轉自：http://ragnraok.github.io/textview-pre-render-research.html
Android中的TextView是整個framework中最複雜的控件之一，負責Android中顯示文本的大部分工作，framwork中的許多控件也直接或者間接的繼承於TextView，例如Button，EditText等。其內部實現也相當複雜，單論代碼行數來說，android-22中TextView有足足9509行，另外，TextView中許多操作都非常繁重，例如setText操作，需要設置SpanWatcher，或者需要重現創建一個SpannableString，還需要根據情況重新創建Text
Layout，這些操作加起來之後令一次setText操作非常耗時。爲了提升TextView的渲染效率，最近研究了一下預渲染的方法，接下來給大家講解一下原理。
TextView渲染基本原理
首先來介紹下TextView的基本渲染原理，總的來說，TextView中負責渲染文字的主要是這三個類：
-
BoringLayout
主要負責顯示單行文本，並提供了isBoring方法來判斷是否滿足單行文本的條件。 -
DynamicLayout
當文本爲Spannable的時候，TextView就會使用它來負責文本的顯示，在內部設置了SpanWatcher，當檢測到span改變的時候，會進行reflow，重新計算佈局。 -
StaticLayout
當文本爲非單行文本，且非Spannable的時候，就會使用StaticLayout，內部並不會監聽span的變化，因此效率上會比DynamicLayout高，只需一次佈局的創建即可，但其實內部也能顯示SpannableString，只是不能在span變化之後重新進行佈局而已。
另外，以上三個類都繼承於Layout類，在此類中統一負責文本的具體繪製，在Layout.draw方法中，會對文本一行一行的進行渲染：
TextLine tl = TextLine.obtain();
// Draw the lines, one at a time.
// The baseline is the top of the following line minus the current line's descent.
for (int i = firstLine; i <= lastLine; i++) {
....
Directions directions = getLineDirections(i);
if (directions == DIRS_ALL_LEFT_TO_RIGHT && !mSpannedText && !hasTabOrEmoji) {
// XXX: assumes there's nothing additional to be done
canvas.drawText(buf, start, end, x, lbaseline, paint);
} else {
tl.set(paint, buf, start, end, dir, directions, hasTabOrEmoji, tabStops);
tl.draw(canvas, x, ltop, lbaseline, lbottom);
}
}
TextLine.recycle(tl);
可以看出來對於Spannble，或者包含emoji的文本的話，實際渲染操作是交給了TextLine去繪製，否則直接使用canvas.drawText，TextLine負責單行復雜文本的繪製，其中Spannable,
Emoji之類的繪製邏輯都包含在裏面，TextLine的繪製邏輯也並非十分高效，這裏後續將會繼續說明其應該如何優化。
TextLayoutCache
Canvas在drawText的時候，如果需要每次都計算字體的大小，邊距等之類的話，就會非常耗時，導致drawText時間會拉的很長，爲了提高效率，android在4.0之後引入了TextLayoutCache，使用LRU
Cache緩存了字形，邊距等數據，提升了drawText的速度，在4.4中，這個cache的大小是0.5M，全局使用，並且會在Activity的configurationChanged, onResume, lowMemory, updateVisibility等時機，會調用Canvas.freeTextLayoutCache來釋放這部分內存。由於這部分的cache是系統底層控制的，我們無法做具體的控制。
TextView的預渲染優化
從TextView的渲染原理來看，如果只是單純的顯示文本，我們根本不需要另外設置SpanWatcher來監聽span的變化，因此我們可以直接使用BoringLayout或者StaticLayout來直接顯示文本內容，但是BoringLayout只能顯示單行文本，因此這裏最好的選擇是直接用StaticLayout
我們選擇了自定義View，並希望最終有這樣的一個接口：
public class StaticLayoutView extends View {
private Layout layout = null;
public void setLayout(Layout layout) {
this.layout = layout;
requestLayout();
}
@Override
protected void onDraw(Canvas canvas) {
super.onDraw(canvas);
canvas.save();
if (layout != null) {
layout.draw(canvas, null, null, 0);
}
canvas.restore();
}
}
我們可以直接通過設置這個view的Layout來繪製文本，並在onDraw方法中直接使用這個Layout對象來繪製文本。在這裏我們摒棄了setText方法，直接通過Layout來繪製文本，而這裏的Layout對象，我們可以通過預先創建之後才設置進去（這裏可以放到單獨的一個線程中創建），這樣對比起普通TextView的setText方法，我們減少了setText中的許多消耗，可以大幅度的提升效率。
StaticLayout的創建非常簡單，只需要給定文本，寬度等就能直接創建。另外，爲了預先填充TextLayoutCache，我們也可以在創建完StaticLayout對象之後，預先在一個dummy canvas中draw出來：
StaticLayout layout = new StaticLayout(TestSpan.getSpanString(i), textPaint, hardCodeWidth, alignment, 1.0f, 0f, true);
layout.draw(dummyCanvas);
性能對比
接下來我們測試一下具體的性能，這裏的testcase放到了Github上：StaticLayoutView
testcase的內容爲，在一個ListView中，顯示300個Item，每個item都是一段純文本，裏面全都是包含有大量ImageSpan的SpannableString，進行兩邊的對比，一邊是直接使用StaticLayout，一邊是使用普通的TextView，並且這300段文本不全相同，長度不同，隨機生成，在StaticLayout的testcase中，StaticLayout都是預先在另外一個線程創建好之後才設置進去的，另外SpannableString也是預先生成好的。
另外，在這裏爲了模擬真實app繁重的後臺工作，另外創建了3個線程，不停在做浮點預算以嘗試搶佔CPU資源。
測量性能的指標爲，ListView連續向下滾動，測量其平均幀率爲多少，分別測量五次，計算其平均值，最終性能測試結果如下：
這裏測試的機器是MX3，左側是直接使用StaticLayout的方案，右側是系統的默認方案，Y軸是FPS，可以看出來，使用優化之後的方案，幀率提升了許多。
References
Improving Comment Rendering on Android
這篇文章介紹了Instagram如何優化他們的TextView渲染的效率，這也是這裏優化方法的來源，Instagram也是直接使用StaticLayout並通過預先創建Layout的方法來減少了ListView滾動過程中的掉幀率，並且效果非常顯著。這篇文章算是給出了這裏的原理解析以及一個簡單的實現