android图形系统详解六：View layer

View layers

　　在所有版本的Android中，views都有画到离屏缓冲的能力，这包括使用view的绘制cache，或使用Canvas.saveLayer()．离屏缓冲，或者说层，有很多用处．你可以使用它们来为复杂的view动画或使用组合效果时提高性能．例如，你可以使用Canvas.saveLayer()实现淡出效果，这个方法会临时的把一个view画到一个layer中然后使用一个透明系数把它组合回屏幕上．

　　从Android3.0 (API level11)开始，你对何时以及如何通过View.setLayerType()方法来使用layer有了更多的控制能力．此方法有两个参数：你想使用的layer的类型和一个可选的Paint对象，这个对象描述了layer应被如何组合．你可以使用Paint参数来应用颜色过滤，或指定混合模式或不透明度到一个layer．view可以使用以下三个类型之一：

• LAYER_TYPE_NONE:view按一般方式绘制，不使用离屏缓冲．这是默认的行为．

• LAYER_TYPE_HARDWARE:如果应用被硬加速了，view会被绘制到一个硬件纹理中．如果应用没被硬加速，此类型的layer的行为同于LAYER_TYPE_SOFTWARE．

• LAYER_TYPE_SOFTWARE:view被绘制到一个bitmap中．

　　要使用哪种layer类型取决于你的目标：

• 性能：使用一个硬件layer类型把view画到硬件纹理中．当一个view被画到一个layer中，它的绘制代码直到调用invalidate()时才会被执行．一些动画，比如透明变化的动画，可以直接在layer上应用,这对GPU来说轻而易举．

• 视觉效果：使用硬件或软件layer类型和一个Paint将视觉特效应用到view上．比如，你可以在后台用ColorMatrixColorFilter以黑白色画一个view．

• 兼容性：使用一个软件layer类型来强制view以软件方式绘制．如果一个view是硬加速的(比如，如果你的整个应用是硬加速的)，但呈现时出现问题，改用软件方式绘制是一个避开硬件呈现管道限制的最简单的方式．

View layers 和动画

　　当你的应用被硬加速时，硬件layer可以提供更快更平滑的动画．当向一个有很多绘制操作的复杂的view应用动画时，要永远保证以60fps的速度运行是不可能的．但这可以通过使用硬件layers把view呈现到硬件纹理中来减轻一些负担．硬件纹理之后可以被用来产生动画，避免view为了产生动画而不断的重画自己．view在其属性发生改变而调用invalidate()或你主动调用invalidate()之前不会重画，如果你正在你的应用运行动画但是并不能获得平滑的效果，那么可以考虑在你的动画view上启用硬件layer．

　　当一个view被硬件layer所支持，它的一些属性的处理就跟layer混合到屏幕上的方式相关了．设置这些属性的操作将变得更高效，因为它们不再导致view变得无效再重绘了．下面列出的就是这些属性，调用这些属性的设置器时会对invalidation操作产生最佳的优化并且不再重画目标view：

• alpha:改变layer的透明度

• x, y,translationX, translationY:改变layer的位置

• scaleX,scaleY:改变layer的大小

• rotation,rotationX, rotationY:　在３Ｄ空间中改变layer的方向．

• pivotX,pivotY: 改变layer的变换原点坐标．

　　这些属性是在使用一个ObjectAnimator为view产生动画时使用的．如果你想操作这些属性，调用适当的setter或getter即可．例如，要改变透明属性，调用setAlpha()．下面的代码片段演示了让一个View绕Ｙ轴进行三维变换的最佳方法：

view.setLayerType(View.LAYER_TYPE_HARDWARE, null);
ObjectAnimator.ofFloat(view, "rotationY", 180).start();

　　因为硬件layers使用显卡内存，所以强烈建议你只在动画期间使用它们并在动画结束后禁止它们．你可以使用动画侦听器来做到：

View.setLayerType(View.LAYER_TYPE_HARDWARE, null);
ObjectAnimator animator = ObjectAnimator.ofFloat(view, "rotationY", 180);
animator.addListener(new AnimatorListenerAdapter() {
    @Override
    public void onAnimationEnd(Animator animation) {
        view.setLayerType(View.LAYER_TYPE_NONE, null);
    }
});
animator.start();

提示和技巧

　　切换到２Ｄ图形硬加速能立即提升性能，但是你仍然需要按照以下建议来有效使用GPU：

• 减少你应用中views的数量

  　　系统画的views越多，就越慢．这对软件呈现管线来说也是一样．减少views是优化你的ＵＩ的最简单的办法．

• 避免过度绘制

  　　不要在彼此的上面画太多layers．移除那些完全被别的不透明view遮盖的view们．如果你需要把多个layer混合画到每个view的上面，应考虑把它们合并到一个layer中．对于当前硬件的一个好原则是画的次数不要超过每帧屏幕上像素的２.５倍(透明像素按位图计数)．

• 不要在绘制方法们中创建render对象

  　　一个常见的错误就是在每次调用绘制方法时都创建新的Paint或Path．这强制垃圾收集器运行得更频繁，并且导致高速缓存和硬件管道优化不起作用．

• 不要太频繁地修改shapes

  　　比如混合shapes,paths,和circles时，是使用纹理遮罩呈现的．每次你创建或修改一个path，硬件管道都创建一个新的遮罩，这个代价是很昂贵的．

• 不要太频繁地修改bitmap

  　　你每次改变一个bitmap的内容，你下次去画它时它会作为一个ＧＰＵ纹理重新上载．

• 小心使用alpha（透明度）

  　　当你用setAlpha()，AlphaAnimation，或ObjectAnimator把一个view设为透明，它将被呈现到一个离屏缓冲中，此时就需要双倍的填充速率．当在一个very大的view上应用透明度时，应考虑把view的layer类型设置为LAYER_TYPE_HARDWARE．