移动APP卡顿问题解决实践

一、项目背景

本APP为面向用户的一款基于NFC的安全支付产品。本APP本作品将密码学原理、计算机技术、NFC通信技术和数字货币思想有机结合，在全面保障安全性的同时最大限度的提高了消费者的支付体验。相对于传统方案，本作品具有以下特点：1）实现货币的数字化；2）商家与用户双向身份认证；3）交易过程安全保障；4）完善的移动支付体系；5）离线支付，脱离网络；6）账户丢失可找回；7）差错协商，保障交易双方利益；8）标签型商城，便捷最大化；9）成本低廉，便于推广。
用户是需要使用本产品进行消费的客户，需要安装用户钱包客户端。主要功能结构图如下所示：

商家是商品或者服务的提供方，需要安装商家客户端。主要功能结构图如下所示：

二、所遇到的挑战

本APP用户反馈APP使用过程中存在卡顿等问题。对于手机APP而言，流畅度的重要性是不言而喻。为了提升流畅度，Google对Android系统进行了大量的优化，包括使用了GPU硬件加速，引入了VSync，把Dalvik换成了Art等。那么对于我们的APP，出现卡顿问题，势必会影响用户体验感，所以必须对APP卡顿的问题进行分析，并且予以解决。

三、解决问题的步骤

首先，我们进行了几轮的代码review，尝试从逻辑层面优化代码结构，从而减少卡顿问题的发生。这方面的优化，主要是找出在主线程中耗时较大的函数，通过优化逻辑去减少API的耗时，分析CPU的工作，尽量让CPU执行主线程中的工作。这方面的工作有很多，比如优化逻辑去减少API的耗时，缓存数据以方便更快地对数据进行加载，把耗时的操作移出主线程，在子线程中进行操作。

其次，优化数据库表结构，将一些常用的数据放到缓存中，在异步更新到数据库中。可以把所有的数据库操作都统一放到一个线程队列当中。

最后，需要完善监控体系。因为虽然产品上线之前，必然会经过严密的测试工作，但还由于模式的固定以及测试死角的存在，比如，对于较大规模的APP产品，测试人员是基本无法做到覆盖到全部的手机机型和ROM，所以很多问题必然还是要依赖于真正上线之后用户的反馈。在这种情况下，完善的质量监控方案就显得非常必要，所以需要建立一套牢固的监控体系。这样，对线上产品的APP质量问题才能第一时间召回，并做到快速修复。那对于如何完善监控体系，目前来看，是有两个选择的，一种是基于开源的Skywalking、Cat、Zipkin、Pinpoint等APM系统，以Skywalking为例来讲，其是一款基于分布式跟踪的应用程序性能监控系统。SkyWalking 的核心是数据分析和度量结果的存储平台，通过 HTTP 或 gRPC 方式向 SkyWalking Collecter 提交分析和度量数据，SkyWalking Collecter 对数据进行分析和聚合，存储到 Elasticsearch、H2、MySQL、TiDB 等其一即可，最后我们可以通过 SkyWalking UI 的可视化界面对最终的结果进行查看。Skywalking 支持从多个来源和多种格式收集数据：多种语言的 Skywalking Agent 、Zipkin v1/v2 、Istio 勘测、Envoy 度量等数据格式。整体架构看似模块有点多，但在实际上还是比较清晰的，主要就是通过收集各种格式的数据进行存储，然后展示。所以搭建 Skywalking 服务我们需要关注的是 SkyWalking Collecter、SkyWalking UI 和 存储设备，SkyWalking Collecter、SkyWalking UI 官方下载安装包内已包含，最终我们只需考虑存储设备即可。但是使用这种系统，就会面临工程师不熟悉，工期紧张等问题。第二种选择就是使用成熟的APM系统，这种，不言而喻，会有较大的短期资金压力，但是鉴于我们项目的紧迫性，我们选择使用友盟+应用性能监控平台U-APM。友盟+的U-APM应用性能监控平台基于强大的捕获采集能力，快速定位错误根源，提供用户维度的崩溃统计，快速还原崩溃现场，并设立多种警告通道，助力开发者7*24监控应用情况。非常适用于我们的APP。

四、项目总结

交易安全是当前互联网+支付存储应用设计的重中之重。我们的APP为 了实现交易流程的安全与快捷，在使用 NFC 功能短距安全传输的同时，设计了以下交易流程增强安全性。本APP具有数字化、移动化、高效化的优势特点。但在APP运行期间出现了卡顿的问题，影响了用户体验感，于是我们通过修改代码逻辑及数据库表结构，同时完善监控体系的方法解决优化了这个问题。

作者：陈静茹