Android 性能优化——APP启动优化详解

1.1 为什么要启动优化?

用户希望应用能够及时响应并快速加载,启动时间过长的应用不能满足这个期望,并且可能使用户失望。

启动太慢的结果

  • 体验效果差
  • 用户放弃使用你的应用
  • 时间越长用户流失越高
  • 产品死掉

1.2 启动优化流程及分类

1.2.1 开机启动流程

Android 性能优化——APP启动优化详解_第1张图片

1.2.2 启动分类

  • 冷启动:应用从头开始启动(应用自设备启动后或系统终止应用后首次启动);
  • 热启动:将Activity带到前台(如果应用的所有Activity都还驻留在内存中,则应用无需重复对象初始化、布局扩充和呈现。需要注意的是,如果程序的某些内存被系统清除,比如调用了onTrimMemory方法,则需要重新创建这些对象以响应热启动事件);
  • 温启动:涵盖在冷启动期间发生的操作的一些子集,同时它的开销比热启动多(它与热启动最大的区别在于,必须通过调用onCreate方法开始重新创建活动,也可以从传递给onCreate方法中保存的实例状态中获得某些对象的恢复)。

冷启动流程:

  1. 加载并启动APP
  2. 启动后立即为该APP显示一个空白启动窗口;
  3. 创建APP进程(创建应用程序对象);
  4. 启动主线程,创建主Activity
  5. 加载布局,绘制。

启动总结

App从被系统调用,再到第一个页面渲染到手机屏幕,我们通常只需要关注Application中的onCreate方法,第一个ActivityonCreateonStartonResume方法。

注意:如果在App启动第一个Activity时,该Activity不但有自己的逻辑,还在onCreateonStart或者onResume方法中直接有跳转到了其它Activity页面,那么跳转后的Activity的这三个方法也需要进行优化。

1.2.3 黑白屏优化

在系统加载并启动App时,需要耗费相应的时间,即使时间不到1S,用户也会感觉到当点击App图标时会有“延迟”现象,为了解决这一个问题,Google的做法是在App创建的过程中,先展示一个空白的页面,让用户体会到点击图标之后立马就有响应,而这个空白页面的颜色则是根据我们在Manifest文件中配置的主题颜色 来决定的,现在一般默认为白色。

可以为应用的加载设置主题背景,从而使应用的启动屏幕在主题背景上与应用的后续效果保持一致,而不是采用系统主题。

方案一:设置LauncherTheme

LauncherTheme中,设置系统“取消预览(空白窗体)”为true,或者设置空白窗体为透明,这样用户从视觉上就无法看出黑白屏的存在:

<style name="AppTheme.LauncherTheme">
	
  "android:windowDisablePreview">true
  
  "android:windowIsTranslucent">true
style>

方案二:自定义Theme主题

  1. 自定义继承自AppTheme的主题;
  2. 将启动ActivityTheme设置为自定义主题;
  3. 在启动ActivityonCreate方法中,在super.onCreatesetContentView方法之前调用setTheme方法,将主题设置为最初的AppTheme

① 自定义主题

<style name="AppTheme.LaunchTheme1">
	"android:windowBackground">@mipmap/ic_launcher
style>

② 设置启动Activity主题

<activity android:name=".MainActivity"
          android:theme="@style/AppTheme.LaunchTheme1">
	<intent-filter>
  	<action android:name="android.intent.action.MAIN"/>
    <category android:name="android.intent.category.LAUNCHER"/>
  intent-filter>
activity>

③ 在代码中将主题设置回来

protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
  	setTheme(R.style.AppTheme)
    super.onCreate(savedInstanceState);
}

1.3 测量启动时间

1.3.1 测量方式

  • 系统日志输出:在Android4.4及更高的版本中,logcat包括一个输出行,其中包含命令为Displayed的值,此值代表从启动进程在屏幕上完成对应用Activity绘制所经过的时间(MI6测试,并没有);

    1. 启动进程;
    2. 初始化对象;
    3. 创建并初始化Activity:ActivityManager:displayed com.sty.ne.appperformance/.MainActivity: +550ms
    4. 扩充布局;
    5. 首次绘制应用。
  • adb命令:adb shell Activity Manager:

adb [ -d | -e | -s <serialNumber>] shell am start -S -W
com.sty.ne.appperformance/.MainActivity
-c android.intent.category.LAUNCHER
-a android.intent.action.MAIN

adb shell am start -W com.sty.ne.appperformance/.MainActivity
显示结果如下:
GGGdeMac-mini:NeAppPerformance tian$ adb shell am start -W com.sty.ne.appperformance/.activity.SplashActivity
Starting: Intent { act=android.intent.action.MAIN cat=[android.intent.category.LAUNCHER] cmp=com.sty.ne.appperformance/.activity.SplashActivity }
Status: ok
Activity: com.sty.ne.appperformance/.MainActivity
ThisTime: 186  (最后一个Activity启动耗时)
TotalTime: 395  (所有Activity启动耗时)
WaitTime: 417  (AMS启动Activity的总耗时)
Complete
  • 手动获取:手动打印日志计算启动时间,只能记录应用内耗时。
private void findViews() {
  final View viewRoot = findViewById(R.id.root);
  viewRoot.getViewTreeObserver().addOnPreDrawListener(new ViewTreeObserver.OnPreDrawListener() {
    @Override
    public boolean onPreDraw() {
      viewRoot.getViewTreeObserver().removeOnPreDrawListener(this);
      LauncherTimer.logEnd("tag3");
      return false;
    }
  });
}

@Override
protected void onResume() {
  super.onResume();
  LauncherTimer.logEnd("tag1");
}

@Override
public void onWindowFocusChanged(boolean hasFocus) {
  super.onWindowFocusChanged(hasFocus);
  LauncherTimer.logEnd("tag2");
}
// D/Time: 2/tag1 launcher time=101
// D/Time: 2/tag3 launcher time=139
// D/Time: 2/tag2 launcher time=146

1.3.2 方法耗时统计

  • traceview统计:可以用代码统计,也可以用Android Studio自带的cup profiler来统计;缺点是代码侵入性强,会拖慢程序运行。

    Debug Trace:

    @Override
    public void onCreate() {
      super.onCreate();
      Debug.startMethodTracing("Launcher");
    
      coreSize = Runtime.getRuntime().availableProcessors();
      executorService = Executors.newFixedThreadPool(Math.max(2, Math.min(coreSize - 1, 4)));
      application = this;
      context = this.getApplicationContext();
      AppProfile.context = context;
      ScreenUtil.init(context);
      initLog();
      AppForegroundWatcher.init(context);
      CrashReport.initCrashReport(getApplicationContext(), "e9bf59bd43", false);
    
      Debug.stopMethodTracing();
      //sdcard/Android/data/com.sty.ne.appperformance/files/Launcher.trace  --> save as 导出来,用Profiler打开
    }
    

    sdcard/Android/data/com.sty.ne.appperformance/files/Launcher.trace --> save as 导出来,用Profiler打开,如下图所示:

Android 性能优化——APP启动优化详解_第2张图片

缺点:只能记录应用内程序执行时间。

CPU Profiler:

不需要侵入代码(无需写Debug.startMethodTracing("Launcher"),但是需要做如下配置:

  1. run -> edit configurations
  2. 勾选start recording a method trace on startup
  3. 从菜单中选择cpu记录配置(profiling菜单下勾选两个复选框);
  4. apply --> profile模式部署。
  • systrace统计

    在代码中添加命令:

    @Override
    public void onCreate() {
      super.onCreate();
      //systemtrace方式
      Trace.beginSection("Launcher");
    
      coreSize = Runtime.getRuntime().availableProcessors();
      executorService = Executors.newFixedThreadPool(Math.max(2, Math.min(coreSize - 1, 4)));
      application = this;
      context = this.getApplicationContext();
      AppProfile.context = context;
      ScreenUtil.init(context);
      initLog();
      AppForegroundWatcher.init(context);
      CrashReport.initCrashReport(getApplicationContext(), "e9bf59bd43", false);
    
      Trace.endSection();
    }
    

命令行终端进入如下目录:/Users/tian/Library/Android/sdk/platform-tools/systrace

输入如下命令进入监听状态:

    python systrace.py -o mynewtrace.html sched freq idle am wm gfx view binder_driver hal dalvik camera input res

Android 性能优化——APP启动优化详解_第3张图片

此时运行代码,完成之后在命令行窗口按Enter键结束监听,然后会生成目标文件mynewtrace.html:

Android 性能优化——APP启动优化详解_第4张图片

分析目标文件:

Android 性能优化——APP启动优化详解_第5张图片

  • aop方式统计

1.4 优化方式

1.4.1 异步优化

异步优化主要是采用子线程来进行线程初始化,并行执行,减少执行时间。

@Override
public void onCreate() {
  super.onCreate();

  coreSize = Runtime.getRuntime().availableProcessors();
  executorService = Executors.newFixedThreadPool(Math.max(2, Math.min(coreSize - 1, 4)));
  application = this;
  context = this.getApplicationContext();
  AppProfile.context = context;
  ScreenUtil.init(context);
  async(new Runnable() {
    @Override
    public void run() {
      initLog();
    }
  });
  async(new Runnable() {
    @Override
    public void run() {
      AppForegroundWatcher.init(context);
    }
  });
  async(new Runnable() {
    @Override
    public void run() {
      CrashReport.initCrashReport(getApplicationContext(), "e9bf59bd43", false);
    }
  });
}

异步优化需要关注的点:

  1. 确定能不能异步优化;
  2. 执行的方法是否有先后顺序;
  3. 需要注意异步后程序能否正常执行;
  4. 异步线程中使用的api不能创建Handler
  5. 不能有UI操作。

1.4.2 延迟初始化

仅初始化立即需要的对象,不要创建全局静态对象,而是移动到单例模式,其中应用仅在第一次访问对象时初始化它们。

1.4.3 空闲时初始化

可以监听应用空闲时间,在空闲时间进行初始化。

public class DelayInit {
    private Queue<Runnable> delayQueue = new LinkedList<>();

    public void add(Runnable runnable) {
        delayQueue.add(runnable);
    }

    public void start() {
        Looper.myQueue().addIdleHandler(new MessageQueue.IdleHandler() {
            @Override
            public boolean queueIdle() {
                Runnable poll = delayQueue.poll();
                if(poll != null) {
                    poll.run();
                }
                return !delayQueue.isEmpty();
            }
        });
    }
}

其实出了启动优化外,Android 性能优化中还有 内存优化、网络优化、卡顿优化、存储优化……等,为了让大家一次都可以了解全,所以将其整合成名为《Android 性能优化核心知识点手册》,大家可以参考下:

《APP 性能调优进阶手册》:https://qr18.cn/FVlo89

启动优化

内存优化

UI优化

网络优化

Bitmap优化与图片压缩优化

多线程并发优化与数据传输效率优化

体积包优化

《Android 性能调优核心笔记汇总》:https://qr18.cn/FVlo89

《Android 性能监控框架》:https://qr18.cn/FVlo89

你可能感兴趣的:(Android,移动开发,性能优化,android,性能优化,性能监控,java,移动开发)