Android性能优化之启动速度优化

启动速度是衡量Android应用性能的重要指标之一。用户往往对应用的启动速度十分敏感，过长的启动时间可能会导致用户流失。因此，优化应用的启动速度至关重要。

1. App启动流程

Android应用的启动流程大致可以分为以下几个阶段：

1. 进程创建: 当用户点击应用图标时，系统会创建一个新的进程来运行应用。
2. 加载DEX文件: 系统会将应用的DEX文件加载到内存中。DEX文件是Android应用的可执行代码。
3. 初始化Framework: 系统会初始化Android框架，包括加载必要的类库和资源。
4. 初始化Application: 系统会调用应用的Application类的onCreate()方法进行初始化。
5. Activity 加载和初始化：系统加载启动的 Activity 类，并对其进行初始化。
6. 布局渲染：Activity 进行布局的加载和渲染过程。资源加载和初始化：加载和初始化应用所需的资源，例如图片、数据库等。数据加载和处理：从网络或本地加载数据，并进行必要的处理。
7. 用户界面显示：Activity 完成布局渲染后，将界面显示给用户。

2. 测试启动耗时的方法

为了优化启动速度，首先需要了解应用的启动耗时情况。度量应用启动时间的一种常见方法是测量从启动器图标点击到用户界面显示的时间，即冷启动时间。可以使用以下方法来测量启动时间：

• 使用 adb 命令：通过adb shell am start -W /命令来测量启动时间，并查看 TotalTime 字段。
• 使用性能分析工具：如 Android Profiler(Android Studio提供的Profiler工具可以分析应用的启动过程，并显示各个阶段的耗时情况)、TraceView(是一种图形化的性能分析工具，可以直观地展示应用启动过程中的各个线程的执行情况。)、Systrace 等工具提供了性能度量和分析的功能，可以测量应用启动时间。

高速相机测启动时间：通过连续拍摄多张照片，从手指点击桌面应用后离开的那一帧开始计时，然后应用开始启动，直接界面不再变化的那一帧结束计时，这起始帧和结束帧之间的耗时即为应用启动时间。

3. 测试启动耗时的分析工具

为了测试和分析应用的启动耗时，我们可以使用以下工具和方法：

3.1 Android Profiler

Android Profiler 是 Android Studio 的一项强大的性能分析工具，可以用于测量和分析应用的启动耗时。以下是使用 Android Profiler 测量启动时间的步骤：

1. 在 Android Studio 中打开你的项目。
2. 点击下方的 “Profiler” 选项卡，启动 Android Profiler。
3. 选择 “CPU Profiler” 或 “System Trace” 选项卡。
4. 点击 “Record” 按钮开始记录性能数据。
5. 启动应用，并观察启动耗时的性能数据。

Android Profiler 提供了一些有用的图表和工具，如 CPU 使用率、方法追踪等，可以帮助你分析应用启动的性能瓶颈。

3.2 TraceView

TraceView 是 Android SDK 提供的一个分析工具，用于跟踪和分析应用的方法调用和时间消耗。以下是使用 TraceView 测量启动时间的步骤：

1. 在你的应用代码中插入开始和结束的 Trace 标记代码。
2. 使用 TraceView 工具运行你的应用，并记录跟踪数据。
3. 停止 TraceView 并分析跟踪数据。

TraceView 将显示每个方法的执行时间，从而帮助你确定哪些方法需要优化以减少启动时间。

3.3 Systrace

Systrace 是一个强大的性能分析工具，用于分析 Android 系统的各个方面。它可以帮助你识别应用启动过程中的性能问题。以下是使用 Systrace 测量启动时间的步骤：

1. 在命令行中使用 systrace.py 脚本运行 Systrace。
2. 选择要跟踪的事件和进程，并开始记录跟踪数据。
3. 启动你的应用，并观以下是一个关于Android性能优化之启动速度优化的技术博客的示例。请注意，由于博客的长度限制，以下内容只是对每个方面的概要讲解，你可以根据需要进一步扩展和详细说明

4. 如何优化启动时间

根据启动流程和分析工具，我们可以从以下几个方面来优化应用的启动时间：

4.1. 减少DEX文件大小

DEX文件的大小会直接影响到加载速度。可以通过以下方法来减少DEX文件大小：

• 使用ProGuard混淆代码: ProGuard可以混淆代码、删除无用代码和资源，从而减小DEX文件大小。
• 使用R8压缩代码: R8是一种新的代码压缩工具，可以比ProGuard更有效地压缩代码。
• 去除未使用资源: 使用Android Studio的Resource Inspector工具可以分析应用中未使用资源，并将其删除。

4.2 优化Application初始化

Application类的onCreate()方法通常用于初始化应用的各种配置和数据。如果该方法耗时过长，会影响应用的启动速度。可以通过以下方法来优化Application初始化：

• 避免在Application中进行耗时操作: 将耗时操作放到其他合适的时机执行，例如Activity的onCreate()方法中。
• 使用异步加载: 对于一些耗时操作，可以使用异步加载的方式来提高效率。
• 使用静态初始化: 对于一些不需要频繁变化的配置数据，可以使用静态初始化的方式来避免每次都从存储中加载。

4.3 优化Activity加载

Activity的加载也是影响启动速度的重要因素。可以通过以下方法来优化Activity加载：

• 避免在Activity中进行耗时操作: 将耗时操作放到其他合适的时机执行，例如子线程中。
• 使用Fragment: 使用Fragment可以将Activity拆分成更小的模块，从而减少Activity的加载次数。
• 使用ViewStub: ViewStub是一种延迟加载控件的机制，可以避免在Activity加载时创建所有控件，从而提高效率。

4.4 使用启动引导页

启动引导页可以为用户提供一个加载进度指示，从而缓解用户等待焦虑的情绪。同时，启动引导页还可以用来预加载一些数据，从而缩短后续Activity的加载时间。

4.5 使用启动优化库

市面上有一些第三方启动优化库，例如Timberwolf和Jetpack Startup，可以帮助开发者简化启动优化工作。

5. 代码分析示例

以下是一个简单的代码示例，演示如何优化Application初始化：

public class MyApplication extends Application {

    private static final String TAG = "MyApplication";

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

        // 优化1：避免在Application中进行耗时操作
        // 将耗时操作放到子线程中执行
        new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                // 耗时操作
                loadUserData();
                loadSettings();
            }
        }).start();

        // 优化2：使用异步加载
        // 异步加载图片资源
        Glide.with(this)
                .load("https://www.example.com/image.jpg")
                .into(new ImageView(this));
    }

    private void loadUserData() {
        // 从网络或本地加载用户数据
        // ...
    }

    private void loadSettings() {
        // 从SharedPreferences中加载设置数据
        // ...
    }
}