Choreographer 是 Android 提供的一個工具類，專門用來協(xié)調(diào) UI 幀的渲染。你可以通過 Choreographer 來精確控制幀的繪制時機，以優(yōu)化幀率，確保應(yīng)用的流暢度。以下是如何使用 Choreographer 進行幀率優(yōu)化的詳細步驟：

1. 理解 Choreographer 的基本概念

• Choreographer#doFrame() 回調(diào)：Choreographer 會在每次屏幕刷新時調(diào)用 doFrame()，你可以通過它在每個 VSYNC 信號到達時執(zhí)行 UI 更新操作。它確保你的任務(wù)在幀間隔內(nèi)完成，從而防止掉幀。
• VSYNC 信號：手機屏幕以固定頻率刷新（通常是 60Hz，對應(yīng)每 16ms 刷新一次）。Choreographer 基于這個周期觸發(fā) doFrame() 回調(diào)。

使用 Choreographer 可以保證繪制任務(wù)在每次屏幕刷新時得到調(diào)用，避免不必要的重復(fù)繪制，從而達到幀率優(yōu)化的目的。

2. 如何使用 Choreographer 進行幀率優(yōu)化

1. 設(shè)置 Choreographer.FrameCallback 回調(diào)

首先，你需要為 Choreographer 設(shè)置一個 FrameCallback，并在每個 VSYNC 信號到達時執(zhí)行自定義的 UI 更新邏輯。

Choreographer choreographer = Choreographer.getInstance();// 創(chuàng)建幀回調(diào)
Choreographer.FrameCallback frameCallback = new Choreographer.FrameCallback() {@Overridepublic void doFrame(long frameTimeNanos) {// 在這里執(zhí)行UI更新或動畫邏輯updateUI();// 再次請求下一幀choreographer.postFrameCallback(this);}
};// 開始監(jiān)聽幀的回調(diào)
choreographer.postFrameCallback(frameCallback);

在 doFrame() 方法中，frameTimeNanos 參數(shù)表示當前幀的時間戳，單位是納秒。

2. 執(zhí)行 UI 更新或動畫

在 doFrame() 回調(diào)中執(zhí)行動畫更新或者復(fù)雜的 UI 計算時，可以確保任務(wù)只在屏幕刷新時才運行，這樣避免了過度渲染或無效的計算，從而節(jié)省 CPU 資源。例如：

private void updateUI() {// 更新視圖的位置或動畫狀態(tài)imageView.setTranslationX(newXPosition);imageView.setTranslationY(newYPosition);// 請求重新繪制imageView.invalidate();
}

3. 確保幀率穩(wěn)定（每 16ms 執(zhí)行一次更新）

每次 VSYNC 信號間隔是 16ms (在 60Hz 刷新率的設(shè)備上)，你的任務(wù)應(yīng)該在這個時間內(nèi)完成。通過 Choreographer，你可以確保你的 UI 更新邏輯精確地同步到每個刷新周期，而不會頻繁或者延遲執(zhí)行。

3. 如何優(yōu)化掉幀問題

1. 減少主線程負載

主線程在每一幀（16ms）內(nèi)需要完成一系列任務(wù)（如測量、布局、繪制等）。如果任務(wù)超過 16ms 的時間限制，Choreographer 無法按時渲染新幀，就會導(dǎo)致掉幀問題。你可以采取以下措施來優(yōu)化幀率：

• 將耗時任務(wù)移到后臺線程：避免在 doFrame() 回調(diào)中執(zhí)行耗時的操作，例如網(wǎng)絡(luò)請求、數(shù)據(jù)庫操作或文件讀取。這些任務(wù)應(yīng)放在后臺線程中完成，然后通過 Handler 或 post() 方法將結(jié)果傳遞回主線程更新 UI。

new Thread(new Runnable() {@Overridepublic void run() {// 耗時操作final String result = performHeavyTask();// 在主線程上更新UInew Handler(Looper.getMainLooper()).post(new Runnable() {@Overridepublic void run() {updateUIWithResult(result);}});}
}).start();

2. 優(yōu)化布局和繪制

• 減少布局嵌套：深層次嵌套的布局會導(dǎo)致更長的測量和布局時間。盡量使用扁平化的布局，減少嵌套視圖。

• 優(yōu)化繪制邏輯：如果你有自定義繪制邏輯，確保只繪制需要更新的部分。盡量避免在每幀中重新繪制整個視圖，使用 invalidate(Rect dirty) 僅重繪發(fā)生變化的區(qū)域。

3. 使用 View.postOnAnimation() 優(yōu)化動畫

如果你在處理動畫時手動更新視圖位置，使用 View.postOnAnimation() 方法可以確保動畫在屏幕刷新時執(zhí)行，而不是在每個循環(huán)中不斷請求重新繪制。

view.postOnAnimation(new Runnable() {@Overridepublic void run() {// 更新動畫狀態(tài)view.setTranslationX(newPositionX);// 再次請求下一幀view.postOnAnimation(this);}
});

postOnAnimation() 保證在每次屏幕刷新時執(zhí)行動畫更新，而不是浪費 CPU 資源在無效的幀上。

4. 監(jiān)控幀率

在調(diào)試性能時，你可以通過 Android Profiler 或 Perfetto 來監(jiān)控應(yīng)用的幀率，并查看是否有掉幀或渲染性能問題。

• 使用 Android Studio 的 Frame Rendering Profiler 可以幫助你識別哪些幀超過了 16ms 的時間限制。
• Perfetto 能詳細展示 VSYNC 和幀的繪制時間，幫助你找出導(dǎo)致掉幀的原因。

總結(jié)

使用 Choreographer 進行幀率優(yōu)化的核心思想是將 UI 更新同步到系統(tǒng)的屏幕刷新信號（VSYNC）上，從而避免無效的繪制和過度渲染，提升性能。關(guān)鍵優(yōu)化步驟包括：

• 使用 Choreographer 在 doFrame() 回調(diào)中執(zhí)行 UI 更新。
• 避免在主線程執(zhí)行耗時任務(wù)，將其移到后臺線程。
• 優(yōu)化布局和繪制邏輯，減少不必要的嵌套和重繪。
• 使用 postOnAnimation() 來確保動畫與幀率同步。

通過這些優(yōu)化措施，可以大幅提升應(yīng)用的流暢度，減少掉幀情況。