Flutter:使用DevTools进行一次性能优化

之前介绍过Flutter的调试工具DevTools的使用,
Flutter应用如何调试–DevTools介绍(上)
Flutter应用如何调试–DevTools介绍(中)
Flutter应用如何调试–DevTools介绍(下)

本周接到一个需求,需求里面有一个滑动吸顶效果,于是就写了一个demo调研,先看最终效果吧,以下测试是在iPhone6上进行,当然可能有更好的方案,欢迎一起交流。


最终效果.gif
  • 吸顶效果主要基于SliverToBoxAdapterSliverPersistentHeaderSliverPersistentHeaderDelegate 三个widget来实现
  • 顶部绿色部分是SliverToBoxAdapter,棕色部分Pinned Area即需要吸附的部分,是一个SliverPersistentHeader,它需要实现一个代理,即SliverPersistentHeaderDelegate,以及需要一个属性pinned来标识是否固定,底部列表也是包裹在一个SliverToBoxAdapter中。
  • 以上三个widget都是作为ScrollView的子widget存在,被CustomScrollView包裹着,因为需要监听滑动区域。
  • CustomScrollView有一个controller属性,我们定义一个ScrollController用来监听滑动偏移量。
    核心代码如下:
@override
  Widget build(BuildContext context) {
    print('========build=========');
    return SafeArea(
      child: CustomScrollView(
        controller: _scrollController,
        slivers: <Widget>[
          topGreenArea(),
          pinnedArea(),
          listArea(),
        ],
      ),
    );
  }

  Widget topGreenArea() {
    return SliverToBoxAdapter(
      child: Container(
        color: Colors.green,
        height: pinnedHeight,
      ),
    );
  }

  Widget pinnedArea() {
    return SliverPersistentHeader(
      pinned: _isPinned,
      delegate: SliverDelegate(
        child: Container(
          height: 100,
          color: Colors.brown,
          child: Container(
            alignment: Alignment.center,
            child: Text('Pinned Area'),
          ),
        ),
        maxHeight: 44,
        minHeight: 44,
      ),
    );
  }

  Widget listArea() {
    return SliverToBoxAdapter(
      child: Container(
        color: Colors.cyan,
        height: _listViewCount * 120.0,
        child: ListView.builder(
          key: testKey,
          physics: NeverScrollableScrollPhysics(),
          itemCount: _listViewCount,
          itemBuilder: (BuildContext context, int index) {
            return Container(
              height: 120,
              color: Colors.primaries[index % Colors.primaries.length],
              alignment: Alignment.center,
              child: Text(
                '$index',
                style: TextStyle(color: Colors.white, fontSize: 20),
              ),
            );
          },
        ),
      ),
    );
  }

以及用来监听滑动偏移量的_scrollController,放置在initState内

@override
  void initState() {
    _scrollController = ScrollController();
    _scrollController.addListener(() {
      if (_scrollController.offset >= pinnedHeight) {
        _isPinned = true;
        setState(() {});
      } else {
        _isPinned = false;
        setState(() {});
      }
    });

    super.initState();
  }
  • 监听_scrollController.offset大于等于pinnedHeight高度时说明pinnedArea已经滑动到了屏幕的顶部,可以设置_isPinned = true;然后进行setState(() {});操作,这样SliverPersistentHeader也即demo中的pinnedArea区域就可以固定了,当下滑偏移量小于pinnedHeight时,再将_isPinned = false;这样pinnedArea可以继续随着ScrollView进行滑动
  • 我们看到在debug模式下界面有些卡顿。
    下面是Android studio右侧Flutter Performance里面的截图,如果不明白怎么操作的话,可以参考Flutter应用如何调试–DevTools介绍(下)
    优化前.png

只是滑动了十来次,ListView被重新build了一千多次,因为scrollController.offset每一秒都会改变很多次,经过代码排查很容易发下问题,我们调用了太多的setState操作,仔细想想,其实我们只需要在是否吸顶的临界点进行一次setState即可,代码修改如下:

@override
  void initState() {
    _scrollController = ScrollController();
    _scrollController.addListener(() {
      if (_scrollController.offset >= pinnedHeight) {
        if (_isPinned == false) {
          _isPinned = true;
          setState(() {});
        }
      } else {
        if (_isPinned == true) {
          _isPinned = false;
          setState(() {});
        }
      }
    });

    super.initState();
  }

重新运行我们发现效果好了很多,只会在吸顶效果触发的时候build一次,下图是我滑动了20次的截图


第一次优化.png

可以看到ListView的构建从1000次量级降到了20次,性能有了一定的提升

  • 这里ListView构建了20次,ListView有10个item,item的子节点有ContainerText,因此ListView Rebuild一次,ContainerText会Rebuild 10次。
  • 虽然经过优化效果好了很多,但是每次吸顶效果触发的时候ListView重新rebuild也会导致一帧的卡顿。

目前都是在debug模式下进行调试的,想真正的分析APP性能,我们需要运行在Profile模式下,如何运行在Profile模式看这里Flutter应用如何调试--DevTools介绍(上)
通过Profile模式下的TimeLine分析Flutter应用如何调试–DevTools介绍(中)-Timeline工具
我们可以看到的确是由于ListView的rebuil占用了最多的时间,导致性能低下。

第一次优化TimeLine.png

回头再看demo代码

Widget pinnedArea() {
    return SliverPersistentHeader(
      pinned: _isPinned, // 是否吸顶
      delegate: SliverDelegate(
        child: Container(
          height: 100,
          color: Colors.brown,
          child: Container(
            alignment: Alignment.center,
            child: Text('Pinned Area'),
          ),
        ),
        maxHeight: 44,
        minHeight: 44,
      ),
    );
  }

是否吸顶和下面的ListView区域其实是没有关系的,那我们只需要监听到偏移量时进行局部刷新就好了,接下来就是对demo进行状态管理了,我们借助Provider进行。

首先建立Provider的数据管理部分,这一部分我觉得可以用来当做MVVM中的VM部分。

class Course with ChangeNotifier {
  bool _isPinned = false;
  bool get isPinned => _isPinned;

  void pinnedChanged() {
    _isPinned = !_isPinned;
    notifyListeners();
  }
}

然后对需要共享状态isPinned所在的带有State的类进行一层包装,引入Provider

class DataPickerProvider extends StatelessWidget {
  @override
  Widget build(BuildContext context) {
    return
      MultiProvider(
      providers: [
        ChangeNotifierProvider(create: (_) => Course()),
      ],
      child: DataPicker1(),
    );
  }
}

最后就是使用共享的状态啦,之前使用到的地方有两处:

  • 更改_isPinned状态
if (_scrollController.offset >= pinnedHeight) {
        if (_myCourseHeaderPinned == false) {
          _myCourseHeaderPinned = true;
          context.read<Course>().pinnedChanged();
//          setState(() {});
        }
      } else {
        if (_myCourseHeaderPinned == true) {
          _myCourseHeaderPinned = false;
          context.read<Course>().pinnedChanged();
//          setState(() {});
        }
      }

这里需要进行状态读取read然后,调用pinnedChanged进行修改。可以看到这里已经不再使用全局刷新setState了。

  • SliverPersistentHeader的只读属性
pinned: context.watch<Course>().isPinned,

由于我们只刷新吸顶部分,并且使用了Provider进行状态管理,我们可以把这部分抽离出来,并且继承自StatelessWidget即可满足。

class PinnedArea extends StatelessWidget {
  @override
  Widget build(BuildContext context) {
    return SliverPersistentHeader(
      pinned: context.watch<Course>().isPinned,
      delegate: SliverDelegate(
        child: Container(
          height: 100,
          color: Colors.brown,
          child: Container(
            alignment: Alignment.center,
            child: Text('Pinned Area'),
          ),
        ),
        maxHeight: 44,
        minHeight: 44,
      ),
    );
  }
}

进行了第二次优化,效果见开篇部分就很流畅了,只是眼睛看起来还不够,在基于
Flutter Performance进行一轮分析

最终优化.png

可以看到

  • 即使是老的iPhone6上,debug模式下,每帧所花费时间也在8s以下
  • 滑动了17次,可以看到ListView只在初始构建的时候Build了1次,之后由于全都是局部刷新,不会再次出发build,图中构建了17次的部分是,顶部区域划出了屏幕外,再进来的时候重新构建的。

两次优化分别从从1000次量级降到了10位数量级,又从10位数量级降为了1次。最总效果可以说是比较流畅了,记录这次优化过程,如有不足之处请告诉我,欢迎大家一起交流。

还有一个小点,这里构建ListView使用了ListView.builder构建,这也是官方推荐的方式,请参考我翻译的文章Creating a ListView that loads one page at a time

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