「性能优化1.0」启动分类及启动时间的测量

一、为什么要做启动优化？

应用的第一次启动是用户的第一体验，如果启动时间过长，那么就会造成用户的流失。在互联网中有一个8s法则，百科的解释式这样的：

8秒原则是互联网的一个著名的原则，用户在访问Web网页时，如果时间超过8秒就会感到不耐烦，如果下载需要太长时间，他们就会放弃访问。

所以说优化 APP 的启动速度是很有必要的。

二、启动分类

谷歌官方针对以下三种启动方式做了详细的介绍，具体可以参考https://developer.android.com/topic/performance/vitals/launch-time

冷启动时间>温启动时间>热启动时间

2.1、冷启动(Cold start)

冷启动相对其它两种启动方式来说耗时是最长的，它也是用来衡量一个应用启动时间的标准。

冷启动发生的时机：

当应用在设备开机或者系统主动 kill APP 进程之后启动APP就是冷启动。

系统在冷启动过程：

加载和启动APP
显示一个白色的Window窗口
创建APP进程
创建Application
创建MainActivity
加载布局
首帧绘制

冷启动

2.2、热启动(Hot start)

热启动是最快的，APP进程还存活着，并且Activity对象仍在内存中没有被回收，此时打开APP是不需要重新执行Activity生命周期的，系统会当前Activity从后台切换到前台。

2.3、温启动(Warm start)

温启动是APP进程还存活，因为内存不足Activity被回收了，当再次启动APP时就会重新执行Activity生命周期，布局绘制等操作。

三、启动时间的测量方式

在了解了启动分类以及启动过程的相关任务之后可以确定我们可以优化的方向就是 Appcation 和 Activity 的生命周期。那么接下来来学习一下如何获取应用的启动时间。

3.1、方式一：通过 ADB 命令来获取启动时间

命令演示：

adb shell am start -W packageName/首屏Activity

adb shell am start -W com.example.perfermance/com.example.perfermance.MainActivity
Starting: Intent { act=android.intent.action.MAIN cat=[android.intent.category.LAUNCHER] cmp=com.example.perfermance/.MainActivity }
Status: ok
Activity: com.example.perfermance/.MainActivity
ThisTime: 587
TotalTime: 587
WaitTime: 624
Complete

ThisTime：表示最后一个Activity启动耗时。
TotalTime：所有Activity启动耗时。
WaitTime：AMS启动Activity的总耗时。

ThisTime<=TotalTime<=WaitTime

这时应用就启动了(注意：此时是冷启动)，当我点击home将应用切到后台之后，再次执行这个命令，这时可以发现，这三个时间都缩短了，而且提示Warning: Activity not started, its current task has been brought to the front表示当前启动是一个热启动。

adb shell am start -W com.example.perfermance/com.example.perfermance.MainActivity
Starting: Intent { act=android.intent.action.MAIN cat=[android.intent.category.LAUNCHER] cmp=com.example.perfermance/.MainActivity }
Warning: Activity not started, its current task has been brought to the front
Status: ok
Activity: com.example.perfermance/.MainActivity
ThisTime: 130
TotalTime: 130
WaitTime: 165
Complete

通过 adb 命令的方式来获取启动时间的缺点：

不能将其带线上，只能线下测量。
这个时间不是很精确的时间。

3.2、方式二：手动埋点

什么叫做手动埋点呢？就是启动时埋点，启动结束时结束埋点，然后计算两个埋点之间的时间差值。

那么现在就有一个疑问点了，在什么时机开始埋点，在什么时机结束埋点呢？

我们一般会在 Application attachBaseContext 中开始埋点，然后在 Activity 中第一个 View 中preDraw 时结束埋点。

//Application.java
@Override
protected void attachBaseContext(Context base) {
    super.attachBaseContext(base);
    //开始埋点
    LaunchTime.startRecord();
}

//Activity.java
TextView textView = findViewById(R.id.textview);
textView.getViewTreeObserver().addOnPreDrawListener(new ViewTreeObserver.OnPreDrawListener() {
    @Override
    public boolean onPreDraw() {
        // 结束埋点
        LaunchTime.stopRecord("textView preDraw");
        return true;
    }
});

//Activity.java
@Override
public void onWindowFocusChanged(boolean hasFocus) {
    super.onWindowFocusChanged(hasFocus);
    LaunchTime.stopRecord("onWindowFocusChanged");
}

//LaunchTime.java
public class LaunchTime {
    private static final String TAG = LaunchTime.class.getSimpleName();
    private static long startTime = 0;

    public static void startRecord() {
        startTime = System.currentTimeMillis();
    }


    public static void stopRecord() {
        stopRecord("");
    }

    public static void stopRecord(String tag) {
        Log.e(TAG, tag + "cost:" + (System.currentTimeMillis() - startTime));
    }
}

03-17 14:38:37.215 1701-1701/? E/LaunchTime: onWindowFocusChangedcost:397
03-17 14:38:37.230 1701-1701/? E/LaunchTime: textView preDrawcost:412

注意：结束埋点的时机不可以选择 Activity 的 onWindowFocusChanged ，因为这个时机往往早于 Activity 第一个 View 绘制的时机。

总结：手动埋点的方式算是比较精确的方式，可以带到线上使用，不过需要注意结束埋点的时机，这个时机也可以选择 addOnDrawListener 但是这个是在API16以上才能使用。

四、总结

本篇博客是应用启动优化的第一篇博客，主要介绍了 APP 启动分类，以及 APP 冷启动过程中所涉及到的任务。根据冷启动过程执行的任务来分析我们得出了可以优化的方向就是在 Application 和 Activity 生命周期，同时我们使用两种方式来就计算了 APP 启动的时间。

记录2019年3月17日