应用流畅性分析以及标准
流畅度分析
1.帧率
1.1 概念
屏幕刷新率：每秒屏幕刷新次数，一般屏幕的刷新率是60HZ，现在很多屏幕可以做到120HZ甚至更高。
帧率（FPS）：GPU在一秒内绘制的帧数
流畅感知
- 12 fps：由于人类眼睛的特殊生理结构，如果所看画面之帧率高于每秒约10-12帧的时候，就会认为是连贯的
- 24 fps：有声电影的拍摄及播放帧率均为每秒24帧，对一般人而言已算可接受
- 30 fps：早期的高动态电子游戏，帧率少于每秒30帧的话就会显得不连贯，这是因为没有动态模糊使流畅度降低
- 60 fps：在实际体验中，60帧相对于30帧有着更好的体验
1.2 检测方式和定位问题
打开开发者工具 - GPU 渲染模式工具
图 1. GPU 渲染模式分析图表
图 2. GPU 渲染模式分析图表的图例
- 对于每个可见应用，该工具将显示一个图形。
- 沿水平轴的每个竖条代表一个帧，每个竖条的高度表示渲染该帧所花的时间（以毫秒为单位）。
- 水平绿线表示 16 毫秒。要实现每秒 60 帧，代表每个帧的竖条需要保持在此线以下。当竖条超出此线时，可能会使动画出现暂停。
- 该工具通过加宽对应的竖条并降低透明度来突出显示超出 16 毫秒阈值的帧。
- 每个竖条都有与渲染管道中某个阶段对应的彩色区段。区段数因设备的 API 级别不同而异。
图中的每个色块的含义请参考阅读Android Developer 渲染
下图是我们媒体应用的 GPU 渲染图片
可以看出我们有很多方法 measure 和 upload 耗时很久。
我们可以进一步通过 Android Studio Profiles System Trace 进一步分析
可以详细看出是哪个 View 的 Measure 方法耗时过久，然后就可以进行针对性优化。
1.2 帧率标准
1.2.1 软件绿色联盟帧率标准
参考：软件绿色联盟性能标准 冷启动时间 链接
1.2.2 星河帧率标准
| 用例描述 | 测量应用内界面时屏幕的帧率（FPS） |
|---|---|
| 预置条件 | 测量被测应用的滑动帧率 |
| 测试方法 | 1、启动应用，进入应用内界面 2、开展界面滑动（正常使用滑动速度）或刷新 3、统计每秒渲染的帧数（FPS） |
| 判定标准 | 普通应用的帧率应 ≥ 55FPS游戏类、地图类和视频类的帧率应 ≥ 45FPS |
2 布局层次
2.1 定义
- 过度绘制 是指系统在渲染单个帧的过程中多次在屏幕上绘制某一个像素。例如，如果我们有若干界面卡片堆叠在一起，每张卡片都会遮盖其下面一张卡片的部分内容。但是，系统仍然需要绘制堆叠中的卡片被遮盖的部分。这是因为堆叠的卡片是根据 Painter 算法（也就是按从后到前的顺序）来渲染的。按照这种渲染顺序，系统可以将适当的透明度混合应用于阴影之类的半透明对象。
2.2 检测方法和定位问题
2.2.1 开启过度绘制显示
- 在您的设备上，转到 Settings 并点按 Developer Options。
- 向下滚动到硬件加速渲染部分，并选择调试 GPU 过度绘制。
- 在调试 GPU 过度绘制对话框中，选择显示过度绘制区域。
2.2.2 过度绘制色块代表含义
- 真彩色：没有过度绘制
- 蓝色：过度绘制 1 次
- 绿色：过度绘制 2 次
- 粉色：过度绘制 3 次
- 红色：过度绘制 4 次或更多次
下图是我们以车机为例的过度绘制图片
智能推荐的过度绘制情况
媒体的本地广播过度绘制页面
2.3 标准
2.3.1 星河标准
| 用例描述 | 测量应用内界面的绘制层次 |
|---|---|
| 预置条件 | 测量被测应用的绘制层次 |
| 测试方法 | 1、启动应用，进入应用内界面 2、查看每个页面的绘制层次3、统计每个页面不同区域的绘制层次 |
| 判定标准 | 大于1次过度绘制（绿色以及以上色块）区域不超过页面的20%。不能存在3次（粉上）以上的过度绘制。 |
2.4 如何减少过度绘制
您可以采取以下几种策略来减少甚至消除过度绘制：
- 移除布局中不需要的背景。
- 使视图层次结构扁平化。
- 降低透明度。
本节将分别介绍这几种方法。
移除布局中不需要的背景
默认情况下，布局没有背景，这表示布局本身不会直接渲染任何内容。但是，当布局具有背景时，其有可能会导致过度绘制。
移除不必要的背景可以快速提高渲染性能。不必要的背景可能永远不可见，因为它会被应用在该视图上绘制的任何其他内容完全覆盖。例如，当系统在父视图上绘制子视图时，可能会完全覆盖父视图的背景。
如需查找过度绘制的原因，请在布局检查器工具中浏览层次结构。在浏览过程中，请留意您可以移除的背景，因为它们对用户不可见。在许多容器采用同一种背景颜色的情况下，您也有机会移除不需要的背景：您可以将窗口背景设置为应用的主背景颜色，并且不为其上面的任何容器定义背景值。
使视图层次结构扁平化
借助先进的布局设计方法，您可以轻松对视图进行堆叠和分层，从而打造出精美的设计。但是，这样做会导致过度绘制，从而降低性能，特别是在每个堆叠视图对象都是不透明的情况下，这需要将可见和不可见的像素都绘制到屏幕上。
如果遇到这类问题，您可以通过优化视图层次结构来减少重叠界面对象的数量，从而提高性能。如需详细了解如何实现此操作，请参阅优化视图层次结构。
降低透明度
在屏幕上渲染透明像素，即所谓的透明度渲染，是导致过度绘制的重要因素。在普通的过度绘制中，系统会在已绘制的现有像素上绘制不透明的像素，从而将其完全遮盖，与此不同的是，透明对象需要先绘制现有的像素，以便达到正确的混合效果。诸如透明动画、淡出和阴影之类的视觉效果都会涉及某种透明度，因此有可能导致严重的过度绘制。您可以通过减少要渲染的透明对象的数量，来改善这些情况下的过度绘制。例如，如需获得灰色文本，您可以在 TextView 中绘制黑色文本，再为其设置半透明的透明度值。但是，您可以简单地通过用灰色绘制文本来获得同样的效果，而且能够大幅提升性能。
参考文档
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