handler mHandler;
    InflateThread mInflateThread;

    public AsyncLayoutInflater(@NonNull Context context) {
        mInflater = new BasicInflater(context);
        mHandler = new Handler(mHandlerCallback);
        mInflateThread = InflateThread.getInstance();
    }

    @UiThread
    public void inflate(@LayoutRes int resid, @Nullable ViewGroup parent,
            @NonNull OnInflateFinishedListener callback) {
        if (callback == null) {
            throw new NullPointerException("callback argument may not be null!");
        }
        InflateRequest request = mInflateThread.obtainRequest();
        request.inflater = this;
        request.resid = resid;
        request.parent = parent;
        request.callback = callback;
        mInflateThread.enqueue(request);
    }
        ....
}

 

InflateThread

 

這個類的主要作用就是創建一個子線程,將inflate請求添加到阻塞隊列中,並按順序執行BasicInflater.inflate操作(BasicInflater實際上就是LayoutInflater的子類)。

 

不管infalte成功或失敗後,都會將request消息發送給主線程做處理


 

 

private static class InflateThread extends Thread {
    private static final InflateThread sInstance;
    static {
        sInstance = new InflateThread();
        sInstance.start();
    }

    public static InflateThread getInstance() {
        return sInstance;
    }
        //生產者-消費者模型,阻塞隊列
    private ArrayBlockingQueue<InflateRequest> mQueue = new ArrayBlockingQueue<>(10);
    //使用了對象池來緩存InflateThread對象,減少對象重複多次創建,避免內存抖動
    private SynchronizedPool<InflateRequest> mRequestPool = new SynchronizedPool<>(10);

    public void runInner() {
        InflateRequest request;
        try {
            //從隊列中取出一條請求,如果沒有則阻塞
            request = mQueue.take();
        } catch (InterruptedException ex) {
            // Odd, just continue
            Log.w(TAG, ex);
            return;
        }

        try {
            //inflate操作(通過調用BasicInflater類)
            request.view = request.inflater.mInflater.inflate(
                    request.resid, request.parent, false);
        } catch (RuntimeException ex) {
            // 回退機制:如果inflate失敗,回到主線程去inflate
            Log.w(TAG, "Failed to inflate resource in the background! Retrying on the UI"
                    + " thread", ex);
        }
        //inflate成功或失敗,都將request發送到主線程去處理
        Message.obtain(request.inflater.mHandler, 0, request)
                .sendToTarget();
    }

    @Override
    public void run() {
        //死循環(實際不會一直執行,內部是會阻塞等待的)
        while (true) {
            runInner();
        }
    }

    //從對象池緩存中取出一個InflateThread對象
    public InflateRequest obtainRequest() {
        InflateRequest obj = mRequestPool.acquire();
        if (obj == null) {
            obj = new InflateRequest();
        }
        return obj;
    }

    //對象池緩存中的對象的數據清空,便於對象複用
    public void releaseRequest(InflateRequest obj) {
        obj.callback = null;
        obj.inflater = null;
        obj.parent = null;
        obj.resid = 0;
        obj.view = null;
        mRequestPool.release(obj);
    }

    //將inflate請求添加到ArrayBlockingQueue(阻塞隊列)中
    public void enqueue(InflateRequest request) {
        try {
            mQueue.put(request);
        } catch (InterruptedException e) {
            throw new RuntimeException(
                    "Failed to enqueue async inflate request", e);
        }
    }
}

 

InflateRequest

 

InflateRequest其實就可以理解爲主線程和子線程之間傳遞的數據模型,類似Message的作用

 

private static class InflateRequest {
    AsyncLayoutInflater inflater;
    ViewGroup parent;
    int resid;
    View view;
    OnInflateFinishedListener callback;

    InflateRequest() {
    }
}

 

BasicInflater

 

BasicInflater 繼承自 LayoutInflater,只是覆寫了 onCreateView:優先加載這三個前綴的 Layout,然後才按照默認的流程去加載,因爲大多數情況下我們 Layout 中使用的View都在這三個 package 下

 

private static class BasicInflater extends LayoutInflater {
    private static final String[] sClassPrefixList = {
        "android.widget.",
        "android.webkit.",
        "android.app."
    };

    BasicInflater(Context context) {
        super(context);
    }

    @Override
    public LayoutInflater cloneInContext(Context newContext) {
        return new BasicInflater(newContext);
    }

    @Override
    protected View onCreateView(String name, AttributeSet attrs) throws ClassNotFoundException {
        for (String prefix : sClassPrefixList) {
            try {
                //優先加載"android.widget.”、 "android.webkit."、"android.app."
                View view = createView(name, prefix, attrs);
                if (view != null) {
                    return view;
                }
            } catch (ClassNotFoundException e) {
            }
        }

        return super.onCreateView(name, attrs);
    }
}

 

mHandlerCallback

 

這裏就是在主線程中handleMessage的操作,這裏有一個回退機制,就是當子線程中inflate失敗後,會繼續再主線程中進行inflate操作,最終通過OnInflateFinishedListener接口將view回調到主線程

 

private Callback mHandlerCallback = new Callback() {
    @Override
    public boolean handleMessage(Message msg) {
        InflateRequest request = (InflateRequest) msg.obj;
        if (request.view == null) {
            //view == null說明inflate失敗
            //繼續再主線程中進行inflate操作
            request.view = mInflater.inflate(
                    request.resid, request.parent, false);
        }
        //回調到主線程
        request.callback.onInflateFinished(
                request.view, request.resid, request.parent);
        mInflateThread.releaseRequest(request);
        return true;
    }
};

 

OnInflateFinishedListener

 

佈局加載完成後,通過OnInflateFinishedListener將加載完成後的view回調出來

 

public interface OnInflateFinishedListener {
    void onInflateFinished(View view, int resid, ViewGroup parent);
}

 

4

AsyncLayoutInflater的侷限性及改進

 

使用AsyncLayoutInflate主要有如下幾個侷限性:

 

  1. 所有構建的View中必須不能直接使用 Handler 或者是調用 Looper.myLooper(),因爲異步線程默認沒有調用 Looper.prepare ()

  2. 異步轉換出來的 View 並沒有被加到 parent view中,AsyncLayoutInflater 是調用了 LayoutInflater.inflate(int, ViewGroup, false),因此如果需要加到 parent view 中,就需要我們自己手動添加;

  3. AsyncLayoutInflater 不支持設置 LayoutInflater.Factory 或者 LayoutInflater.Factory2

  4. 同時緩存隊列默認 10 的大小限制如果超過了10個則會導致主線程的等待

  5. 使用單線程來做全部的 inflate 工作,如果一個界面中 layout 很多不一定能滿足需求

 

那我們如何來解決這些問題呢?AsyncLayoutInflate類修飾爲 final ,所以不能通過繼承重寫父類來實現。

 

慶幸的是AsyncLayoutInflate的代碼非常短而且相對簡單,所以我們可以直接把AsyncLayoutInflate的代碼複製出來一份,然後在這基礎之上進行改進優化。

 

接下來我們主要從兩個方面來進行優化

 

  1. 引入線程池,減少單線程等待

  2. 手動設置setFactory2

 

直接上代碼

 

public class AsyncLayoutInflatePlus {
    private static final String TAG = "AsyncLayoutInflatePlus";

    private Pools.SynchronizedPool<InflateRequest> mRequestPool = new Pools.SynchronizedPool<>(10);

    LayoutInflater mInflater;
    Handler mHandler;
    Dispather mDispatcher;


    public AsyncLayoutInflatePlus(@NonNull Context context) {
        mInflater = new BasicInflater(context);
        mHandler = new Handler(mHandlerCallback);
        mDispatcher = new Dispather();
    }

    @UiThread
    public void inflate(@LayoutRes int resid, @Nullable ViewGroup parent,
                        @NonNull OnInflateFinishedListener callback) {
        if (callback == null) {
            throw new NullPointerException("callback argument may not be null!");
        }
        InflateRequest request = obtainRequest();
        request.inflater = this;
        request.resid = resid;
        request.parent = parent;
        request.callback = callback;
        mDispatcher.enqueue(request);
    }

    private Handler.Callback mHandlerCallback = new Handler.Callback() {
        @Override
        public boolean handleMessage(Message msg) {
            InflateRequest request = (InflateRequest) msg.obj;
            if (request.view == null) {
                request.view = mInflater.inflate(
                        request.resid, request.parent, false);
            }
            request.callback.onInflateFinished(
                    request.view, request.resid, request.parent);
            releaseRequest(request);
            return true;
        }
    };

    public interface OnInflateFinishedListener {
        void onInflateFinished(@NonNull View view, @LayoutRes int resid,
                               @Nullable ViewGroup parent);
    }

    private static class InflateRequest {
        AsyncLayoutInflatePlus inflater;
        ViewGroup parent;
        int resid;
        View view;
        OnInflateFinishedListener callback;

        InflateRequest() {
        }
    }


    private static class Dispather {

        //獲得當前CPU的核心數
        private static final int CPU_COUNT = Runtime.getRuntime().availableProcessors();
        //設置線程池的核心線程數2-4之間,但是取決於CPU核數
        private static final int CORE_POOL_SIZE = Math.max(2, Math.min(CPU_COUNT - 1, 4));
        //設置線程池的最大線程數爲 CPU核數 * 2 + 1
        private static final int MAXIMUM_POOL_SIZE = CPU_COUNT * 2 + 1;
        //設置線程池空閒線程存活時間30s
        private static final int KEEP_ALIVE_SECONDS = 30;

        private static final ThreadFactory sThreadFactory = new ThreadFactory() {
            private final AtomicInteger mCount = new AtomicInteger(1);

            public Thread newThread(Runnable r) {
                return new Thread(r, "AsyncLayoutInflatePlus #" + mCount.getAndIncrement());
            }
        };

        //LinkedBlockingQueue 默認構造器,隊列容量是Integer.MAX_VALUE
        private static final BlockingQueue<Runnable> sPoolWorkQueue =
                new LinkedBlockingQueue<Runnable>();

        /**
         * An {@link Executor} that can be used to execute tasks in parallel.
         */
        public static final ThreadPoolExecutor THREAD_POOL_EXECUTOR;

        static {
            Log.i(TAG, "static initializer: " + " CPU_COUNT = " + CPU_COUNT + " CORE_POOL_SIZE = " + CORE_POOL_SIZE + " MAXIMUM_POOL_SIZE = " + MAXIMUM_POOL_SIZE);
            ThreadPoolExecutor threadPoolExecutor = new ThreadPoolExecutor(
                    CORE_POOL_SIZE, MAXIMUM_POOL_SIZE, KEEP_ALIVE_SECONDS, TimeUnit.SECONDS,
                    sPoolWorkQueue, sThreadFactory);
            threadPoolExecutor.allowCoreThreadTimeOut(true);
            THREAD_POOL_EXECUTOR = threadPoolExecutor;
        }

        public void enqueue(InflateRequest request) {
            THREAD_POOL_EXECUTOR.execute((new InflateRunnable(request)));

        }

    }

    private static class BasicInflater extends LayoutInflater {
        private static final String[] sClassPrefixList = {
                "android.widget.",
                "android.webkit.",
                "android.app."
        };

        BasicInflater(Context context) {
            super(context);
            if (context instanceof AppCompatActivity) {
                // 手動setFactory2,兼容AppCompatTextView等控件
                AppCompatDelegate appCompatDelegate = ((AppCompatActivity) context).getDelegate();
                if (appCompatDelegate instanceof LayoutInflater.Factory2) {
                    LayoutInflaterCompat.setFactory2(this, (LayoutInflater.Factory2) appCompatDelegate);
                }
            }
        }

        @Override
        public LayoutInflater cloneInContext(Context newContext) {
            return new BasicInflater(newContext);
        }

        @Override
        protected View onCreateView(String name, AttributeSet attrs) throws ClassNotFoundException {
            for (String prefix : sClassPrefixList) {
                try {
                    View view = createView(name, prefix, attrs);
                    if (view != null) {
                        return view;
                    }
                } catch (ClassNotFoundException e) {
                    // In this case we want to let the base class take a crack
                    // at it.
                }
            }

            return super.onCreateView(name, attrs);
        }
    }


    private static class InflateRunnable implements Runnable {
        private InflateRequest request;
        private boolean isRunning;

        public InflateRunnable(InflateRequest request) {
            this.request = request;
        }

        @Override
        public void run() {
            isRunning = true;
            try {
                request.view = request.inflater.mInflater.inflate(
                        request.resid, request.parent, false);
            } catch (RuntimeException ex) {
                // Probably a Looper failure, retry on the UI thread
                Log.w(TAG, "Failed to inflate resource in the background! Retrying on the UI"
                        + " thread", ex);
            }
            Message.obtain(request.inflater.mHandler, 0, request)
                    .sendToTarget();
        }

        public boolean isRunning() {
            return isRunning;
        }
    }


    public InflateRequest obtainRequest() {
        InflateRequest obj = mRequestPool.acquire();
        if (obj == null) {
            obj = new InflateRequest();
        }
        return obj;
    }

    public void releaseRequest(InflateRequest obj) {
        obj.callback = null;
        obj.inflater = null;
        obj.parent = null;
        obj.resid = 0;
        obj.view = null;
        mRequestPool.release(obj);
    }


    public void cancel() {
        mHandler.removeCallbacksAndMessages(null);
        mHandlerCallback = null;
    }
}

 

總結

 

本文介紹了通過異步的方式進行佈局加載,緩解了主線程的壓力。同時也介紹了AsyncLayoutInflate的實現原理以及如何定製自己的AsyncLayoutInflate。

 

本文的定製方式僅僅只是作爲一個參考,具體的實現方式可以根據自己項目的實際情況來定製。

發表評論
所有評論
還沒有人評論,想成為第一個評論的人麼? 請在上方評論欄輸入並且點擊發布.
相關文章