Drawingcache解析

jopen 9年前

android为了提高滚动等各方面的绘制速度,可以为每一个view建立一个缓存,使用 View.buildDrawingCache为自己的view建立相应的缓存, 这个cache就是一个bitmap对象。利用这个功能可以对整个屏幕视图进行截屏并生成Bitmap,也可以 获得指定的view的Bitmap对象。在有的时候还会影响性能,例如如果自己实现一个Gallery效果,可能就会使用到view缓存。animateCache和scrollingCache 用于动画和滚动的缓存,使用不当也会造成性能下降。

要获得一个view的bitmap对象涉及到三个方法:setDrawingCacheEnabled、buildDrawingCache和getDrawingCache。所有的View都有这三种方法。 大部分view如果没有设置setDrawingCacheEnabled(true);来启用View的DrawingCache功能的话,那默认是不启用。

启用DrawingCache的话,使用getDrawingCache方法时,会先自动去调用buildDrawingCache方法建立DrawingCache,再将结果返回; 不启用DrawingCache的话,使用getDrawingCache方法时,会返回上一次使用buildDrawingCache方法所产生的结果。 如果在此之前都沒有使用过buildDrawingCache来建立DrawingCache的话,那么getDrawingCache就会返回null。 如果一开始没有启用DrawingCache,也是可以事先使用buildDrawingCache来建立DrawingCache,避免getDrawingCache返回null。

getDrawingCache源码如下:

public Bitmap getDrawingCache() {          return getDrawingCache(false);      }        public Bitmap getDrawingCache(boolean autoScale) {            if ((mViewFlags & WILL_NOT_CACHE_DRAWING) == WILL_NOT_CACHE_DRAWING) {                return null;            }            if ((mViewFlags & DRAWING_CACHE_ENABLED) == DRAWING_CACHE_ENABLED) {                buildDrawingCache(autoScale);            }            return autoScale ? mDrawingCache : mUnscaledDrawingCache;        }

可以看出getDrawingCache在设置了DrawingCache的情况下自动调用buildDrawingCache。

照刚才所说的,那么要获得最新的DrawingCache有两种方式:

方式一:

view.setDrawingCacheEnabled(true);  Bitmap drawingCache = view.getDrawingCache();

方式二:

view.buildDrawingCache();  Bitmap drawingCache = view.getDrawingCache();

在调用setDrawingCacheEnabled(true);以后就不要再调用buildDrawingCache方法了,以下写法应该避免,会两次建立DrawingCache:

view.setDrawingCacheEnabled(true);  view.buildDrawingCache();  Bitmap drawingCache = view.getDrawingCache();

buildDrawingCache建立drawingCache的同时,会将上次的DrawingCache回收掉,在源码中buildDrawingCache 会调用destroyDrawingCache方法对之前的DrawingCache回收,源码如下:

/**       * <p>Frees the resources used by the drawing cache. If you call       * {@link #buildDrawingCache()} manually without calling       * {@link #setDrawingCacheEnabled(boolean) setDrawingCacheEnabled(true)}, you       * should cleanup the cache with this method afterwards.</p>       *       * @see #setDrawingCacheEnabled(boolean)       * @see #buildDrawingCache()       * @see #getDrawingCache()       */      public void destroyDrawingCache() {          if (mDrawingCache != null) {              mDrawingCache.recycle();              mDrawingCache = null;          }          if (mUnscaledDrawingCache != null) {              mUnscaledDrawingCache.recycle();              mUnscaledDrawingCache = null;          }      }

因此不必在buildDrawingCache方法之前,或者DrawingCache启用状态下调用getDrawingCache方法之前,自己手动调用destroyDrawingCache。 会导致RumtimeException:java.lang.RuntimeException: Canvas: trying to use a recycled bitmap android.graphics.Bitmap@4b8eb8

下面的写法是错误写法:

if(view.getDrawingCache() != null){          view.getDrawingCache().recycle();;      }      view.buildDrawingCache();      Bitmap drawingCache = view.getDrawingCache();

图片质量控制

对于Bitmap对象可以有多种格式,如:

Bitmap.Config.ARGB_8888;

Bitmap.Config.ARGB_4444;

Bitmap.Config.ARGB_8888;

Bitmap.Config.ARGB_8888;

Bitmap.Config.RGB_565;

默认的格式是Bitmap.Config.ARGB_8888,但大多数嵌入式设备使用的显示格式都是Bitmap.Config.RGB_565. RGB_565并没有alpha值, 所以绘制的时候不需要计算alpha合成,速度快些。其次,RGB_565可以直接使用优化了的memcopy函数,效率相对高出许多。

可以用以下方法查看bitmap格式:

final Bitmap cache = mContent.getDrawingCache();       if (cache != null) {              Config cfg = cache.getConfig();              Log.d(TAG, "----------------------- cache.getConfig() = " + cfg);        }

随着Android API越来越高,DrawingCache的质量也越来越,在大部分的情况下都是使用体积最大且运算速度最慢的ARGB_8888, 过去View所提供的setDrawingCacheQuality方法已經沒有实际作用了,不管设定哪种质量,都还是会使用ARGB_8888。

getDrawingCache返回空

一种可能是view没有初始化完成,onCreate中view还没有初始化自己的宽高,所以getDrawingCache();返回空。可以参考viewTreeObserver解析 这篇来获取view宽高。

下面给出两种方法:

public static Bitmap convertViewToBitmap(View view){          view.measure(View.MeasureSpec.makeMeasureSpec(0, View.MeasureSpec.UNSPECIFIED), View.MeasureSpec.makeMeasureSpec(0, View.MeasureSpec.UNSPECIFIED));          view.layout(0, 0, view.getMeasuredWidth(), view.getMeasuredHeight());          view.buildDrawingCache();          Bitmap bitmap = view.getDrawingCache();          return bitmap;      }

第二种方法利用ViewTreeObserver

ViewTreeObserver vto = view.getViewTreeObserver();          vto.addOnGlobalLayoutListener(new ViewTreeObserver.OnGlobalLayoutListener() {              @Override              public void onGlobalLayout() {                  view.getViewTreeObserver().removeGlobalOnLayoutListener(this);                  Bitmap cac = view.getDrawingCache();                  if(cac != null) {                      Bitmap.Config cfg = cac.getConfig();                      Log.e("====", "not null"+cfg);                      mImageView2.setImageBitmap(cac);                  } else {                      Log.e("====", "null");                  }              }          });

如果很确定View已经有过measure和layout且也调用buildDrawingCache(无论自动或者手动)方法了,但是getDrawingCache还是返回null, 那就是因为要绘制的DrawingCache太大了,超过Android系统设定的drawingCacheSize,这时,就只能放弃使用DrawingCache了。

Android系统设定的DrawingCache大小上限,在不同的裝置上有不同的设定,甚至有可能差了好几倍,如果要查看数值的話可以使用以下方式来取得drawingCacheSize:

ViewConfiguration.get(context).getScaledMaximumDrawingCacheSize();

getDrawingCache的替代方法

如果不用getDrawingCache想自己建立出Bitmap也是可以的,代码如下:

public Bitmap getMagicDrawingCache(View view) {          Bitmap bitmap = (Bitmap) view.getTag(R.id.cacheBitmapKey);          Boolean dirty = (Boolean) view.getTag(R.id.cacheBitmapDirtyKey);          int viewWidth = view.getWidth();          int viewHeight = view.getHeight();          if (bitmap == null || bitmap.getWidth() != viewWidth || bitmap.getHeight() != viewHeight) {              if (bitmap != null && !bitmap.isRecycled()) {                  bitmap.recycle();              }              bitmap = Bitmap.createBitmap(viewWidth, viewHeight, bitmap_quality);              view.setTag(R.id.cacheBitmapKey, bitmap);              dirty = true;          }          if (dirty == true || !quick_cache) {              bitmap.eraseColor(getResources().getColor(android.R.color.transparent));              Canvas canvas = new Canvas(bitmap);              view.draw(canvas);              view.setTag(R.id.cacheBitmapDirtyKey, false);          }          return bitmap;      }

如果要加入View不在Activity或是Fragment的RootView中的判断的话,代码如下:

public Bitmap getMagicDrawingCache2(View view) {          Bitmap bitmap = (Bitmap) view.getTag(R.id.cacheBitmapKey);          Boolean dirty = (Boolean) view.getTag(R.id.cacheBitmapDirtyKey);          if (view.getWidth() + view.getHeight() == 0) {              view.measure(View.MeasureSpec.makeMeasureSpec(0, View.MeasureSpec.UNSPECIFIED), View.MeasureSpec.makeMeasureSpec(0, View.MeasureSpec.UNSPECIFIED));              view.layout(0, 0, view.getMeasuredWidth(), view.getMeasuredHeight());          }          int viewWidth = view.getWidth();          int viewHeight = view.getHeight();          if (bitmap == null || bitmap.getWidth() != viewWidth || bitmap.getHeight() != viewHeight) {              if (bitmap != null && !bitmap.isRecycled()) {                  bitmap.recycle();              }              bitmap = Bitmap.createBitmap(viewWidth, viewHeight, bitmap_quality);              view.setTag(R.id.cacheBitmapKey, bitmap);              dirty = true;          }          if (dirty == true || !quick_cache) {              bitmap.eraseColor(getResources().getColor(android.R.color.transparent));              Canvas canvas = new Canvas(bitmap);              view.draw(canvas);              view.setTag(R.id.cacheBitmapDirtyKey, false);          }          return bitmap;      }

其中,cacheBitmapKey和cacheBitmapDirtyKey是不同的整数,分别用来指定View的Tag ID。cacheBitmapKey的位置会存放使用 这个方法建立出来的DrawingCache;cacheBitmapDirtyKey的位置会存放这个View的DrawingCache是否已经是脏数据(dirty)而需要使用 View的draw方法重新绘制。DrawingCache所用的Bitmap只在没有Bitmap或是Bitmap的大小和View的大小不合的时候才重新建立, 在建立新的Bitmap前会先將先前的Bitmap进行recycle,新的Bitmap的参考会再被存入至View的Tag中。他们的定义如下:

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>  <resources>      <item type="id" name="cacheBitmapKey"></item>      <item type="id" name="cacheBitmapDirtyKey"></item>  </resources>

另外需要设置bitmap_quality和quick_cache:

Bitmap.Config bitmap_quality = Bitmap.Config.ARGB_8888 ;      boolean quick_cache = false ;

quick_cache若设置为false,则不论DrawingCache是否dirty,都进行重绘,只有在View常常变化的时候才需要这样做。 bitmap_quality可以设置为Bitmap.Config.RGB_565或是Bitmap.Config.ARGB_8888,Bitmap.Config.ARGB_4444已经随 着Android API升级家而慢慢被禁用了。

scrollingCache和animateCache

scrollingCache是listview这种滚动布局的一个属性,animateCache是viewgroup的一个属性。他们的作用都是控制DrawingCache。 他们都可以在xml布局中控制,也可以用代码调用:

mylayout.setAnimationCacheEnabled(false);

setAnimationCacheEnabled源码如下:

/**       * Enables or disables the children's drawing cache during a layout animation.       * By default, the drawing cache is enabled but this will prevent nested       * layout animations from working. To nest animations, you must disable the       * cache.       *       * @param enabled true to enable the animation cache, false otherwise       *       * @see #isAnimationCacheEnabled()       * @see View#setDrawingCacheEnabled(boolean)       */      public void setAnimationCacheEnabled(boolean enabled) {          setBooleanFlag(FLAG_ANIMATION_CACHE, enabled);      }

方法的注释说他的功能是在执行一个Layout动画时开启或关闭子控件的绘制缓存。默认情况下,绘制缓存是开启的,但是这将阻止嵌套Layout动画的正常执行。 对于嵌套动画,你必须禁用这个缓存。这个属性如果设置true后,在动画绘制过程中会为每一个子布局设置cache,这会提高显示效果, 但是需要消耗更多内存和更长的初始化时间。这个属性默认是true。

为什么设置了缓存,动画会更加平滑,是因为避免了在每一帧的重绘。设置了缓存的动画还可以被硬件加速,因为在硬件层,渲染系统 可以把bitmap交给GPU处理,并对其进行快速的矩阵操作(如改变透明度,平移、旋转)。而不使用缓存的情况下,则是在每一帧进行 重绘,即调用onDraw()方法。

scrollingCache属性和animateCache相似,源码如下:

/**       * Enables or disables the children's drawing cache during a scroll.       * By default, the drawing cache is enabled but this will use more memory.       *       * When the scrolling cache is enabled, the caches are kept after the       * first scrolling. You can manually clear the cache by calling       * {@link android.view.ViewGroup#setChildrenDrawingCacheEnabled(boolean)}.       *       * @param enabled true to enable the scroll cache, false otherwise       *       * @see #isScrollingCacheEnabled()       * @see View#setDrawingCacheEnabled(boolean)       */      public void setScrollingCacheEnabled(boolean enabled) {          if (mScrollingCacheEnabled && !enabled) {              clearScrollingCache();          }          mScrollingCacheEnabled = enabled;      }

对于listview当滚动的时候,实际上是可见的item布局的执行了动画,使用缓存可以加速动画。但是他的缺点就是它消耗的内存。 所以可以手动设置关闭,对于流畅性目前并没有发现有什么影响。

优化后的listview:

<ListView      android:id="@android:id/list"      android:layout_width="match_parent"      android:layout_height="wrap_content"      android:divider="@color/list_background_color"      android:dividerHeight="0dp"      android:listSelector="#00000000"      android:smoothScrollbar="true"      android:scrollingCache="false"      android:animationCache="false" />

下面写一个demo验证chche对内存的影响 首先关闭硬件加速

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>  <manifest xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"      package="com.mxn.soul.demo" >        <application          android:allowBackup="true"          android:icon="@mipmap/icon"          android:label="@string/app_name"          android:name=".BaseApplication"          android:theme="@style/AppTheme" >          <activity              android:name=".Test5Activity"              android:hardwareAccelerated="false"              android:label="@string/app_name" >              <intent-filter>                  <action android:name="android.intent.action.MAIN" />                  <category android:name="android.intent.category.LAUNCHER" />              </intent-filter>          </activity>      </application>    </manifest>

在一个LinearLayout中放16个imageview,让这个LinearLayout执行缩小动画,imageview执行旋转动画

public class Test5Activity extends Activity  {        private ImageView[] mImageViews = new ImageView[16];      private int[] mImageViewIDs = {R.id.img1,R.id.img2,R.id.img3,R.id.img4,R.id.img5,R.id.img6,R              .id.img7,R.id.img8,R.id.img9,R.id.img10,R.id.img11,R.id.img12,R.id.img13,R.id.img14,R              .id.img15,R.id.img16} ;      private LinearLayout mylayout ;        @Override      protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {          super.onCreate(savedInstanceState);          setContentView(R.layout.activity_test5);          mylayout = (LinearLayout) findViewById(R.id.mylayout);          for(int n = 0 ; n < mImageViews.length ; n ++ ){              mImageViews[n] = (ImageView) findViewById(mImageViewIDs[n]);          }            mylayout.setAnimationCacheEnabled(true);          mylayout.setOnClickListener(new View.OnClickListener() {              public void onClick(View arg0) {                  doAnimation() ;              }          });      }          public void doAnimation() {          AnimationSet animationSet=new AnimationSet(true);          ScaleAnimation scaleAnimation=new ScaleAnimation(                  1, 0.1f, 1, 0.1f,                  Animation.RELATIVE_TO_SELF, 0.5f,                  Animation.RELATIVE_TO_SELF, 0.5f);          scaleAnimation.setDuration(2000);          animationSet.addAnimation(scaleAnimation);          mylayout.startAnimation(scaleAnimation) ;            RotateAnimation rotateAnimation =new RotateAnimation(0f,360, Animation.RELATIVE_TO_SELF,                  0.5f,Animation.RELATIVE_TO_SELF,0.5f);          rotateAnimation.setDuration(2000);          animationSet.addAnimation(rotateAnimation);            for(int n = 0 ; n < mImageViews.length ; n ++ ){              mImageViews[n].startAnimation(rotateAnimation) ;          }        }  }

最终效果如下:

观察内存使用情况,设置mylayout.setAnimationCacheEnabled(false);时如下:

可以看出不管动画如何变化,内存没有变化。

设置mylayout.setAnimationCacheEnabled(true);时如下:

可以看出不管动画变化是,内存在不断增加,之后被回收,因为缓存不断地产生了新的bitmap。对于动画地流畅性来说几乎 看出有什么不同。

为了更清楚的观察设置了缓存后onDraw方法的调用情况,我们用自定义的view代替ImageView.

public class MyImageView extends ImageView {      static int count  = 0 ;      public MyImageView(Context context, AttributeSet attrs) {          super(context, attrs);      }      public MyImageView(Context context) {          super(context);      }      @Override      protected void onMeasure(int widthMeasureSpec,int heightMeasureSpec) {          super.onMeasure(widthMeasureSpec, heightMeasureSpec);          if (BuildConfig.DEBUG) Log.d("===MyImageView","onMeasure 我被调用了"+System.currentTimeMillis());      }      @Override      protected void onDraw(Canvas canvas) {          super.onDraw(canvas);          count++ ;          if (BuildConfig.DEBUG) Log.d("===MyImageView", "onDraw 我被调用了"+System.currentTimeMillis()                  +"==="+count);      }  }

使用一个静态变量count记录onDraw调用的次数。

设置mylayout.setAnimationCacheEnabled(false);时第一次启动如下:

这个很容易理解,因为有16个view所以调用了16次onDraw。 第一次点击开始动画后效果如下:

从第17次开始,到800次结束,平均每一个view调用的onDraw次数为 (800-16)/16 = 49 次.

第二次点击开始动画后效果如下:

从第801次开始,到1552次结束,平均每一个view调用的onDraw次数为 (1552-800)/16 = 47 次.

可以看出在不设置缓存的情况的onDraw调用次数均大于40.

现在把setAnimationCacheEnabled改为true进行测试。 第一次启动和刚才结果一样。

第一次点击开始动画后效果如下:

可以看出onDraw调用次数大大减少,平均是 (260-16)/16 = 15.25 次.

第二次点击开始动画后效果如下:

平均是 (488-260)/16 = 14.25 次.

这说明了设置了缓存后onDraw调用次数会减少,但同时会增加内存。 那么为什么onDraw调用次数会减少呢,在源码中可以找到答案。

/**       * This is where the invalidate() work actually happens. A full invalidate()       * causes the drawing cache to be invalidated, but this function can be       * called with invalidateCache set to false to skip that invalidation step       * for cases that do not need it (for example, a component that remains at       * the same dimensions with the same content).       *       * @param invalidateCache Whether the drawing cache for this view should be       *            invalidated as well. This is usually true for a full       *            invalidate, but may be set to false if the View's contents or       *            dimensions have not changed.       */      void invalidate(boolean invalidateCache) {          invalidateInternal(0, 0, mRight - mLeft, mBottom - mTop, invalidateCache, true);      }

onDraw是通过invalidate()触发的,从注释中可以看到如果设置了缓存,同时View的内容和大小没有变化,那么invalidate可以设置false。 这个标志位的改变,导致后面的onDraw没有必要执行,因为有了缓存就直接显示缓存就好了,不用重新执行onDraw。等到了动画的下一帧如果图片 的内容、大小还没变,就继续使用缓存,直到内容或大小改变,就重新生成缓存。同理如果没有设置缓存,那么就不能减少onDraw的次数了,因为每一次 不管图片内容和大小有没有改变,都要调用onDraw。

个人认为一般情况下在不影响流畅性的前提下,应该尽量减少内存的使用,所以这个scrollingCache和animateCache应该设置false。对于onDraw里需要 开销比较大的view,则视情况而定。

来自: http://souly.cn/技术博文/2016/01/05/DrawingCache解析/

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