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飞艇官网 从原生到暗科技:闲鱼Flutter图片优化经历了什么?

原标题:从原生到暗科技:闲鱼Flutter图片优化经历了什么?

图片添载是 APP 最常见也最基本的功能,也是影响用户体验的因素之一。在望似浅易的图片添载背后却暗藏着许众技术难题。本文介绍闲鱼技术团队在 Flutter 图片优化上所做的尝试,分享闲鱼在典型的图片处理方案上的技术细节,期待给行家带来一些启发。

那些年

早在闲鱼行使 Flutter 之初,图片就是吾们中央关注和重点优化的功能。图片展现体验的益坏会对闲鱼用户的行使体验产生重大影响。你们是否也曾遇到过:

图片添载内存占用过众? 行使 Flutter 以后本地资源重复,行使率不高? 同化方案下 Flutter 原生图片添载效率不高?

针对上述题目,从第一版 Flutter 营业上线开起,闲鱼对图片框架的优化就从未停留。从开起的原生优化,到后面暗科技的外接纹理;从内存占用,到包大幼;文本会一一介绍。期待其中的优化思路和办法,能给行家带往一些启发。

原生模式

从技术层面望图片添载,其实浅易来说,谋求的是无非是添载的效率的最大化——用尽能够幼的资源成本,尽能够快地添载尽能够众的图片。

闲鱼图片的第一个版本其实基本上是纯原生的方案。倘若你不想魔改许众底层的逻辑,原生方案一定是最浅易和经济的方案。原生方案的功能模块如下:

倘若你啥都没做直接上了,那么你能够会发现终局并异国达到你预期的那么美益。那么倘若从原生的方案着手,吾们有哪些具体的优化办法呢?

竖立图片缓存

没错猜对了,是缓存。对于图片添载,最能想到的方案就是行使缓存。最先原生 Image 的组件是声援自定义图片缓存的,具体的实现类是 ImageCache。ImageCache 的竖立维度是两个倾向:

缓存图片的张数。议定 maximumSize 竖立。默认是 1000 张。 缓存空间的大幼。议定 maximumSizeBytes 来竖立。默认值 100M。相比张数的限定,其实大幼的竖立方式更添相符吾们的最后的预期。

议定相符理竖立 ImageCache 的大幼,能足够行使缓存机制添速图片添载。不光如此,闲鱼在这个点上还做了额外两个主要优化:

矮端手机适配

在上线以后,吾们一连收到线上舆情的逆馈,发现通盘机型竖立联相符个缓存大幼的做法并非最优。稀奇是大缓存竖立在矮端机器上面,不光会展现体验变差,甚至还会影响安详性。基于实际情况,吾们实现了一个能从 Native 侧获取机器基础新闻的 Flutter 插件。议定获取的新闻飞艇官网,吾们按照差别手机的配置竖立差别的缓存策略。在矮端机器上面正当降矮图片缓存的大幼飞艇官网,同时在高端手机上将其正当放大。如许能在差别配置的手机上获取最优的缓存性能。

磁盘缓存

熟识 APP 开发的同学都清新飞艇官网,成熟的图片添载框架清淡都有众级缓存。除了常见的内存缓存,清淡都会配置一个文件缓存。从添载效率上来说,是议定空间换时间,升迁添载速度。从安详性来说,这又不会太甚占用珍贵的内存资源,展现 OOM。但是怅然的是,Flutter 自带的图片添载框架并异国自力的磁盘缓存。以是吾们在原生方案的基础上扩展了磁盘缓存能力。

在具体的架构实现上,吾们并异国十足本身撸一个磁盘缓存。吾们的策略照样复用现有能力。最先吾们将 Native 图片添载框架的磁盘缓存的功能议定接口袒展现来。然后议定桥接的方式,将 Native 磁盘缓存能力嫁接到 Flutter 层。Flutter 侧进走图片添载的时候,倘若内存异国命中,就往磁盘缓存中进走二次搜索。倘若都异国命中才会走网络乞求。

议定增补磁盘缓存,Flutter 图片添载效率进一步升迁。

竖立 CDN 优化

CDN 优化是另一个特意主要图片优化办法。CDN 优化的效率升迁主要是:最幼化传输图片的大幼。常见策略包括:

按照表现大幼裁剪

浅易来说,你要添载图片的实在尺寸,能够会大于你实际展现窗口的大幼。那么你就没必要添载完善大图,你只必要添载一个能遮盖窗口大幼的图片即可。议定这栽方式,裁剪失踪不必要的片面,就能最幼化传输图片的大幼。从端侧角度来说,一来能够升迁添载速度,二来能够降矮内存占用。

正当压缩图片大幼

这边主要是按照实际情况增补图片压缩的比例。在不影响表现终局的情况下,议定压缩进一步降矮图片的大幼。

图片格式

提出优先行使 webp 如许格式,图片资源相对幼。Flutter 原生声援 webp(包括动图)。这边稀奇强调一下 webp 动图不光大幼要比 gif 幼许众,而且还对透明终局有更益的声援。webp 动图是 gif 方案比较理想的一栽替代方案。

基于上述因为,闲鱼图片框架在 Flutter 侧实现了一套 CDN 尺寸匹配的算法。议定该算法,乞求图片会按照实际表现的大幼,自动匹配到最正当的尺寸上并正当压缩。倘若图片格式批准,图片尽能够转化成 webp 格式下发。如许 CDN 图片的传输就能尽能够高效。

其他优化

除了上面的策略,Flutter 还有一些其他的办法能够优化图片的性能。

图片预添载

倘若你想在展现的图片的尽能够的快,官方也挑供了一套预添载的机制:precacheImage。precacheImage 能预先将图片添载到内存,真实行使的时候就能秒出了。

Element 复用优化

其实这个算是一个 Flutter 通用的优化方案。复写 didWidgetUpdate 方案,议定比较前后两次 widget 中针对图片的描述是否相反,来决定是否重新渲染 Element。如许能避免联相符个图片,不消要的逆复渲染。

长列外优化

清淡情况下,Listview 是 flutter 最为常见的起伏容器。在 Listview 中的性能益坏,直接影响最后的用户体验。

Flutter 的 Listview 跟 Native 的实现思路并不相通。其最大的特点是有一个 viewPort 的概念。超出 viewPort 的片面会被强制回收失踪。

基于上述的原理,吾们有两点提出:

1)cell 拆分

尽量避免大型的 cell 展现,如许能大幅降矮 cell 屡次创建过程中的性能消耗。其实这边影响的不光仅是图片添载过程。文字,视频等其他组件也都答该避免 cell 过于复杂导致的性能题目。

2)相符理行使缓冲区

ListView 能够议定竖立 cacheExtent 来竖立预先添载的内容大幼。议定预先添载能够升迁 view 渲染的速度。但是这个值必要相符理竖立,并非越大越益。由于预添载缓存越大,对页面集体内存的压力就越大。

该方案的不能

这边必要客不悦目指出:倘若是一个纯 Flutter APP,原生方案是完善,够用的。但是倘若从同化 APP 的角度来说,有如下两个弱点:

1)无法复用 Native 图片添载能力

毫无疑问,原生的图片方案是十足自力的图片添载方案。对于一个同化 APP 来说,原生方案和 Native 的图片框架相互自力,能力无法复用。例如 CDN 裁剪 & 压缩等能力必要重复建设。稀奇是 Native一些稀奇的图片解码能力,Flutter 就很难行使。这会造成 APP 周围内的图片格式的声援不联相符。

2)内存性能不能

从整个 APP 的视角来说,采用原生图片方案的情况下,其实吾们维护了两个大的缓存池:一个是 Native 的图片缓存,一个是 Flutter 侧的图片缓存。两个缓存无法互通,这无疑是一个重大的铺张。稀奇是对内存的峰值内存性能产生了特意大的压力。

打通 Native

经过众轮优化,基于原生的方案已经获得了特意大的性能升迁。但是整个 APP 的内存水位线照样比较高(稀奇是 Ios 端)。实际的压力迫使吾们不息对图片框架进走更深度的优化。基于上述原生方案弱点的分析,吾们有了一个大胆的思想:能否十足复用 Native 的图片添载能力?

外接纹理

怎样打通 Flutter 和 Native 的图片能力?吾们想到了外接纹理。外接纹理并非是 Flutter 自有的技术,它是音视频周围常用的一栽性能优化办法。

这个阶段吾们基于 shared-Context 的方案实现了 Flutter 和 Native 的纹理外接。议定该方案,Flutter 能够议定共享纹理的方式,拿到 Native 图片库添载益的图片并展现。为了实现这个纹理共享的通道,吾们对 engine 层做了深度定制。细节过程如下:

该方案不光打通了 Native 和 Flutter 的图片架构,整个过程图片添载的性能也得到了优化。

外接纹理是闲鱼图片方案的一次大跨越。议定该技术,吾们不光实现图片方案的本地能力复用,而且还能实现视频能力的纹理外接。这避免了大量重复的建设,升迁了整个 APP 的性能。

众页面内存优化

这个优化策略真真是被逼出来的。在对线上数据分析以后,吾们发现 Flutter 页面栈有一个特意有有趣的特点:众页面栈情况下,底层的页面不会被开释。即便是在内存特意主要的情况下,也不会实走回收。如许就会导致一个题目:随着页面的添众,内存消耗会线性添长。这边占比最高的就是图片资源的占比了。

是不是能够在页面处于页面栈底层的时候直接回收失踪该页面内的图片呢?

在这个思想的驱动下,吾们对图片架构进走了新一轮的优化。整个图片框架中的图片都会监听页面栈的转折。当方发现本身已经处于非栈顶的时候,就自动回收失踪对答的图片纹理开释资源。这栽方案能使图片占用的内存大幼不会随着页面数的变众表现赓续线性添长。原理如下:

必要仔细的是:这个阶段页面判定位置其实是必要页面栈(具体来说就是同化栈)挑供额外的接口来实现的。体系之间的耦相符相对较高。

不测收获:包大幼

打通 Native 和 Flutter 侧图片框架以后,吾们发现了一个不测收获:Native 和 Flutter 能够共用本地图片资源了。也就是说,吾们不再必要将相通的图片资源在 Flutter 和 Native 侧各保留一份了。如许能大幅升迁本地资源的复用率,从而降矮集体的包大幼。基于这个方案,吾们实现了一套资源管理的功能,脚本能自动同步差别端的本地图片资源。议定如许升迁本地资源行使率,降矮包大幼。

其他优化——PlaceHolder 深化

原生的 Image 是异国 PlaceHolder 功能的。倘若想用原生方案的话,必要行使 FadeInImage。针对闲鱼的场景吾们有许众定制,以是吾们本身实现了一套 PlaceHolder 的机制。

从中央功能上来说,吾们引入了添载状态的概念分为:

未初起化 添载中 添载完善

针对差别的状态,能够细粒度的控制 PlaceHolder 的展现逻辑。

集体架构

该方案的不能

毕竟改了 engine

随着闲鱼营业的一向推进,engine 的升级的成本是吾们必须要考虑的事情。能否不改 engine 实现同样的功能是吾们中央的述求(PS:吾承认吾们是贪心的)。

通道性能还有优化空间

外接纹理的方案必要议定桥的方式跟 Native 的能力做通信。这边包括图片乞求的传递和图片添载各栽状态的同步。稀奇是在 listview 迅速滑动的时候,议定桥发送的数据量照样可不悦目的。现在方案每个图片添载时都会单独进走桥的调用。在图片数目比较众的情况下,这显明会是一个瓶颈。

耦相符过众

在实现图片回收方案的时候,现在方案必要栈挑供是否在栈底层的接口。这边就产生方案耦相符,很难抽象出一个自力清洁的图片添载方案。

Clean & Efficient

时间来到了 2020 年,随着对 Flutter 基础能力理解的逐渐深入,吾们实现了一个集体方案更优的图片框架。

无侵占外接纹理

外接纹理能够不消修改 engine 么?答案是一定的。

其实 Flutter 是挑供了官方的外接纹理方案的。

而且 Native 操作的 texture 和 Flutter 侧表现的 texture 在底层是联相符对象,并异国产生额外的数据 copy。如许就保证了纹理共享的有余高效。那为什么闲鱼之前会单独基于 shared-Context 本身实现一套呢?1.12 版本之前,官方 Ios 的外接纹理方案有性能题目。每次渲染的过程中(不管纹理是否有更新)都会屡次获取 CVPixelBuffer,造成不消要的性能消耗(过程有添锁消耗)。该题目已经在 1.12 版本中修复(官方 commit 地址),如许官方方案也有余已足需求。在如许的背景下,吾们重新启用官方方案来实现外接纹理功能。

自力的内存优化

之前挑到过,老版本的基于页面栈的图片资源回收必要强倚赖栈功能的接口。一方面产生了不消要的倚赖,更主要的是,集体方案无法自力成通用方案。为晓畅决这个题目,吾们对 Flutter 底层进走了深入的钻研。吾们发现 Flutter 的 layer 层能够安详感知到页面栈的转折。

然后每个页面议定 context 获取的 router 对象行为标识对一个页面中的一切的图片对象进走重新构造。一切获取到联相符个 router 对象的标识成联相符个页面。如许就能以页面为单位对一切的图片进走管理。集体上议定 LRU 的算法来模拟虚拟页面栈结构。如许就能对栈底页面的图片资源实现回收了。

其他优化

通道的高度复用

最先吾们以一帧为单位对这一帧中的图片乞求进走聚相符,然后在一次通道乞求中传递给 Native 的图片添载框架。如许能避免屡次的桥调用。稀奇在迅速起伏等场景下优化终局尤为清晰。

高效的纹理复用

行使外接纹理进走图片添载以后,吾们发现复用纹理能够进一步升迁性能。举一个浅易的场景。吾们清新电商场景中,商品展现往往会有标签,打底图如许的图片。这类图片往往在差别的商品上会展现大量重复。这时候,能够将已经渲染益的纹理,直接复用给差别的表现组件。如许能进一步优化 GPU 内存的占用,避免重复创建。为了准确对纹理进走管理,吾们引入了引用计数的算法来管理纹理的复用。议定这些方案,吾们实现了纹理跨页面高效复用。

此外,吾们将纹理和乞求的映射有关移动到了 Flutter 侧。如许能在最短路径上完善纹理的复用,进一步缩短了桥的通信的压力。

集体架构

优化终局

由于最新的版本现在还在灰度,具体数据后续会写文跟行家详细介绍。属下数据主要以方案二为主。

内存优化

议定打通 Native,相比于始次上线版本,在表现终局不变的情况下,Ios 的 abort 率降矮 25%,用户体验清晰升迁。

众页面栈内存优化

众页面栈的内存优化,在众页面场景下对内存优化作用清晰。吾们做了一个极限试验终局如下(测试环境,非闲鱼 APP):

可见众页面栈的优化,能够将众 Flutter 页面的内存占用控制得更益。

包大幼缩短

议定接入外接纹理,本地资源得到了更益的复用,包大幼降矮 1M。早期闲鱼接入 Flutter,会以改造现有页面为切入点。资源重复情况比较主要,但是随着闲鱼 Flutter 新营业越来越众。Flutter 和 Native 的重复资源越来越少。外接纹理对包大幼的影响已经逐渐变弱。

后续计划

这是一场异国终点的旅走,吾们对闲鱼图片的优化还会赓续。稀奇是吾们最新的方案,受限篇幅,本文只是做了初步介绍。更众技术细节,包括测试数据,吾们随后还会特意写文不息给行家做介绍。方案完善以后,吾们也会逐渐开源。

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