跨越适配 & 性能那道坎，企鹅电竞 Android weex 优化

Image组件

weex的list组件和image组件非常容易出问题，企鹅电竞本身又存在很多无限列表的weex页面，list和image的组合爆发的内存问题，导致接入weex后app的内存问题导致的crash一直居高不下。

list组件问题

首先来说一下list，list对应的实现是WXListComponent，对应的view是BounceRecyclerView。RecyclerView应该大家都很熟悉，android support库里面提供的高性能的替代ListView的控件，它的存在就是为了列表中元素复用。本来weex使用了RecyclerView作为list的实现，是一件皆大欢喜的事情，但是RecyclerView中有一种使用不当的情况，会导致view不可复用。

下图描述了RecyclerView的复用流程：

[ RecyclerView复用 ]

weex中的RecyclerView并没有设置stableId，所以RecyclerView的所有复用都依赖于ViewHolder的ViewType，Weex的ViewType生成见下图：

private int generateViewType(WXComponent component) {
    long id;
    try {
      id = Integer.parseInt(component.getRef());
      String type = component.getAttrs().getScope();

      if (!TextUtils.isEmpty(type)) {
        if (mRefToViewType == null) {
          mRefToViewType = new ArrayMap<>();
        }
        if (!mRefToViewType.containsKey(type)) {
          mRefToViewType.put(type, id);
        }
        id = mRefToViewType.get(type);

      }
    } catch (RuntimeException e) {
      WXLogUtils.eTag(TAG, e);
      id = RecyclerView.NO_ID;
      WXLogUtils.e(TAG, "getItemViewType: NO ID, this will crash the whole render system of WXListRecyclerView");
    }
    return (int) id;
  }

在没有设置scope的情况下，viewHolder的component的ref就是viewType，即所有的ViewHolder都是不同且不可复用的，此时的RecyclerView也就退化成了一个稍微复杂一点的ScrollView。

如果设置了scope属性，但你绝对想不到，scope本身也是一个坑。下面直接上代码：

// BasicListComponent.onBindViewHolder()
  public void onBindViewHolder(final ListBaseViewHolder holder, int position) {
   ...
   
    if (holder.getComponent() != null && holder.getComponent() instanceof WXCell) {
      if(holder.isRecycled()) {
        holder.bindData(component);
        component.onRenderFinish(STATE_UI_FINISH);
      }
      ...
    }

  }

  // ListBaseViewHolder.bindData()
  public void bindData(WXComponent component) {
    if (mComponent != null && mComponent.get() != null) {
      mComponent.get().bindData(component);
      isRecycled = false;
    }
  }

上面代码中，可以看到，使用了scope，当复用Holder时，会把需要展示的component的数据绑定到复用的component中。那么问题来了，如果我不是只是想修改部分属性，而是需要改变component的层级关系呢？例如从a->b->c修改成a->c->b，那么是不是只能用不同的viewType或者是说变成下面的结构：a->b a->c b->b1 b->c1 c->c2 c->b2这样的结构，但是view的实例多了，必然又会导致内存等各种问题。最为致命的问题是，createViewHolder的时候，传给ViewHolder的component实例就是原件，而非拷贝，当bindData执行了以后，就等用于你复用的那个component的数据被修改了，当你再滑回去的时候，GG。

所以scope属性基本不可用，留给我们的只有相当于scrollView的list。

还好，为了解决list这么戳的性能，有了recyclerList，从vue的语法层，支持了模板的复用。但是坑爹的是，0.17 、 0.18 版本recyclerList都有这样那样的问题，重构同学觉得使用起来效率较低。0.19版本weex团队fix了这些问题后，企鹅电竞的前端同学也正在尝试往recyclerList去切换。

image组件问题

相信android开发们都清楚，图片的问题永远是大问题。OOM、GC等性能问题，经常就是伴随着图片操作。

在0.17版本以前，WXImageView中bitmap的释放都是在component的recycle中执行，0.17版本之后，在detach时也会执行recycle，但是WXImageView的recycle只是把ImageView的drawable设置为null，并没有实际调用bitmap的recycle。

而企鹅电竞在版本运行过程中发现，仅仅把bitmapDrawable设置为null，不去调用bitmap的recycle，部分机型上面的oom问题非常突出（这里一直没想明白，为啥这部分机型会出现这个问题，后面替换成fresco去管理就没这个问题了）。当然，如果直接recycle bitmap，不设置bitmapDrawable，会直接导致crash。

回到企鹅电竞本身，企鹅电竞中的图片管理使用了fresco，在接入weex以前，我们已经针对fresco加载图片做了一系列优化，而且fresco本身已经包含了三级缓存等功能。

接入weex后，首先想到的就是使用fresco的管线加载出bitmap后给WXImage使用。在这个过程中，先是遇到了对CloseableReference管理不恰当导致bitmap 还在使用却被recycle 掉了，然后又遇到了没有执行recycle导致bitmap无法释放的坑。在长列表中，图片无法释放的问题被无限放大，经常出现快速滑动几屏就oom的问题。而且随着业务发展使用WXImage无法播放gif和webp图片也成为瓶颈。

后续版本中，企鹅电竞直接重写了image和img标签，使用Fresco的SimpleDraweeView替换了ImageView。该方案带来的收益是bitmap不在需要自己管理，即oom问题和bitmap recycle之后导致的crash问题会大大减少，且fresco默认就支持gif和webp图片。但是，这个方案也有个致命的问题：圆角。

圆角问题得先从fresco和weex各自的圆角方案说起。

weex圆角(盒模型-border)： https://weex.apache.org/cn/wiki/common-styles.html#shi-li

fresco圆角： https://www.fresco-cn.org/docs/rounded-corners-and-circles.html

fresco圆角方案具体可见RoundedBitmapDrawable，RoundedColorDrawable，RoundedCornersDrawable这3个类，fresco圆角属性的改变最终都只是修改这3个类的属性，圆角也是基于draw时候修改canvas画布内容实现，BtimapDrawable的裁减以及边框的绘制都是在draw的时候绘制上去。

weex圆角方案具体可见ImageDrawable，实现方案为借助android的PaintDrawable，通过设置shader实现bitmapDrawable的裁减，但是边框的绘制则依赖于backgroundDrawable。

而且在fresco中，封装了多层的drawable，较难修改drawabl的 draw的逻辑，而且边框参数的设置也不如weex众多样化。

针对两者的差异性，企鹅电竞的解决方案是放弃fresco的圆角方案，通过fresco的后处理器裁减bitmap达到圆角的效果，边框复用weex的background的方案。这个方案唯一的问题后处理器中必须创建一份新的bitmap，但是通过复用fresco的bitmapPool，并不会导致内存有过多的问题。

下面贴一下后处理器处理圆角的关键代码：

public CloseableReference<Bitmap> process(Bitmap sourceBitmap, PlatformBitmapFactory bitmapFactory) {
       CloseableReference<Bitmap> bitmapRef = null;
        try {
            if (mInnerImageView instanceof FrescoImageView && sourceBitmap != null && !sourceBitmap.isRecycled()
                 && sourceBitmap.getWidth() > 0 && sourceBitmap.getHeight() > 0) {
                ...

                // 解决Bitmap绘制尺寸上限问题，比如：Bitmap too large to be uploaded into a texture (1302x9325, max=8192x8192)
                int maxSize = EGLUtil.getGLESTextureLimit();
                int resizeWidth = mWidth;
                int resizeHeight = mHeight;
                float ratio = 0;

                if (maxSize > 0 && (mWidth > maxSize || mHeight > maxSize)) {
                    ratio = Math.max((float) mWidth / maxSize, (float) mHeight / maxSize);
                    resizeWidth = (int) (mWidth / ratio);
                    resizeHeight = (int) (mHeight / ratio);
                }
                float[] borderRadius = ((FrescoImageView) mInnerImageView).getBorderRadius();
                if (checkBorderRadiusValid(borderRadius)) {
                    Drawable imageDrawable = ImageDrawable.createImageDrawable(sourceBitmap, mInnerImageView.getScaleType(), borderRadius, resizeWidth, resizeHeight, false);
                    imageDrawable.setBounds(0, 0, resizeWidth, resizeHeight);
                    CloseableReference<Bitmap> tmpBitmapRef = bitmapFactory.createBitmap(resizeWidth, resizeHeight, sourceBitmap.getConfig());
                    Canvas canvas = new Canvas(tmpBitmapRef.get());
                    imageDrawable.draw(canvas);
                    bitmapRef = tmpBitmapRef;
                } else if (ratio != 0) {
                    bitmapRef = bitmapFactory.createBitmap(sourceBitmap, 0, 0, resizeWidth, resizeHeight, sourceBitmap.getConfig());
                }
            }

            if (bitmapRef == null) {
                bitmapRef = bitmapFactory.createBitmap(sourceBitmap);
            }
        } catch (Throwable e) {
            WeexLog.e(TAG, "process image error:" + e.toString());
        }
        return bitmapRef;
    }

当list和image组合在一起的时候，由于weex的image并没有recycle掉bitmap，而且没有bitmapPool的使用，会导致长列表weex页面占用内存特别高。而替换为fresco的bitmap内存管理模式后，由于weex导致的内存crash问题占比明显从最开始版本的2%下降到了0.1%-0.2%。

预加载

当踩完大大小小的坑，缓解了内存和crash问题之后，企鹅电竞在weex使用上又遇到了2大难题：

1. 调试困难
2. 页面加载慢

调试困难

weex的页面并不能给前端的开发同学丝滑的调试体验。最开始前端同学是采用终端日志或者弹框的方式调试（心疼前端同学就这么学会了看android日志），后面通过再三跟weex团队的沟通，终于确定了weex和weex_debuger对应的版本，前端同学可以在chrome上面调试weex页面。

然而weex_deubgger并不是完美的解决方案，weex本身是jscore内核，而weex_debugger只是通过chrome调试协议开了个服务，等同于使用的是chrome的内核，内核的不一致性无法保证调试的准确性。连weex的开发同学自己都说了会遇到debug环境和正式环境结果不一致的情况。

解决方案也很简单，那就是可以在mac的xcode和safari上面调试。当时由于替换mac的成功过高，就将就使用了weex_debugger的方案，后面怎么解决了相信大家心里有数。

页面加载速度慢

随着企鹅电竞业务的发展，很快前端同学就反馈过来，怎么weex页面打开的速度这么慢，这个菊花转了这么久。当时的内心是崩溃的，明明接入的时候好好的，一个页面轻轻松松500-600ms就加载回来了，哪里会有问题？

业务的发展速度永远是你想象不到的，2个版本不到的时间，企鹅电竞中的weex页面轻轻松松从个位数突破到两位数，bundle大小也轻轻松松从几十kb突破到了上百kb，由此带来的问题是打开weex页面后能明显看到菊花转动了，甚至打开速度上还不如直出的web页面。

首先从数据报表中发现，页面打开速度中，1s中有300-400ms是bundle从网络下载的时间，那是不是把这段时间省了，页面有轻轻松松回到毫秒级别打开速度了。

下图展示了预加载的整体流程。

[ 预加载流程 ]

预加载方案上线后，页面成功节省了将近200ms的耗时。20M的LRUCache大小也是参考了http cache的默认大小值，页面打开的预加载率在75%-80%。

预渲染

做了预加载之后，很快又发现，就算没有网络请求，页面打开耗时还是超过了1s。这种情况下，现有的方案已经无法继续优化页面。这个时候突然有了个想法，weex本身是把前端的虚拟dom转化为终端的各种view控件，那么为什么weex页面的打开会慢终端页面打开这么多呢？

定义问题

解决问题之前，先来定义一下问题具体是什么。针对渲染速度慢，企鹅电竞对weex渲染的耗时定义如下：

· renderStart = 调用WXSdkInstance.render()的时间点

· httpFinish = httpAdapter请求回来之后调用WXSdkInstance.onHttpFinish()的时间点

· renderFinish = 回调 IWXRenderListener.onRenderSuccess()的时间点

· 页面打开耗时 = renderFinish - renderStart

· 网络耗时 = httpFinish - renderStart

· 渲染耗时 = renderFinish - httpFinish

所以之前的预加载，已经优化了网络耗时，但是渲染耗时在页面大了之后，依旧会有很大的性能问题。

为了揭开这个问题的本质，先来看一下weex整体的框架：

[ weex框架图: ]

JSFrameWork

提供给前端的sdk，对vue的dom操作做了各种封装，JSFrameWork单独打包到apk包中。

JavaScriptCore

使用与safari的JavaScript引擎，专门处理JavaScript的虚拟机，对应chrome的v8，功能可以大体联想成 java 的jvm。

JSS

weex core的server端，封装了对JavaScripteCore的调用，封装了instance的沙盒，多进程实现中，JSS和JavaScriptCore的执行在另外的进程，防止JS执行异常导致主进程崩溃。

JSC

weex core的client端，作为WeexFrameWork和JSS桥接层，另外从0.18版本开始，cssLayout也下沉到了这一层。

WeexFrameWork

提供各种sdk接口的java调用，虚拟dom和Android控件树的转换，控件管理等。

了解完了weex框架，再把关注点转移到js build之后生成的jsBundle，细心的同学肯定能够发现，生成的jsBundle本质上就是一个js方法，所以weex页面render的过程本质上是 执行一个js方法。

针对企鹅电竞关注的游戏首页，对整个weex框架加了完整的打点，看到在nexus 6上面，对应的耗时以及整体流程如下图：

[ weex执行流程以及耗时 ]

可以看到性能的热点主要在执行js方法以及虚拟dom的执行这两个关键步骤上，根据打点来看，单个js方法和单个虚拟dom的执行，耗时都很低。企鹅电竞抓了多次打点，看到启动时候执行js最慢的也仅仅是3ms，大多数执行都在0.1ms - 0 ms这个区间。但是，再快的执行耗时，也架不住量多，同样以企鹅电竞游戏首页为例，启动的时候该页面执行的js方法多大2000+个，这2000+个方法执行再加上方法调度的耗时，能成为性能热点一点也不意外。而虚拟dom的执行也同理，单次执行经过weex团队的优化，执行耗时基本在1ms-3ms之间，但是同样的架不住量多以及线程调度的时间问题。

预渲染方案

了解RN的同学应该也知道，js方法的执行和虚拟dom的执行是这种框架的核心所在，想要撬动整个核心，基本上难度等同于重写一个了。那么剩下的方案也就只有一个：提前渲染。

[ 预渲染 ]

预渲染的方案修改了WeexFrameWork虚拟dom和Android控件树转换的部分，在预渲染时，不生成真正的component和view结构，用抽象出来的ComponentNode存储虚拟dom的操作，并在RealRender的时候将node转换成一个个component以及View。

这个方案的基本原理就是典型的以提前消费的空间换取时间，不去转换真正的component和View原因是view在不同context中的不可复用性以及view本身会占用大部分内存。

预渲染优化数据

内存消耗

提前渲染必然导致类内存的提前消耗，在huawei nove3上测试得到，预渲染游戏首页时的峰值内存会去到10M，但是在最后预渲染完成后GC会释放这部分内存，最终常驻内存为0.3M。 真正渲染游戏首页的内存峰值会去到20M，最后的常驻内存为5.6M。

可以看到预渲染对常驻内存的消耗极少，但是由于虚拟dom执行，导致峰值内存偏高，在某些内存敏感场景下，还是会有一定风险。

页面打开耗时

实验室中游戏首页的正常加载数据为900ms（已经预加载，无网络耗时），经过预渲染，页面打开仅需要150ms。

现网数据：

[ 预渲染页面打开上报 ]

最后，来两张优化前后的对比图：

[ 预渲染: ]

[ 非预渲染: ]

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