Android 9.0中的新功能 - PrecomputedText

Android技术干货分享

发布于 2019-04-26 18:41:44

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发布于 2019-04-26 18:41:44

PrecomputedText 如字面意义一样，是用来预先计算文本的。它的诞生也是因为计算文本是一个耗时操作，它需要根据字号、字体、样式、换行等去计算，并且这个计算时间随着文字数量的增加而增加。如果这时显示的列表中恰好是这种多行的文字，那么滑动起来岂不是会掉帧，影响着用户体验。比如微博这类的产品，列表就非常的复杂。

其实在Android 4.0 中底层就有引入TextLayoutCache来解决这个问题，每个测量过的文字都被添加到缓存中，下次需要相同的文字时，可以从缓存中获取，不用在测量。不过缓存大小只有0.5 MB。并且在没有缓存之前，我们的首次滑动还是UI线程耗时的。为了解决这类问题，Android 9.0中添加了PrecomputedText 。据说测量的耗时减少了95%，具体对比可以参看文末的链接。

使用方法

compileSdkVersion为28以上，appcompat库28.0.0或androidx appcompat 1.0.0以上
使用AppCompatTextView来替换TextView
使用setTextFuture 替换 setText 方法

代码如下：

Future<PrecomputedTextCompat> future = PrecomputedTextCompat.getTextFuture(
                    “text”, textView.getTextMetricsParamsCompat(), null)；

textView.setTextFuture(future);

当然如果你使用kotlin，那么利用拓展方法会更加酸爽。

fun AppCompatTextView.setTextFuture(charSequence: CharSequence){
    this.setTextFuture(PrecomputedTextCompat.getTextFuture(
            charSequence,
            TextViewCompat.getTextMetricsParams(this),
            null
    ))
}

// 一行调用
textView.setTextFuture(“text”)

实现原理

其实PrecomputedText实现原理很简单，就是将耗时的测量放到了异步去执行。

    @UiThread
    public static Future<PrecomputedTextCompat> getTextFuture(@NonNull CharSequence charSequence, @NonNull PrecomputedTextCompat.Params params, @Nullable Executor executor) {
        PrecomputedTextCompat.PrecomputedTextFutureTask task = new PrecomputedTextCompat.PrecomputedTextFutureTask(params, charSequence);
        if (executor == null) {
            Object var4 = sLock;
            synchronized(sLock) {
                if (sExecutor == null) {
                    sExecutor = Executors.newFixedThreadPool(1);
                }

                executor = sExecutor;
            }
        }

        executor.execute(task);
        return task;
    }

通过调用consumeTextFutureAndSetBlocking方法的future.get()阻塞计算线程来获取计算结果，最终setText到对用的TextView上。

    public void setTextFuture(@NonNull Future<PrecomputedTextCompat> future) {
        this.mPrecomputedTextFuture = future;
        this.requestLayout();
    }

    protected void onMeasure(int widthMeasureSpec, int heightMeasureSpec) {
        this.consumeTextFutureAndSetBlocking();
        super.onMeasure(widthMeasureSpec, heightMeasureSpec);
    }

    private void consumeTextFutureAndSetBlocking() {
        if (this.mPrecomputedTextFuture != null) {
            try {
                Future<PrecomputedTextCompat> future = this.mPrecomputedTextFuture;
                this.mPrecomputedTextFuture = null;
                TextViewCompat.setPrecomputedText(this, (PrecomputedTextCompat)future.get());
            } catch (ExecutionException | InterruptedException var2) {
                ;
            }
        }

    }

新的问题

在看PrecomputedText时，在Github上找到了一个相关的Demo，这其中发现使用后造成了负优化。

这个例子中，一个item上有三个AppCompatTextView并且字号都很小，导致一屏幕可以看到十段左右的文字，当然使用了PrecomputedText优化后，onBindViewHolder方法的执行时间大大的缩短了，但是却检测到了新的问题。

首先我们要了解滑动列表的速度越快，那么单位时间内测量绘制的内容也就越多。我对使用前后进行了三种速度的测试，分别是慢速（1s滑动1次，力度小）、中速（1s滑动2次，力度中）、快速（1s滑动3次，力度大）得到了下面的结论。（纯手工滑动，真的累。。。）

具体的Systrace结果图我就不全部展示了，这里展示一下中速滑动前后结果。

代表Animation和Input的浅绿色竖条增高了。

最终的统计如下：

问题/速度	慢速	中速	快速
Scheduling delay	4 -> 46	5 -> 39	8 -> 17
Long View#draw()	18 -> 12	37 -> 30	50 -> 48
Expensive measure/layout pass	1 -> 0	0	0

Scheduling delay 就是一个线程在处理一块运算的时候，在很长一段时间都没有被CPU调度，从而导致这个线程在很长一段时间都没有完成工作。

可以看到使用PrecomputedText后，Scheduling delay 问题会有一定概率激增，甚至更加严重。对比发现激增点都是因为dequeueBuffer 这里等待时间过长，比如下面 dequeueBuffer 的片段cpu实际执行了0.119ms，但是总耗时了10.035ms。

其实仔细观察，dequeueBuffer 在一开始就已经执行完成，但是却处在等待cpu调度来执行下一步的地方。这里其实就是等待SurfaceFlinger执行导致的。如下图：

这里的耗时，会使通知 CPU 延迟，导致的Scheduling delay 。具体为何高概率触发这类问题的原因这里还不清楚。猜测是文本本身很复杂，一段文字中不同字号、颜色、样式，并且页面上同时存在十多个这样的段落。这样的话就短时间内会有十多次线程的切换来实现文字的异步测量，势必会有性能影响。

我后面将文字字体设置大了以后，发现这个问题就好多了。所以PrecomputedText的使用还是需要根据场景来使用，否则会矫枉过正。

总结

不要滥用PrecomputedText，对于一两行文字来说并没有很大的提升，反而会造成不必要的Scheduling delay，建议文本200个字符以上使用。
不要在TextViewCompat.getTextMetricsParams()方法后修改textview的属性。比如设置字号放到前面执行。
PrecomputedTextCompat在9.0以上使用PrecomputedText优化，5.0~9.0使用StaticLayout优化，5.0以下的不做处理。
如果您已禁用RecyclerView的预取（Prefetch），则PrecomputedText无效。如果您使用自定义LayoutManager，请确保它实现 collectAdjacentPrefetchPositions()以便RecyclerView知道要预取的项目。因此ListView 无法享受到PrecomputedText带来的性能优化。

效果如下：

normal	PrecomputedText future	PrecomputedText coroutine

最后如果对你有帮助，希望点赞支持！！

END

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