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摘要

随着鸿蒙系统在手机、平板、穿戴设备以及多终端场景中的应用越来越多,UI 流畅度已经成为用户最直观、最容易感知的问题之一。
在实际开发中,很多页面逻辑并不复杂,但依然会出现掉帧、滑动卡顿、动画不顺畅等情况,问题往往不在 CPU,而是出在 GPU 渲染压力过大 上。

本文结合 ArkUI 实际开发经验,从页面结构、状态管理、动画、图片、列表等多个角度,系统性地讲一讲 鸿蒙系统中 GPU 渲染性能该怎么优化,并给出可以直接运行的 Demo 示例代码,帮助你在真实项目中快速落地。

引言

在 HarmonyOS / OpenHarmony 体系下,UI 渲染主要由 ArkUI + 系统渲染管线 + GPU 协同完成。
理想情况下,每一帧的渲染时间要控制在 16ms 以内(60fps),一旦 GPU 在某一帧中承担了过多工作,就会直接表现为:

  • 页面滑动一卡一卡的
  • 动画有明显掉帧
  • 列表滚动不跟手
  • 设备发热、功耗升高

尤其是在 列表页、图片多的页面、复杂动画页面 中,这些问题非常常见。

所以,GPU 优化不是“锦上添花”,而是必须要做的基础工作

减少无效重绘是第一优先级

状态放对位置,比任何技巧都重要

在 ArkUI 中,只要 @State 发生变化,就会触发组件重新构建和重新渲染。
如果状态放得不合理,GPU 就会被迫做很多“没必要的活”。

错误示例:一个状态刷新整个页面

@Entry
@Component
struct BadPage {
  @State count: number = 0

  build() {
    Column() {
      Text('当前数值:' + this.count)
      Button('点击 +1')
        .onClick(() => {
          this.count++
        })
    }
  }
}

这里的问题是:
整个 Page 都会随着 count 改变而刷新

推荐做法:把状态下沉到最小组件

@Component
struct Counter {
  @State count: number = 0

  build() {
    Column() {
      Text('当前数值:' + this.count)
      Button('点击 +1')
        .onClick(() => {
          this.count++
        })
    }
  }
}

@Entry
@Component
struct GoodPage {
  build() {
    Column() {
      Counter()
    }
  }
}

这样 GPU 只需要重绘 Counter 这块区域,页面其它部分完全不受影响

实际场景:仪表盘 / 实时数据页面

比如你在做一个设备状态监控页面

  • 电量实时变化
  • 网络状态刷新
  • 温度数值更新

如果所有数据都放在一个 Page 的 State 中,那 GPU 每秒都在全量刷新页面。

更好的做法是:

  • 每一个数据块独立成组件
  • 各自维护自己的 State

这样就能明显降低 GPU 的渲染负载。

减少透明度和层级嵌套(Overdraw)

opacity 是 GPU 的“隐形杀手”

很多开发者喜欢用 opacity 做视觉效果,但实际上它非常容易触发 离屏渲染

不推荐的写法

Column() {
  Text('Hello HarmonyOS')
}
.opacity(0.5)

推荐写法:直接用半透明颜色

Column() {
  Text('Hello HarmonyOS')
}
.backgroundColor('#80FFFFFF')

原因很简单
opacity 会让 GPU 先在缓存中绘制,再合成到屏幕上,步骤变多了,性能自然下降。

实际场景:弹窗、蒙层页面

常见的弹窗结构是:

  • 半透明遮罩
  • 中间卡片

推荐做法:

  • 遮罩用半透明色值
  • 卡片背景保持不透明
  • 避免多层 Stack 嵌套

这样在低端设备上也能保证弹窗动画顺畅。

图片与纹理优化

图片尺寸不匹配,会让 GPU 白干活

GPU 很不喜欢加载大图再缩小显示

错误示例

Image($r('app.media.big_image'))
  .width(100)
  .height(100)

正确做法:准备合适尺寸资源

Image($r('app.media.image_100'))
  .width(100)
  .height(100)

使用缓存,避免反复解码

Image($r('app.media.avatar'))
  .cache(true)

这在 列表头像、商品图片 这种场景下,效果非常明显。

实际场景:商品列表 / 相册页面

  • 列表中每一项都有图片
  • 滑动过程中频繁创建 Image

如果没有缓存和尺寸控制,很容易出现:

  • 滑动掉帧
  • 页面发热

动画优化:只动 transform,不动布局

动布局动画成本非常高

不推荐

.animate({ duration: 300 })
.width(this.size)

这里会触发布局重新计算,GPU 和 CPU 都要加班。

推荐:使用 transform

.animate({ duration: 300 })
.transform({
  translateX: this.offset
})

transform 只影响最终绘制阶段,对 GPU 更友好。

实际场景:侧滑菜单 / 卡片动画

  • 菜单滑入滑出
  • 卡片弹出收起

这些动画如果全用 transform,基本可以做到低端机也不卡

列表必须使用 LazyForEach

普通 ForEach 的问题

ForEach(this.list, item => {
  Text(item.name)
})

数据一多,GPU 会直接爆炸。

正确姿势:LazyForEach

LazyForEach(this.list, (item) => {
  Text(item.name)
}, item => item.id)

只有屏幕可见的部分才会真正创建和渲染。

实际场景:设备列表 / 日志列表

比如:

  • 智能设备列表
  • 升级日志
  • 消息列表

LazyForEach 基本是必选项

完整可运行 Demo:高性能列表页面

@Entry
@Component
struct GpuOptimizeDemo {
  private data: Array<{ id: number; name: string }> = []

  aboutToAppear() {
    for (let i = 0; i < 1000; i++) {
      this.data.push({ id: i, name: '设备 ' + i })
    }
  }

  build() {
    List() {
      LazyForEach(this.data, (item) => {
        ListItem() {
          Row() {
            Text(item.name)
              .fontSize(16)
          }
          .padding(12)
        }
      }, item => item.id)
    }
  }
}

这个 Demo 在真机上滑动时,GPU 占用非常稳定。

QA 环节

Q1:GPU 优化是不是只针对低端设备?

不是。
高端设备只是“扛得住”,但功耗和发热依然会变高。

Q2:opacity 一点都不能用吗?

不是不能用,而是少用、慎用,尤其避免大面积使用。

Q3:怎么快速定位 GPU 问题?

  • DevEco Studio 的布局和性能分析
  • 看是否有掉帧
  • 看是否存在大面积 Overdraw

总结

在鸿蒙系统中,GPU 渲染优化的核心思路其实很简单:

  • 状态尽量小、尽量局部
  • 少透明、少嵌套
  • 图片尺寸要对、缓存要开
  • 动画只动 transform
  • 列表一定懒加载

这些优化手段单独看都不复杂,但一旦组合起来,页面流畅度会有非常明显的提升。

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