Android 面试题 优化 (一)

 Android性能优化指标

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包体积优化  

安装包的大小会影响用户的安装率，如果一个包的太大，用户安装的意愿会大大降低。

经过包分析可以看到，安装包最大的部分是资源和第三方库，而减少apk包体积大小，主要处理的就是res下的资源文

件、.class文件。优化的思路如下：

1、压缩图片大小，统一使用webp格式

2、尽可能地减少本地资源，考虑从服务端拉取图片、Lottie动画、so库等资源

3、利用Lottie替换帧动画

4、开启混淆删除无用代码

启动优化  

启动优化一般分为三种情况：冷启动、热启动和页面跳转。

1、冷启动：应用首次启动所花费的时间

2、热启动：应用非首次启动所花费的时间

3、页面跳转：应用界面切换所花费的时间

 我们可以使用如下的命令来查看冷启动所耗费的时间。

//启动应用时间
adb shell am start -W -n package/activity

//关闭应用
adb shell am force-stop package

可以使用埋点和友盟U-APM来获取启动数据。

这里有三个指标：ThisTime、TotalTime和WaitTime，含义如下：

1、ThisTime：最后一个Activity启动耗时

2、TotalTime：所有Activity启动耗时

3、WaitTime：AMS启动Activity的总耗时

目标：

一般来说，一个体验良好的APP，冷启动应该控制在2s/3s以内，热启动控制在1s以内。对比了一些蔚来和小鹏，平均的启动时间在 2s 左右，因此，在启动优化方面，我们也需要向 2s 看齐。

 渲染优化  

Android 应用体验是否良好的一个重要标准就是，应用是否流畅、是否存在卡顿、丢帧现象，而这些都可以通过 60fps 有关。如果页面的一帧没法在16ms完成渲染，就可能导致丢帧或者卡顿的现象。

通常，我们可以使用下面的命令来查看某个页面的FPS 数据。

adb shell dumpsys SurfaceFlinger --latency activity

还可以使用下面的命令来获取FPS和GPU相关的数据。

adb shell dumpsys gfxinfo 包名

出现丢帧和卡顿的原因 :  

往往是 layout 布局太过复杂，或 UI上有层叠太多的绘制单元。我们可以通过手机设置里面的【开发者选项】->【显示过渡绘制区域】来观察 UI 上的 Overdraw 情况。

为了实现60fps的渲染目标，应该遵循如下优化措施：

1、耗时操作放到子线程进行处理，主线程只负责渲染

2、SDK采用懒加载方式，需要时或者空闲时加载，不需要时可不必加载

3、线上环境避免打印日志

4、优化view视图渲染时间

优化复杂布局 :

考虑使用ConstraintLayout约束布局，减少视图渲染的层级。如果不是很复杂，则使用LinearLayout。其他措施，如巧用ViewStub、merge标签。以及使用Android Studio自带的Android Device Monitor工具查看布局情况。

优化布局，特别是处理红色部分的过渡渲染问题。

内存优化

 Android分配个应用的大小是有限制，且在设备出厂时就已经确定，单个应用可用的最大内存的配置位于/system/build.prop文件中的dalvik.vm.heapgrowthlimit配置项。

在Android系统中，每个APP内存包括两部分：共享内存和私有内存。在行业内，我们通常会使用PSS（USS+共享的内存）来判断APP的内存开销，查看的命令如下。

adb shell dumpsys meminfo 应用包名

虽然Android使用的JVM具有内存管理（自动回收）的能力，但是不合理的使用内存也可能导致导致应用出现异常，如常见的OOM、内存泄漏、内存抖动等引发的崩溃、卡顿等现象。 针对内存优化，主要有以下几点： 

OOM（内存溢出）

        当应用申请内存发现超出了JVM的最大限制时候，就会抛出内存溢出异常，引发程序崩溃。引发OOM常见原因有：内存泄漏的累积导致无法申请更多内存、创建大内存对象（如大容量数组、载入大的文件、载入大的图片等）。

内存泄露

        一个对象的超出了其生命周期，导致JVM无法回收。常见的内存泄露场景有：

        1、单例持有引起的内存泄漏，如单例持有activity、context、view、drawabl等

        2、静态变量引起的内存泄漏，如静态变量持有activity、context、view、drawabl等

        3、非静态内部类引起的内存泄漏，非静态内部类会隐式持有外部类实例

        4、匿名内部类引起的内存泄漏，如handler、线程匿名内部类runnable、callback等

        5、资源未释放引起的内存泄漏，如读写文件没有关闭、网络流操作没有关闭、Bitmap没有释放等

        6、广播没有及时取消注册

内存抖动

内存抖动是因为在频繁的创建、回收对象，引发的频繁GC，进而影响主线程，最终导致卡顿现象。

目标

在开发环境，我们可以打开Android Studio自带的Memory Profiler内存分析器来进行内存分析。 

选择内存分析器中的Capture heap dump，点击下方的Record按钮，就开始捕获堆转储了，而此步可以检测出内存泄漏问题。

 CPU优化

CPU优化，大多数开发者都不会太关注，但是优化应用的 CPU 使用率能带来诸多好处，如更顺畅的用户体验，以及延长设备电池续航时间。在正式介绍之前，我们先来看两条命令。第一条是用来查看各线程cpu占用情况。

adb shell top

 使用下面的命令打印进程下线程信息 : 

adb shell ps -t -p -c | findstr u0_a60

CPU相关的内容，同样可以使用CPU Profiler 进行分析。 

 网络优化  

Android 网络优化方法主要涉及网络测试工具、线上网络监控方案、流量优化方案和质量优化方案等几个方面。

其中，常见的网络测试工具有 Network Profiler、Charles和Stetho，线上网络监控方案有OkHttp 的 EventListener、NetworkStatsManager 和 TrafficStats，流量优化方案有数据缓存、数据压缩和图片压缩，质量优化方案有HttpDns 优化、协议版本优化（如Protocol Buffer）。

 

开启Gzip压缩，减少流量传递消耗

IP直连与HttpDns，减少DNS解析

根据网络使用不同分辨率的图片，不行的话，可以统一使用WebP格式

升级网络协议，开启Http2的多路复用策略
网络优化要做线下测试和线上监控，在做线下测试时，要测试不同的网络类型下客户端的使用体验，比如切换 Wifi 和流量，还要测试不同的网络状态，比如弱网测试和无网测试。并且，在做线下测试时，要把测试周期拉长一些，因为客户端中有的网络请求不是实时上报的，测试网络的时候测久一点才能测出问题。

Network Profiler 是 Android Studio 提供的一个网络分析工具，在 Network Profiler 中包含了连接视图、线程视图、请求概览、响应信息、请求信息以及调用栈等数据，在连接视图中可以看到请求的内容类型、请求状态和请求耗时等信息，我们可以使用它来分析一些耗时的问题。

使用Charles模拟弱网环境，针对3G等弱网环节进行相应的适配（服务器接口）。

检查Android的网络配置，开启多路复用逻辑

排查耗时长的接口，针对性的进行优化

图片等资源，使用Webp（链路支持）

开启OkHttp的缓存，优化无网的体验

 电量优化   

可以借助Android Studio自带的能耗性能剖析器进行分析，能耗性能剖析器会监控 CPU、网络无线装置和 GPS 传感器的使用情况，并直观地显示其中每个组件消耗的电量。

点击 Energy 时间轴中的任意位置以打开能耗性能剖析器。检查后台任务和定时任务 .

避免频繁进行网络请求，和组件的生命周期进行绑定

避免任务被频繁执行，可以等任务形成一定数量时再一起执行

避免应用频繁唤醒屏幕

避免后台长时间获取 WakeLock、WIFI 和蓝牙的扫描

避免轮询请求，需要轮询的使用AlarmManager