Android启动优化方案

背景

应用启动时间是衡量APP用户体验的第一道门，一般情况下应用启动时间在1秒以内，用户会觉得响应时间很快；1-3秒内完成启动，用户会觉得启动速度还可以；超过3秒，用户就会觉得很慢；超过5秒，用户会直接放弃这个应用。

应用启动时间的定义

在Android系统中把启动分为冷启动，热启动，温启动。三者的过程各不相同，其中以冷启动过程最为繁琐，时间消耗最长。所以市面上所说的启动优化，一般都泛指冷启动的优化。

什么是冷启动

冷启动就是在系统没有任何该应用信息的场景下启动应用的行为。比如第一次安装APP后，用户手动点击APP图标，然后启动应用，这个过程就是一个标准的冷启动的过程。
那么在这场景之下，实际系统做了一些什么事情呢？
1.用户点击应用图标
2.目标应用进程调起
3.绑定应用Application，并执行生命周期
4.启动主Activity，并执行生命周期，完成界面的测量计算绘制
5.用户看到界面首帧画面

优化的方向

在第3步之前的行为都是系统行为，我们无法干涉，这段时间完全取决于手机的客观性能。我们将从第三步开始优化，方向分为以下几个方面：
1.Application的生命周期
2.主Activity的生命周期
3.主Activity界面的测量绘制优化

优化的角度

上面已经确定了优化的方向，那我们就从Application的生命周期方向开始优化。在实际项目中，我们会使用很多第三方库，而那些库不约而同的都会要求让你在Application的onCreate方法对他进行初始化，再加上我们自己的业务需要也会在onCreate方法中添加逻辑，那么Application的onCreate方法不可避免的代码臃肿。Java程序都是单线程的程序，即只有一个主线程，那我们的目标就是不要堵塞onCreate方法，有以下几个角度来思考
1.逻辑异步
2.逻辑延迟
3.逻辑懒加载

逻辑异步

什么是逻辑异步？就是用多线程去替代之前单个主线程的工作，尽量保证让onCreate流畅不被堵塞。那么我们该怎么设计呢？设计的思路我们可以参考Gradle，将逻辑Task化。
1.将原本冗余的逻辑代码区分开来，抽象成一个Task
2.确定Task是否必须执行在主线程，是否必须在onCreate中执行完，执行上下是否存在依赖关系
3.设计一个Task分发管理类，负责将所有Task集合后生成一个有向无环图，这点也是参考Gradle的执行思路

public interface ITask{
          /*是否必须在UI线程中执行*/
          public boolean isRunOnUIThread()
          /*依赖的其他任务*/
          public ITask dependOn()
          /*是否必须在onCreate函数中执行完成*/
          public boolean isNeedWait()
}

上面是Task接口的粗略抽象定义，实际场景下还可以根据业务补充。最后在Application中的onCreate方法中将会是一段非常简洁的代码，这样的代码也易于维护阅读。类似下面这样的伪代码

...
pulbic void onCreate(){
         new TaskManager().addTask(new ATask())
                          .addTask(new BTask())
                          .addTask(new CTask())
                          ...
                          .addTask(new ETask())
                          .start();              
}
...

逻辑延迟

什么是逻辑延迟？就是将一些优先级不是非常高的代码和逻辑延迟执行，不堵塞生命周期的方法。一般的方案可以是使用Handler延迟代码执行，但是这个方案是有缺陷的，有可能会影响用户操作卡顿。比如代码延迟1000ms执行，但是如果这个时候用户正好在滑动手机操作，再加上延迟的任务比较复杂，这时用户操作任务和延迟执行任务就会同时执行抢占cpu，然后一部分性能不好的手机就会有卡顿现象。解决方案是什么？
IdleHandler：当Handler空闲的时候才会被调用名，如果返回true,则会一直执行，如果返回false，执行完一次后就会被移除消息队列。比如，我们可以将从服务器获取推送Token的任务放在延迟Handler中执行。

public class DelayHandler implements MessageQueue.IdleHandler{
  private Context mContext

  public DelayHandler(Context context){
      mContext = context.getApplicationContext();
  }

  public boolean queueIdle(){
    //doSomething
    return false;
  }
}

Looper.myQueue().addIdleHandler(new DelayHandler(this))

上面的代码只是最简单的运行。

懒加载

由于懒加载是有业务的强相关性，这里就举一个例子，很多app会在Application的静态代码块中把所有动态库都加上，这就有待商榷了，完全可以在具体的业务代码模块使用时再加载动态库。这只是很小的一个方面，具体问题具体分析。

总结

逻辑异步，逻辑延迟，懒加载，这是启动优化的方向。