Android 布局优化：利用 ViewStub 和 Merge 提升性能

提升界面渲染性能是一个至关重要的任务，尤其是在应用启动时，渲染界面需要快速且流畅。为了优化 UI 渲染速度，Android 提供了许多工具，其中 ViewStub 和 Merge 标签是非常有效的布局优化手段。通过合理使用这两者，可以延迟加载不必要的视图、减少布局的嵌套层级，从而加速应用的启动和运行。

ViewStub：惰性加载视图

ViewStub 是一种轻量级的视图元素，它不会在界面加载时立即被渲染，而是在需要时通过 inflate() 方法动态加载。这种机制能够显著减少初始界面的绘制时间，尤其是在某些复杂或不常使用的 UI 组件中。

适用场景：

惰性加载：只有在特定条件下才显示的 UI 组件，比如错误页面、空数据页面等。
减少不必要的资源占用 ：ViewStub 默认不占用任何 UI 资源，避免了提前渲染不需要的视图。通过调用以下代码将其设为可见 setVisibility(View.VISIBLE) 或 inflate()

示例：在一个布局中使用 ViewStub 来延迟加载一个错误页面布局：

kotlin 复制代码

<LinearLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    android:layout_width="match_parent"
    android:layout_height="match_parent"
    android:orientation="vertical">

    <Button
        android:id="@+id/showErrorButton"
        android:layout_width="wrap_content"
        android:layout_height="wrap_content"
        android:text="显示错误页面"/>

    <!-- ViewStub 仅在需要时才加载 -->
    <ViewStub
        android:id="@+id/errorViewStub"
        android:layout_width="match_parent"
        android:layout_height="match_parent"
        android:layout="@layout/error_layout"/>
</LinearLayout>

定义错误页面的 UI：

kotlin 复制代码

//error_layout.xml 
<LinearLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    android:layout_width="match_parent"
    android:layout_height="match_parent"
    android:orientation="vertical"
    android:background="@color/red">

    <TextView
        android:layout_width="wrap_content"
        android:layout_height="wrap_content"
        android:text="错误页面"
        android:textColor="@android:color/white"/>
</LinearLayout>

在代码中动态加载 ViewStub：

kotlin 复制代码

//方式一
val viewStub = findViewById<View>(R.id.errorViewStub)
//方式二 
//val viewStub = findViewById<ViewStub>(R.id.errorViewStub)

val button = view.findViewById<Button>(R.id.showErrorButton)

button.setOnClickListener {
    //方式一
    viewStub.visibility = View.VISIBLE
    //方式二
    //if (viewStub.parent != null) viewStub.inflate()
}

通过这种方式，error_layout 只有在用户点击按钮时才会被加载，提高了初始界面的加载速度。

注意： ViewStub 一旦被膨胀（inflate），它就会从视图层次结构中移除，成为膨胀后的布局的根视图，所以inflate() 方法只能调用一次。如果多次调用 inflate()，会抛出 IllegalStateException 异常：java.lang.IllegalStateException: ViewStub must have a non-null ViewGroup viewParent

减少布局层级

<merge> 是一种优化布局层级的工具，它的作用是避免在使用时创建多余的根视图。通过使用，我们可以减少视图层级，提高 UI 渲染性能，特别是在布局嵌套较深时。

适用场景：

去除不必要的父布局：当你重复使用某个布局时，使用 <merge> 可以避免额外的布局元素，减少层级。
提高 UI 渲染效率：减少视图层级，优化布局的测量（measure）、布局（layout）和绘制（draw）过程。

示例：优化嵌套层级

首先，假设我们有一个 toolbar_layout.xml，它包含一个 LinearLayout 作为根视图：

kotlin 复制代码

<LinearLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    android:layout_width="match_parent"
    android:layout_height="wrap_content"
    android:orientation="horizontal"
    android:padding="10dp">

    <ImageView
        android:layout_width="wrap_content"
        android:layout_height="wrap_content"
        android:src="@drawable/ic_back"/>

    <TextView
        android:layout_width="wrap_content"
        android:layout_height="wrap_content"
        android:text="标题"
        android:textSize="18sp"/>
</LinearLayout>

在 activity_main.xml 中，使用 <include> 引入该布局：

kotlin 复制代码

<LinearLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    android:layout_width="match_parent"
    android:layout_height="match_parent"
    android:orientation="vertical">

    <include layout="@layout/toolbar_layout"/>

    <TextView
        android:layout_width="wrap_content"
        android:layout_height="wrap_content"
        android:text="正文内容"/>
</LinearLayout>

此时，toolbar_layout.xml 中的 LinearLayout 会被嵌套在父布局中，造成不必要的额外层级。

使用<merge>优化

优化后的 toolbar_layout.xml 如下：

kotlin 复制代码

<merge xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android">

    <ImageView
        android:layout_width="wrap_content"
        android:layout_height="wrap_content"
        android:src="@drawable/ic_back"/>

    <TextView
        android:layout_width="wrap_content"
        android:layout_height="wrap_content"
        android:text="标题"
        android:textSize="18sp"/>
</merge>

优化后的 activity_main.xml 依然使用 <include> 引入布局，但没有额外的根视图层级：

kotlin 复制代码

<LinearLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    android:layout_width="match_parent"
    android:layout_height="match_parent"
    android:orientation="vertical">

    <include layout="@layout/toolbar_layout"/>

    <TextView
        android:layout_width="wrap_content"
        android:layout_height="wrap_content"
        android:text="正文内容"/>
</LinearLayout>

通过这种方式，ImageView 和 TextView 直接成为父布局的子视图，减少了嵌套层级，从而提升了 UI 渲染效率。

总结

ViewStub 适用于惰性加载，能够延迟加载视图，减少初始界面的渲染时间，提升应用启动速度。
Merge 适用于减少布局层级，特别是当使用 <include> 标签重复使用布局时，它能去掉额外的根视图，提升 UI 渲染效率。

根据项目需求选择合适的优化策略，能够显著提升 Android 应用的性能，提供更流畅的用户体验。