Android性能优化

一、性能优化的难点

1. 性能表现差

• APP启动慢、卡顿、丢帧
• 内存占用高、抖动频繁
• 耗电、网络请求慢
• 崩溃率、异常率高

2. 线上问题无从追查

• 如何保证异常感知灵敏度
• 如何复原“案发现场”
• 如何快速“止血”成功

3. 性能优化的长期开销大

• 如何扼杀问题于萌芽

二、启动速度优化

1. 冷启动

• 耗时最多，是启动速度的衡量标准
  Click Event - IPC - Process.start - ActivityThread - bindApplication - LifeCycle - ViewRootImpl

2. 热启动

• 最快
  后台 - 前台

3. 温启动

• 较快
  LifeCycle

冷启动之前：

• 启动APP
• 加载空白Window
• 创建进程

---

随后：

• 创建Application
• 启动主线程
• 创建MainActivity
• 加载布局
• 布置屏幕
• 首帧绘制

优化方向：
Application和Activity生命周期

---

1. 启动时间的测量方式

（1）adb

adb shell am start -W packageName/packageName.SplashActivity
输出说明：
totalTime: 所有Activity启动耗时；
ThisTime: 最后一个Activity启动耗时；
WaitTime: AMS启动Activity的总耗时。

特点：

• 线下使用方便，不能带到线上
• 非严谨精确的时间

（2）手动打点

启动时候打点，结束时候计算
在Application的attachBaseContext(Context cntext)中记录初始计时

public class LaunchTimer {
    private static long  sStartTime;

    /**
     * 开始计算
     * 在Application的attachBaseContext方法调用
     */
    public static void startRecord(){
        sStartTime = System.currentTimeMillis();
    }

    /**
     * 结束计时
     * 在界面显示成功的时候计算
     * ViewTreeObserver viewTreeObserver = mView.getViewTreeObserver();
     * viewTreeObserver.addOnPreDrawListener(new ViewTreeObserver.OnPreDrawListener() {
     *     @Override
     *     public boolean onPreDraw() {
     *         viewTreeObserver.removeOnPreDrawListener(this);
     *         finishRecord();
     *         return true;
     *     }
     * });
     */
    public static void finishRecord() {
        long time = System.currentTimeMillis() - sStartTime;
        Log.d("启动耗时", time + "");
    }
}

2. 启动优化工具的选择

（1）traceview

a. 使用方式

Debug.startMethodTracing("");
Debug.stopMethodTracing();
生成本地文件路径：Androdi/data/packagename/files

b. 特点

• 运行时开销严重，整体都会变慢
• 由于会导致整体变慢，所以可能带偏优化方向
• traceview与cpu profiler

（2）systrace

• 结合Android内核的数据，生成Html报告
• API18以上才可使用，推荐使用TraceCompat

a.使用方式

python systrace.py -t 10 [other-options][categories]

b.特点

• 轻量级，开销小
• 直观反映CPU利用率

c.cputime与walltime的区别

• walltime是代码执行时间
• cputme是代码小号cpu的时间（重点指标）
• 举例：锁冲突

3. 获取方法耗时

（1）常规方法

代码插入System.currentTimeMills()

特点

• 侵入性强
• 工作量大

（2）AOP

面向切面编程

a. 特点

• 针对同一类问题的统一处理
• 无侵入添加代码
  AspectJ使用
  https://www.jianshu.com/p/f577aec99e17
  classpath 'com.hujiang.aspectjx:gradle-android-plugin-aspectjx:2.0.0'
apply plugin: 'android-aspectjx'
implementation 'org.aspectj:aspectjrt:1.8.13'

b. 名词解释

1. Join Points
   程序运行时的执行点，可以作为切面的地方

• 方法调用、执行
• 获取、设置变量
• 类初始化

2. PointCut
   带条件的JoinPoints
3. Advice
   一种Hook，要插入代码的位置

• Before：PointCut之前执行
• After：PointCut之后执行
• Around：PointCut之前、之后分别执行

4. 语法

@Before("execution(*android.app.Activity.on**(..))")
public void onActivityCalled(JoinPoint joinPoint) throw Throwable {
}

• Before：Advice，具体插入位置
• execution：处理Join Point的类型，call、execution
• (android。app.Activity.on*(…))：匹配规则
• onActivityCalled:要插入的代码

c. 使用

1. 类上添加注解@Aspect
2. 方法添加注解@Around(call(* com.example.app.TestActivity.**(..)))等

public void getDuration(ProceedingJoinPoint point) {
	Signature signature = point.getSignature();
	String methodName = signature.toShorString();
	long time = System.currentTmeMillis();
	point.proceed();
	Log.d("耗时", methodName + " " + (System.currentTmeMillis() - time));
}

三、异步优化

1. 技巧

Theme切换（感觉上会快）

• drawable中创建文件

<layer-list xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    android:opacity="opaque">
    <item android:drawable="@android:color/white" />
    <item>
        <bitmap
            android:gravity="bottom"
            android:src="@drawable/first_ic_logo" />
    item>
layer-list>

<style name="AppTheme.Launcher">
	"android:background">@drawable/first_layer
style>

@Override
protected void onCreate(@Nullable Bundle savedInstanceState) {
	setTheme(R.style.MyTheme);
    super.onCreate(savedInstanceState);
}

2. 核心思想

子线程分担主线程任务，并行减少时间

int processors = Runtime.getRuntime().availableProcessors();
int count = Math.max(2, Math.min(processors - 1, 4));
ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool(count);
executorService.submit(new Runnable() {
    @Override
    public void run() {
        //todo:需要在子线程执行的方法
        
        countDownLatch.countDown();
    }
});

//该int值表示要执行多少次countDown方法，只有执行完对应次数之后，才不会await，表示要等子线程的方法执行完
CountDownLatch countDownLatch = new CountDownLatch(int次数);`

countDownLatch.countDown();

countDownLatch.await();

表示，执行了int次的countDown方法之后，就不再await方法
注意：

• 不符合异步的要求
• 需要在某些阶段完成（CountDownLatch ）
• 区分CPU密集型和IO密集型任务

缺点：

• 代码不优雅
• 场景不好处理（如这个方法需要上个方法的结果）
• 维护成本高

3. 启动器

异步初始化的最优解
充分利用CPU多核，自动梳理任务顺序

流程：

• 代码Task化，启动逻辑抽象成Task
• 根据所有任务依赖关系生成一个有向无环图
• 多线程按照排序后的优先级依次执行

代码见【3-10 异步初始化最优解-启动器-2】

4. 延迟初始化

对延迟任务进行分批初始化
可以提升用户体验
利用IdleHandler特性，在空闲的时候执行
【3-11 更优秀的延迟初始化方案】

5. 其他方案

• 启动阶段抑制GC
• CPU锁频（会增加耗电量）

6. 其他

• 提前异步处理SharedPreferences
• 启动阶段不启动子进程
• 提前异步类加载

三、内存优化

1. 内存优化介绍及工具选择

（1）