app渲染性能相对专项测试理论基础

1. 渲染性能到底怎么表现？

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    应用设计师们为了让应用呈现很棒的使用体验，对界面进行渲染，但是这些华丽的图片及转场，会使应用出现卡屏、运行不流畅的用户体验（比如切换界面、滑动滚动条等）。

2.了解下渲染性能的原理

    系统会在每16ms内对你的活动进行重新绘制，这意味着你必须在16ms内完成屏幕的更新（包括计算、绘图等操作），也就是16ms一帧。但是如果你超过了一帧超过16ms（比如32ms），就会导致丢帧现象，也就是32ms内，你依然停在之前那个画面，这样的丢帧就会导致界面出现卡顿。

3.渲染性能与GPU、CPU的关系

  当你的应用需要将按钮，输入框等绘制到屏幕时，需要在CPU上将他们转换成像素和纹理，然后送至GPU（图形处理器）进行光栅化，然后呈现到屏幕上。

  以上方法速度较慢，我们可以通过Opengles Api 加快速度，Opengles Api可以将上传的内容留在GPU，然后下次你要绘制时，只要参考GPU中已经存在的网格，告诉Opengles Api怎么绘制就行了。

5.android绘图基本过程

  android系统在你需要为应用绘图之前，都会将xml的文件转为为GPU可接受的文件，然后在屏幕上渲染。但是，这要借助内部对象displaylist（显示列表），它包括了GPU需要渲染的所有信息，还包括open GL ES 渲染所需要的所有命令。

  首次绘图，会先生成一个显示列表，然后再提交命令至GPU，来执行显示列表。

  如果将来还像渲染这个视图，比如只是在屏幕上换了位置，我们只需要再次执行显示列表。

  如果将来我们的视图发生改变，之前的显示列表可能不在有效，我们就需要重新生成显示列表，然后再次去执行，然后在屏幕上显示。

  当视图、布局发生改变时，会产生额外的步骤，比如按钮大小发生改变，或是布局位置发生变化，那么父容器都将启动相关视图进行位置的重新计算和编排，这就会导致额外的渲染。如果有大量的视图需要更改，这就会导致大量的性能问题，所以，你需要的就是布局失效最小化。

6.了解下VSYNC

  VSYNC：即垂直同步，理解之前，我们先弄懂下两个概念。

  刷新频率：即显示器每秒的刷新速度（次数）。

  帧频：GPU每秒可以绘制的帧数。

  GPU获取数据进行绘制，然后在屏幕上显示。

  如果帧频大于显示器刷新频率，就会造成画面撕裂等问题。

  以上问题的愿意在于，GPU绘制的每一个新的帧会覆盖上一个帧，从顶部开始。现在，当屏幕刷新时，它不知道缓冲是从什么时候开始的，因此他可能从GPU当中获取的帧是未完成的。这就意味着有着上一帧的一半和当前帧的一半，解决这个问题就要采用双缓冲技术，实际上，GPU将帧绘制到内存后（也称为后台缓冲），还会复制一份到内存副区域（帧缓冲区）。当他绘制第二帧到内存的时候，帧缓冲区不收影响。当屏幕刷新时，他会从帧缓冲区刷新，这就要用到VSYNC了。VSYNC避免了屏幕刷新时，从后台缓冲区复制到帧缓冲区。

 所以，帧频大于屏幕刷新频率是理想的，但是如果帧频小于屏幕刷新频率，就会出现问题。这样会导致刷新时，屏幕左右两侧的帧显示的一样。

 例如，当帧频大于屏幕刷新频率时，应用是流畅的，当帧频突然小于刷新频率时，就会出现卡顿、延迟等现象。

7.导致超出16ms的原因

  1.重新绘制视图层级的内容，这会浪费CPU资源。

  2.over draw（过度绘制）

  3.一次又一次的运行大量画面，导致CPU和GPU组件大量骚动