性能优化(一)方法概述

前言

关于性能优化的问题,主要关注的有:

  • 内存
  • CPU
  • 耗电
  • 卡顿
  • 渲染
  • 进程存活率等

性能优化注意事项:

  • 不要过早的做性能优化,app先求能用再求好用。在需求都还没完成的时候,花大量时间在优化上是本末倒置的
  • 优化要用实际数据说话,建议借助测试工具进行检测
    • 网易的Emmagee
    • 腾讯的GT和APT
    • 科大讯飞的iTest
    • Google的Battery Historian

合理优化,数据量化

一、 UI

详见:性能优化(四)Google典范之Render实践

布局优化

布局优化的思想:尽量减少层级和无用的控件。

  1. Layout 设计优化

    在布局设计时,就应该考虑最优化思想。下面列出一些常用的技巧:

    • 有选择地使用性能较低的ViewGroup.比如不嵌套的情况下,用LinearLayout和FrameLayout代替RelativeLayout.
      • RelativeLayout功能比较复杂,布局过程需要花费更多的CPU时间
      • 但是如果要LinearLayout嵌套来代替RelativeLayout,还是建议用RelativeLayout。因为嵌套同样会降低程序的性能
    • 使用include实现布局重用,避免代码重复
    • 使用merge减少布局层级结构
    • 使用ViewStub实现延时加载
    • 在TextView中使用Compound drawable,取代ImageView + TextView
    • 使用LinearLayout自带的分割线: android:divider=”“
  2. 工具Hierarchy Viewer优化布局

绘制优化

Overdraw(过度绘制)描述的是屏幕上的某个像素在同一帧的时间内被绘制了多次。

在多层次的UI结构里面,如果不可见的UI也在做绘制的操作,这就会导致某些像素区域被绘制了多次。这就浪费大量的CPU以及GPU资源。

在app页面要实现非常复杂的视觉效果,可能会采用非常多的层叠组件来实现,这时候就会带来过度绘制的问题。

  • 在设计时:页面之间层级关系时,要尽量保持整个界面的架构统一,大背景色一致性。
  • 开发时尽量用简化的结构来布局,保持界面效果的同时也要考虑界面的流畅度

通常解决Overdraw的方法有下面三个:

  1. 移除不必要的background
  2. 用clipRect优化
  3. canvas.quickreject()

当然如果是自定义控件,还要考虑onDraw方法要避免执行大量的操作。

如果非必要不要使用自定义控件,对于那些过于复杂的自定义的View(重写了onDraw方法),Android系统无法检测具体在onDraw里面会执行什么操作,系统无法监控并自动优化

使用工具Show GPU Overdraw可以查看Overdraw情况。

界面卡顿(ANR)

出现ANR的原因:

  • 主线程在5秒内没有响应输入事件
  • BroadcastReceiver在10秒内没有执行完毕
  • Service中各生命周期函数执行超过20s

因此需要Application中药注意:

  • UI线程只做界面刷新,不做任何耗时操作,耗时操作放在子线程来做
  • 可以使用Thread+handle,AsyncTask,RxAndroid/RxJava等进行逻辑处理

使用BlockCanary 卡顿检测工具来检测卡顿

同时下面的几项也可以纳入考虑,来提示UX:

  • 做好数据缓存
  • 优化逻辑处理
  • 优化算法

二、 内存

详[Android性能优化 (二)内存管理 & Memory Leak & OOM

内存泄漏优化

内存泄漏是在开发过程需要重视的问题。内存泄漏优化分两个方面:

  • 开发过程中避免写出有内存泄漏的代码
  • 大量使用类似Material Design的风格,不仅安装包可以变小,还可以减少内存的占用,渲染性能与加载性能都会有一定的提升。
  • 通过一些分析工具如Android Studio自动Android Monitor,leakcanary,FindBugs等

内存优化并不就是说程序占用的内存越少就越好。如果因为想要保持更低的内存占用,而频繁触发执行gc操作,在某种程度上反而会导致应用性能整体有所下降。需要综合考虑权衡。

线程优化

线程优化的思想是采用线程池,避免程序中存在大量的Thread. 控制最大并发数等。详见下面两篇blog~

Android的线程和线程池,线程同步

可以使用RXAndroid,RXJava等并发工具

三、 耗电优化

电量其实是目前手持设备最宝贵的资源之一,大多数设备都需要不断的充电来维持继续使用。

Purdue University研究了最受欢迎的一些应用的电量消耗:

  • 平均只有30%左右的电量是被程序最核心的方法例如绘制图片,摆放布局等等所使用掉的
  • 剩下的 70%左右的电量是被上报数据,检查位置信息,定时检索后台广告信息所使用掉的。

如何平衡这两者的电量消耗,就显得非常重要了。有下面一些措施能够显著减少电量的消耗:

  • 我们应该尽量减少唤醒屏幕的次数与持续的时间,使用WakeLock来处理唤醒的问题,能够正确执行唤醒操作并根据设定及时关闭操作进入睡眠状态。
  • 某些非必须马上执行的操作,例如上传歌曲,图片处理等,可以等到设备处于充电状态或者电量充足的时候才进行。
  • 触发网络请求的操作,每次都会保持无线信号持续一段时间,我们可以把零散的网络请求打包进行一次操作,避免过多的无线信号引起的电量消耗。
    • 关于网络请求引起无线信号的电量消耗,还可以参考这里
  • App有电量消耗过多的问题,我们可以使用JobScheduler API来对一些任务进行定时处理
    • 例如我们可以把那些任务重的操作等到手机处于充电状态,或者是连接到WiFi的时候来处理。
  • 使用WakeLock或者JobScheduler唤醒设备处理定时的任务之后,一定要及时让设备回到初始状态。
  • 每次唤醒无线信号进行数据传递,都会消耗很多电量,它比WiFi等操作更加的耗电,详情

我们可以通过手机设置选项找到对应App的电量消耗统计数据。我们还可以通过Android 5.0发布的Battery History Tool来查看详细的电量消耗。

请关注程序的电量消耗,用户可以通过手机的设置选项观察到那些耗电量大户,并可能决定卸载他们。所以尽量减少程序的电量消耗是非常有必要的。

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