Android 开发之 App 启动时间统计
作为 Android 开发者，想必多多少少要接触启动速度优化相关的事情，当用户越来越多，产品的功能也随着迭代越来越多，App 逐渐变得臃肿是一件很常见的现象，甚至可以说是不可避免的现象，随之而来的工作就是优化 App 性能，其中最主要的一项就是启动速度优化。但本文的主角并不是启动速度优化，而是启动时间统计。
一 启动类型
工欲善其事，必先利其器。想要优化 App 的启动速度，必须有准确衡量启动时间的方法，否则优化完之后效果怎样，自己都不知道，说出去别人也不信服不是。在做 App 启动时间统计之前，当然必须弄明白有哪些启动类型，每种启动类型的特点。通常来说，在安卓中应用的启动方式分为以下几种：
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冷启动：当启动应用时，后台没有该应用的进程，这时系统会重新创建一个新的进程分配给该应用，这个启动方式就是冷启动。冷启动因为系统会重新创建一个新的进程分配给它，所以会先创建和初始化
Application类，再创建和初始化MainActivity类，最后显示在界面上。 -
热启动：当启动应用时，后台已有该应用的进程（例：按back键、home键，应用虽然会退出，但是该应用的进程是依然会保留在后台，可进入任务列表查看），所以在已有进程的情况下，这种启动会从已有的进程中来启动应用，这个方式叫热启动。热启动因为会从已有的进程中来启动，所以热启动就不会走
Application这步了，而是直接走MainActivity，所以热启动的过程不必创建和初始化Application，因为一个应用从新进程的创建到进程的销毁，Application只会初始化一次。 -
首次启动：首次启动严格来说也是冷启动，之所以把首次启动单独列出来，一般来说，首次启动时间会比非首次启动要久，首次启动会做一些系统初始化工作，如缓存目录的生产，数据库的建立，SharedPreference的初始化，如果存在多 dex 和插件的情况下，首次启动会有一些特殊需要处理的逻辑，而且对启动速度有很大的影响，所以首次启动的速度非常重要，毕竟影响用户对 App 的第一映像。
二 本地启动时间的统计方式
如果是本地调试的话，统计启动时间还是很简单的，通过命令行方式即可：
adb shell am start -w packagename/activity输出的结果类似于：
$ adb shell am start -W com.speed.test/com.speed.test.HomeActivity
Starting: Intent { act=android.intent.action.MAIN cat=[android.intent.category.LAUNCHER] cmp=com.speed.test/.HomeActivity }
Status: ok
Activity: com.speed.test/.HomeActivity
ThisTime: 496
TotalTime: 496
WaitTime: 503
CompleteWaitTime返回从startActivity到应用第一帧完全显示这段时间. 就是总的耗时，包括前一个应用Activitypause 的时间和新应用启动的时间；ThisTime表示一连串启动Activity的最后一个Activity的启动耗时；TotalTime表示新应用启动的耗时，包括新进程的启动和Activity的启动，但不包括前一个应用Activitypause的耗时。
开发者一般只要关心 TotalTime 即可，这个时间才是自己应用真正启动的耗时。
三 线上启动时间的统计方式
当 App 发到线上之后，想要统计 App 在用户手机上的启动速度，就不能通过命令行的方式进行统计了，基本上都是通过打 Log 的方式将启动时间发送上来。那么在什么位置加启动时间统计的 Log 就尤为重要，Log 添加的位置直接决定启动时间统计的是否准确，同样也会影响启动速度优化效果的判断。要想找到合适准确的位置记录启动时间的 Log，就需要了解应用的启动流程，和各个生命周期函数的调用顺序。下面来分析下到底在什么位置打 Log 记录启动时间比较合适。
应用的主要启动流程
关于 App 启动流程的文章很多，文章底部有一些启动流程相关的参考文章，这里只列出大致流程如下：
- 通过 Launcher 启动应用时，点击应用图标后，Launcher 调用
startActivity启动应用。 - Launcher Activity 最终调用
Instrumentation的execStartActivity来启动应用。 Instrumentation调用ActivityManagerProxy(ActivityManagerService在应用进程的一个代理对象) 对象的startActivity方法启动Activity。- 到目前为止所有过程都在 Launcher 进程里面执行，接下来
ActivityManagerProxy对象跨进程调用ActivityManagerService(运行在system_server进程)的startActivity方法启动应用。 ActivityManagerService的startActivity方法经过一系列调用，最后调用zygoteSendArgsAndGetResult通过socket发送给zygote进程，zygote进程会孵化出新的应用进程。zygote进程孵化出新的应用进程后，会执行ActivityThread类的main方法。在该方法里会先准备好Looper和消息队列，然后调用attach方法将应用进程绑定到ActivityManagerService，然后进入loop循环，不断地读取消息队列里的消息，并分发消息。ActivityManagerService保存应用进程的一个代理对象，然后ActivityManagerService通过代理对象通知应用进程创建入口Activity的实例，并执行它的生命周期函数。
总结过程就是：用户在 Launcher 程序里点击应用图标时，会通知 ActivityManagerService 启动应用的入口 Activity， ActivityManagerService 发现这个应用还未启动，则会通知 Zygote 进程孵化出应用进程，然后在这个应用进程里执行 ActivityThread 的 main 方法。应用进程接下来通知 ActivityManagerService 应用进程已启动，ActivityManagerService 保存应用进程的一个代理对象，这样 ActivityManagerService 可以通过这个代理对象控制应用进程，然后 ActivityManagerService 通知应用进程创建入口 Activity 的实例，并执行它的生命周期函数。
生命周期函数执行流程
上面的启动流程是 Android 提供的机制，作为开发者我们需要清楚或者至少了解其中的过程和原理，但我们并不能在这过程中做什么文章，我们能做的恰恰是从上述过程中最后一步开始，即 ActivityManagerService 通过代理对象通知应用进程创建入口 Activity的实例，并执行它的生命周期函数开始，我们的启动时间统计以及启动速度优化也是从这里开始。下面是 Main Activity 的启动流程：
-> Application 构造函数 -> Application.attachBaseContext() -> Application.onCreate() -> Activity 构造函数 -> Activity.setTheme() -> Activity.onCreate() -> Activity.onStart -> Activity.onResume -> Activity.onAttachedToWindow -> Activity.onWindowFocusChanged如果打 Log 记录 App 的启动时间，那么至少要记录两个点，一个起始时间点，一个结束时间点。
起始时间点
起始时间点比较容易记录：如果记录冷启动启动时间一般可以在 Application.attachBaseContext() 开始的位置记录起始时间点，因为在这之前 Context还没有初始化，一般也干不了什么事情，当然这个是要视具体情况来定，其实只要保证在 App 的具体业务逻辑开始执行之前记录起始时间点即可。如果记录热启动启动时间点可以在 Activity.onRestart() 中记录起始时间点。
结束时间点
结束时间点理论上要选在 App 显示出第一屏界面的时候，但是在什么位置 App 显示出第一屏界面呢？网上很多文章说在 Activity 的 onResume 方法执行完成之后，Activity 就对用户可见了，实际上并不是，一个 Activity 走完onCreate onStart onResume 这几个生命周期之后，只是完成了应用自身的一些配置,比如 Activity 主题设置 window 属性的设置 View 树的建立，但是其实后面还需要各个 View 执行 measure layout draw等。所以在 OnResume 中记录结束时间点的 Log 并不准确，大家可以注意一下上面流程中最后一个函数 Activity.onWindowFocusChanged，下面是它的注释：
/** *Called when the current {@link Window} of the activity gains or loses * focus. This is the best indicator of whether this activity is visible * to the user. The default implementation clears the key tracking * state, so should always be called. ... */ 通过注释我们可以看到，这个函数是判断 activity 是否可见的最佳位置，所以我们可以在 Activity.onWindowFocusChanged 记录应用启动的结束时间点，不过需要注意的是该函数，在 Activity 焦点发生变化时就会触发，所以要做好判断，去掉不需要的情况。
总结
花了很多篇幅介绍启动时间统计，我觉得还是有必要的，还是那句话：工欲善其事，必先利其器，准备工作做的充分，做事自然有理有据。
参考：
https://www.zhihu.com/question/35487841
http://blog.adisonhyh.com/blog/2015/03/27/androidxiang-mu-xing-neng-you-hua-zhi-qi-dong-shi-jian/
http://www.woaitqs.cc/android/2016/06/21/activity-service.html
http://blog.csdn.net/zhaokaiqiang1992/article/details/49428287
http://www.cloudchou.com/android/post-805.html
http://www.jianshu.com/p/72059201b10a