詳解Android啟動(dòng)第一幀
冷啟動(dòng)結(jié)束的時(shí)間怎么確定？根據(jù) Play Console 文檔，當(dāng)應(yīng)用程序的第一幀完全加載時(shí)，將跟蹤啟動(dòng)時(shí)間。從 App 冷啟動(dòng)時(shí)間文檔中了解到更多信息：一旦應(yīng)用進(jìn)程完成了第一次繪制，系統(tǒng)進(jìn)程就會(huì)換出當(dāng)前顯示的背景窗口，用主 Activity 替換它。 此時(shí)，用戶(hù)可以開(kāi)始使用該應(yīng)用程序。
1、第一幀什么時(shí)候開(kāi)始調(diào)度
ActivityThread.handleResumeActivity()調(diào)度第一幀。- 在第一幀
Choreographer.doFrame()調(diào)用ViewRootImpl.doTraversal()執(zhí)行測(cè)量傳遞、布局傳遞，最后是視圖層次結(jié)構(gòu)上的第一個(gè)繪制傳遞。
2、第一幀
從 API 級(jí)別 16 開(kāi)始，Android 提供了一個(gè)簡(jiǎn)單的 API 來(lái)安排下一幀發(fā)生時(shí)的回調(diào)：Choreographer.postFrameCallback()。
class MyApp : Application() {
var firstFrameDoneMs: Long = 0
override fun onCreate() {
super.onCreate()
Choreographer.getInstance().postFrameCallback {
firstFrameDoneMs = SystemClock.uptimeMillis()
}
}
}
不幸的是，調(diào)用 Choreographer.postFrameCallback() 具有調(diào)度第一次遍歷之前運(yùn)行的幀的副作用。 所以這里報(bào)告的時(shí)間是在運(yùn)行第一次繪制的幀的時(shí)間之前。 我能夠在 API 25 上重現(xiàn)這個(gè)，但也注意到它不會(huì)在 API 30 中發(fā)生，所以這個(gè)錯(cuò)誤可能已經(jīng)修復(fù)。
3、第一次繪制
ViewTreeObserver
在 Android 上，每個(gè)視圖層次結(jié)構(gòu)都有一個(gè) ViewTreeObserver，它可以保存全局事件的回調(diào)，例如布局或繪制。
ViewTreeObserver.addOnDrawListener()
我們可以調(diào)用 ViewTreeObserver.addOnDrawListener() 來(lái)注冊(cè)一個(gè)繪制監(jiān)聽(tīng)器：
view.viewTreeObserver.addOnDrawListener {
// report first draw
}
ViewTreeObserver.removeOnDrawListener()
我們只關(guān)心第一次繪制，因此我們需要在收到回調(diào)后立即刪除 OnDrawListener。 不幸的是，無(wú)法從 onDraw() 回調(diào)中調(diào)用 ViewTreeObserver.removeOnDrawListener()：
public final class ViewTreeObserver {
public void removeOnDrawListener(OnDrawListener victim) {
checkIsAlive();
if (mInDispatchOnDraw) {
throw new IllegalStateException(
"Cannot call removeOnDrawListener inside of onDraw");
}
mOnDrawListeners.remove(victim);
}
}
所以我們必須在一個(gè) post 中進(jìn)行刪除：
class NextDrawListener(
val view: View,
val onDrawCallback: () -> Unit
) : OnDrawListener {
val handler = Handler(Looper.getMainLooper())
var invoked = false
override fun onDraw() {
if (invoked) return
invoked = true
onDrawCallback()
handler.post {
if (view.viewTreeObserver.isAlive) {
viewTreeObserver.removeOnDrawListener(this)
}
}
}
companion object {
fun View.onNextDraw(onDrawCallback: () -> Unit) {
viewTreeObserver.addOnDrawListener(
NextDrawListener(this, onDrawCallback)
)
}
}
}
注意擴(kuò)展函數(shù)：
view.onNextDraw {
// report first draw
}
FloatingTreeObserver
如果我們?cè)诟郊右晥D層次結(jié)構(gòu)之前調(diào)用 View.getViewTreeObserver() ，則沒(méi)有真正的 ViewTreeObserver 可用，因此視圖將創(chuàng)建一個(gè)假的來(lái)存儲(chǔ)回調(diào)：
public class View {
public ViewTreeObserver getViewTreeObserver() {
if (mAttachInfo != null) {
return mAttachInfo.mTreeObserver;
}
if (mFloatingTreeObserver == null) {
mFloatingTreeObserver = new ViewTreeObserver(mContext);
}
return mFloatingTreeObserver;
}
}
然后當(dāng)視圖被附加時(shí)，回調(diào)被合并回真正的 ViewTreeObserver。
除了在 API 26 中修復(fù)了一個(gè)錯(cuò)誤：繪制偵聽(tīng)器沒(méi)有合并回真實(shí)的視圖樹(shù)觀察器。
我們通過(guò)在注冊(cè)我們的繪制偵聽(tīng)器之前等待視圖被附加來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題：
class NextDrawListener(
val view: View,
val onDrawCallback: () -> Unit
) : OnDrawListener {
val handler = Handler(Looper.getMainLooper())
var invoked = false
override fun onDraw() {
if (invoked) return
invoked = true
onDrawCallback()
handler.post {
if (view.viewTreeObserver.isAlive) {
viewTreeObserver.removeOnDrawListener(this)
}
}
}
companion object {
fun View.onNextDraw(onDrawCallback: () -> Unit) {
if (viewTreeObserver.isAlive && isAttachedToWindow) {
addNextDrawListener(onDrawCallback)
} else {
// Wait until attached
addOnAttachStateChangeListener(
object : OnAttachStateChangeListener {
override fun onViewAttachedToWindow(v: View) {
addNextDrawListener(onDrawCallback)
removeOnAttachStateChangeListener(this)
}
override fun onViewDetachedFromWindow(v: View) = Unit
})
}
}
private fun View.addNextDrawListener(callback: () -> Unit) {
viewTreeObserver.addOnDrawListener(
NextDrawListener(this, callback)
)
}
}
}
DecorView
現(xiàn)在我們有一個(gè)很好的實(shí)用程序來(lái)監(jiān)聽(tīng)下一次繪制，我們可以在創(chuàng)建 Activity 時(shí)使用它。 請(qǐng)注意，第一個(gè)創(chuàng)建的 Activity 可能不會(huì)繪制：應(yīng)用程序?qū)⒈拇?Activity 作為啟動(dòng)器 Activity 是很常見(jiàn)的，它會(huì)立即啟動(dòng)另一個(gè) Activity 并自行完成。 我們?cè)?Activity 窗口 DecorView 上注冊(cè)我們的繪制偵聽(tīng)器。
class MyApp : Application() {
override fun onCreate() {
super.onCreate()
var firstDraw = false
registerActivityLifecycleCallbacks(
object : ActivityLifecycleCallbacks {
override fun onActivityCreated(
activity: Activity,
savedInstanceState: Bundle?
) {
if (firstDraw) return
activity.window.decorView.onNextDraw {
if (firstDraw) return
firstDraw = true
// report first draw
}
}
})
}
}
四、鎖窗特性
根據(jù) Window.getDecorView() 的文檔：
請(qǐng)注意：如 setContentView() 中所述，首次調(diào)用此函數(shù)會(huì)“鎖定”各種窗口特征。
不幸的是，我們正在從 ActivityLifecycleCallbacks.onActivityCreated() 調(diào)用 Window.getDecorView()，它被 Activity.onCreate() 調(diào)用。 在一個(gè)典型的 Activity 中，setContentView() 在 super.onCreate() 之后被調(diào)用，所以我們?cè)?setContentView() 被調(diào)用之前調(diào)用 Window.getDecorView()，這會(huì)產(chǎn)生意想不到的副作用。
在我們檢索裝飾視圖之前，我們需要等待 setContentView() 被調(diào)用。
Window.Callback.onContentChanged()
我們可以使用 Window.peekDecorView() 來(lái)確定我們是否已經(jīng)有一個(gè)裝飾視圖。 如果沒(méi)有，我們可以在我們的窗口上注冊(cè)一個(gè)回調(diào)，它提供了我們需要的鉤子，Window.Callback.onContentChanged()：
只要屏幕的內(nèi)容視圖發(fā)生變化（由于調(diào)用 Window#setContentView() 或 Window#addContentView() ），就會(huì)調(diào)用此鉤子。
但是，一個(gè)窗口只能有一個(gè)回調(diào)，并且 Activity 已經(jīng)將自己設(shè)置為窗口回調(diào)。 所以我們需要替換那個(gè)回調(diào)并委托給它。
這是一個(gè)實(shí)用程序類(lèi)，它執(zhí)行此操作并添加一個(gè) Window.onDecorViewReady() 擴(kuò)展函數(shù)：
= newCallback
newCallback
}
class WindowDelegateCallback constructor(
private val delegate: Window.Callback
) : Window.Callback by delegate {
val onContentChangedCallbacks = mutableListOf<() -> Boolean>()
override fun onContentChanged() {
onContentChangedCallbacks.removeAll { callback ->
!callback()
}
delegate.onContentChanged()
}
companion object {
fun Window.onDecorViewReady(callback: () -> Unit) {
if (peekDecorView() == null) {
onContentChanged {
callback()
return@onContentChanged false
}
} else {
callback()
}
}
fun Window.onContentChanged(block: () -> Boolean) {
val callback = wrapCallback()
callback.onContentChangedCallbacks += block
}
private fun Window.wrapCallback(): WindowDelegateCallback {
val currentCallback = callback
return if (currentCallback is WindowDelegateCallback) {
currentCallback
} else {
val newCallback = WindowDelegateCallback(currentCallback)
callback
}
}
}
五、利用 Window.onDecorViewReady()
class MyApp : Application() {
override fun onCreate() {
super.onCreate()
var firstDraw = false
registerActivityLifecycleCallbacks(
object : ActivityLifecycleCallbacks {
override fun onActivityCreated(
activity: Activity,
savedInstanceState: Bundle?
) {
if (firstDraw) return
val window = activity.window
window.onDecorViewReady {
window.decorView.onNextDraw {
if (firstDraw) return
firstDraw = true
// report first draw
}
}
}
})
}
}
讓我們看看 OnDrawListener.onDraw() 文檔：
即將繪制視圖樹(shù)時(shí)調(diào)用的回調(diào)方法。
繪圖仍然需要一段時(shí)間。 我們想知道繪圖何時(shí)完成，而不是何時(shí)開(kāi)始。 不幸的是，沒(méi)有 ViewTreeObserver.OnPostDrawListener API 。
第一幀和遍歷都發(fā)生在一個(gè) MSG_DO_FRAME 消息中。 如果我們可以確定該消息何時(shí)結(jié)束，我們就會(huì)知道何時(shí)完成繪制。
Handler.postAtFrontOfQueue()
與其確定 MSG_DO_FRAME 消息何時(shí)結(jié)束，我們可以通過(guò)使用 Handler.postAtFrontOfQueue() 發(fā)布到消息隊(duì)列的前面來(lái)檢測(cè)下一條消息何時(shí)開(kāi)始：
class MyApp : Application() {
var firstDrawMs: Long = 0
override fun onCreate() {
super.onCreate()
var firstDraw = false
val handler = Handler()
registerActivityLifecycleCallbacks(
object : ActivityLifecycleCallbacks {
override fun onActivityCreated(
activity: Activity,
savedInstanceState: Bundle?
) {
if (firstDraw) return
val window = activity.window
window.onDecorViewReady {
window.decorView.onNextDraw {
if (firstDraw) return
firstDraw = true
handler.postAtFrontOfQueue {
firstDrawMs = SystemClock.uptimeMillis()
}
}
}
}
})
}
}
編輯：我在大量設(shè)備上測(cè)量了生產(chǎn)中的第一個(gè) onNextDraw() 和以下 postAtFrontOfQueue() 之間的時(shí)間差，以下是結(jié)果：
第 10 個(gè)百分位數(shù)：25ms
第 25 個(gè)百分位數(shù)：37 毫秒
第 50 個(gè)百分位數(shù)：61 毫秒
第 75 個(gè)百分位數(shù)：109 毫秒
第 90 個(gè)百分位數(shù)：194 毫秒
到此這篇關(guān)于詳解Android啟動(dòng)第一幀的文章就介紹到這了,更多相關(guān)Android啟動(dòng)第一幀內(nèi)容請(qǐng)搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！
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