Android性能优化总结

前言

在Android进阶之路上，性能优化是一个绕不开的问题。这部分内容非常考验程序员的内功和项目经验，必须要对Android各功能模块原理和Android系统有个比较全面的了解才能做好这个工作。

本人在前段时间的工作中做过一些优化，现在把这部分内容做个简单的总结，分享给大家。由于时间关系，先简单总结一下，至于各部分的细节，后面再写吧。

我的优化工作主要包含了以下部分：UI优化、内存优化、apk优化、网络优化、多线程、数据存储优化

性能优化.png

一、UI优化

关于UI优化，其实主要是UI卡顿的优化。卡顿本质：Android系统大概每隔16ms会做一次屏幕刷新，如果一次UI渲染不能在这个时间范围内完成，那么将会出现丢帧的现象，从而产生卡顿。

面试官：说说Android的UI刷新机制？
Android 屏幕刷新机制
Android进阶——性能优化之布局渲染原理和底层机制机详解及卡顿根源探究（四）

如果面试问了UI卡顿相关的问题，虽然会要求你说一些导致卡顿的原因（过度绘制、布局嵌套太深等），但这只是表象，有经验的面试官可能更多的是想听你讲一下Android屏幕渲染机制，所以这里简单说一下屏幕渲染，更详细的内容可以参考上面几篇文章。

Android屏幕刷新机制简介

首先屏幕系统主要包括CPU、GPU、屏幕显示器三个部分，CPU（中央处理器）主要负责数据计算，GPU（图像处理器）负责图片渲染，屏幕显示器负责最后的显示。Android中的UI绘制逻辑大概是：CPU负责View树的遍历（measure、layout、draw），然后把计算好的数据交给GPU，告诉GPU在屏幕什么位置如何绘制图形，GPU对数据渲染，渲染好后放到buffer里存起来，交给显示器，显示器负责把buffer里面的数据显示到屏幕上。

注意：我们常说的 Android 每隔 16ms 刷新一次屏幕其实是指：底层以固定的频率，比如每 16ms 将 buffer 里的屏幕数据显示出来。但是这不代表就一定会去执行onDraw()方法，onDraw()方法必须要主动触发才会执行，如果没有的话，当下一次刷新信号来临的时候，显示器就拿着buffer里面旧的数据去显示，而不是说去执行View树的重绘。

1.1 View过度绘制

View过度绘制，是指某些像素在同一帧时间内被绘制多次，从而使CPU或GPU负载过重。这个问题很常见，在布局的ViewGroup嵌套中，稍不注意就出现这种问题，检测的话可以打开守旧开发者选项-->Show GPU Overdraw查看。如果出现红色的尽量优化一下，一般不是太深的话不会卡顿的。

1.2 布局嵌套层级太深，无法在16ms内完成渲染

Android的渲染机制还是比较复杂的，但是应用层来说，主要是measure -->layout--->draw流程。UI绘制实际上是遍历View树，View树层级越深，测量布局耗费的时间就越长，那留给draw的时间就可能不够，自然就会出现丢帧卡顿。

建议：
1、尽可能用扁平化的布局ConstraintLayout;
了解使用 ConstraintLayout 的性能优势
2、合理利用include、merge来减少布局层次

1.3 刷新不合理

建议：减少刷新次数、缩小刷新区域；

1.4 频繁触发measure、layout、draw

浪费CPU、GPU

1.5 主线程做了稍微耗时的操作

比如说读取一下SharedPreference、json反序列化，读取一下文件这些，如果累加时间多了也会丢帧。

1.6 GC频繁

短期内大量垃圾对象的创建、回收会导致频繁gc，主要是循环里面创建对象会导致这种现象，还有一种情况，在自定义view的onDraw()方法创建大量对象，如果onDraw()调用频率很快，和循环没什么区别，在里面创建很多对象，就会发生短时间内大量对象创建并释放，于是频繁GC就发生了，内存抖动了，卡了。

Android性能优化-检测App卡顿

二、内存优化

内存优化主要是：内存泄漏、内存抖动、OOM问题。

2.1 内存泄漏

android上的内存泄漏主要是堆内存的泄漏，最常见的就是Activity泄漏。
原因:

jvm角度而言，主要是堆内存泄漏，分配出去堆内存没有及时回收导致;
代码角度而言，不再使用的对象被其它对象所引用，导致它无法及时回收。

案例：

非静态内部类、匿名内部类 Handler、Thread、AsyncTask
单例模式传入Activity对象
观察者模式注册之后，退出页面时没有及时取消观察
资源性对象未关闭，Cursor、File等
WebView泄漏，放在单独进程
Bitmap没有及时回收，最好放在池子

分析工具
Android Studio Profile 、LeakCanary

解决思路
了解对象的gc引用链，在恰当的时机断开引用关系就可以让对象正常回收。

2.2 内存抖动

短时间内大量对象创建并释放，主要是循环里面创建大量对象，会导致频繁GC，然后内存抖动了。

2.3 OOM问题

APP启动进程之后会分配一定的内存空间，每个手机大小不同，如果程序运营期间申请的内存没有及时释放，堆积的越来越多，最好超出这个阀值就会oom，常见的有加载大图，内存泄漏导致。

常见的有：

加载大图，长图；需要对bitmap压缩之后再显示，可以参考一下二次采样；
资源对象使用完了没有及时回收，内存堆积也会oom；
内存泄漏最严重的结果就是oom

Android避免OOM（内存优化）
深入探索 Android 内存优化（炼狱级别）

apk优化

res资源优化
1、只用一套高清的图片；
2、使用svg图片节省空间，用于小图标；
3、使用webP图片；
4、如果有大量的drawable.xml设置view背景，考虑用代码封装Drawable实现
5、用Lint工具删除无用资源
代码优化
1、使用proGuard 代码混淆工具；
2、避免引入重复的三方库；
3、so文件只用必须的版本

Android性能优化之APK瘦身详解(瘦身73%)
深入探索 Android 包体积优化（匠心制作一）

网络优化

连接复用：节省连接建立时间，如开启 keep-alive。
合并请求
减少传输数据的大小：对于post请求，body可以做gzip压缩的，header也可以做数据压缩。返回数据的body也可以做gzip压缩，
异常拦截优化：请求失败、解析异常
断点续传、分片传输、失败重连、Protocol Buffer

总结

app性能优化是一个持续总结、提升的过程；做的事情很多，但是效果不一定很明显，但你仍然需要在项目中重视此类问题。后面会持续更新

参考：

https://wetest.qq.com/lab/view/390.html
https://blog.csdn.net/huangxiaoguo1/article/details/80434456
https://segmentfault.com/a/1190000015219959
https://www.jianshu.com/p/d71b51a0e29f