性能優(yōu)化的目的

在不斷地迭代開發(fā)過程中，我們的應(yīng)用功能會越來越復(fù)雜，代碼量也會不斷增加设拟。再加上偶爾的重構(gòu)、人員的變更等等原因久脯，我們曾經(jīng)那個(gè)如絲順滑的項(xiàng)目也會漸漸變得卡頓蒜绽。
那么這個(gè)時(shí)候，就不得不提性能優(yōu)化這個(gè)話題了桶现。正好這段時(shí)間有空躲雅，就整理了一下常見的性能優(yōu)化的幾個(gè)方面以及各個(gè)方面的注意事項(xiàng)。一來是給自己腦中的知識做個(gè)梳理骡和，加深下記憶相赁，二來也能給一些萌新提供點(diǎn)思路。

內(nèi)存優(yōu)化

內(nèi)存優(yōu)化慰于，可以說是性能優(yōu)化中最重要的一部分內(nèi)容了钮科。如果應(yīng)用占用內(nèi)存過大，輕則應(yīng)用卡頓降低用戶體驗(yàn)婆赠，重則內(nèi)存溢出（OOM）绵脯，程序崩潰。所以內(nèi)存優(yōu)化很重要，接下來我們從一下幾個(gè)方面來進(jìn)行講解

android的內(nèi)存管理

• 垃圾回收

  android的垃圾回收和java 的垃圾回收一直蛆挫，一旦確定程序不再使用內(nèi)存赃承，便將其釋放，而無需人為干預(yù)悴侵。

  垃圾回收有兩個(gè)步驟：在程序中產(chǎn)兆將來無法訪問的數(shù)據(jù)對象瞧剖；將那些對象的資源釋放并回收。

• 內(nèi)存管理

  android作為一個(gè)多任務(wù)的操作系統(tǒng)可免，為了維持系統(tǒng)功能正常抓于，會對每個(gè)應(yīng)用程序的內(nèi)存大小做出硬性限制。具體的數(shù)值和機(jī)型以及內(nèi)存有關(guān)浇借。如果應(yīng)用內(nèi)存打到限制后還要申請內(nèi)存捉撮，就會引發(fā)OutOfMemoryError。

  如果在開發(fā)中有獲取剩余內(nèi)存的需求妇垢，可以調(diào)用getMemoryClass()方法呕缭。用來在內(nèi)存快滿時(shí)及時(shí)回收一些不必要的東西。

android內(nèi)存監(jiān)測

• LeakCanary 詳情

  一個(gè)可以檢測程序在運(yùn)行過程中發(fā)生的內(nèi)存泄漏問題修己，通過簡單的代碼配置恢总，可以方便的找出我們應(yīng)用中的內(nèi)存問題

• Memory Monitor

  android studio自帶的實(shí)時(shí)內(nèi)存分析工具，我們可以通過實(shí)時(shí)的內(nèi)存睬愤、CPU等的波動(dòng)來分析問題片仿，如果某個(gè)頁面反復(fù)進(jìn)入后內(nèi)存持續(xù)增長，我們就要注意了尤辱。

  [圖片上傳失敗...(image-211493-1570784432908)]

• Heap Viewer 詳情

  也是android studio中可以直接使用的內(nèi)存分析工具砂豌，需要android系統(tǒng)在5.0以上并保持開發(fā)者選項(xiàng)可用。具體使用情況請點(diǎn)擊詳情光督。

• Allocation Tracker 詳情

  可以追蹤內(nèi)存分配信息阳距，按順序排列，這樣我們就可以清晰看出某一個(gè)操作的內(nèi)存是如何一步步分配出來的结借，從而進(jìn)一步找出發(fā)生問題的代碼筐摘。

• 更多性能測試工具看這里

內(nèi)存優(yōu)化方案

• 界面不可見時(shí)及時(shí)回收部分內(nèi)存

  當(dāng)用戶打開了另外一個(gè)程序，我們的程序界面已經(jīng)不再可見的時(shí)候船老，我們應(yīng)當(dāng)將所有和界面相關(guān)的資源進(jìn)行釋放咖熟。在這種場景下釋放資源可以讓系統(tǒng)緩存后臺進(jìn)程的能力顯著增加，因此也會讓用戶體驗(yàn)變得更好柳畔。

  檢測界面是否可見我們可以重寫如下方法：

  @Override  
  public void onTrimMemory(int level) {  
      super.onTrimMemory(level);  
      switch (level) {  
      case TRIM_MEMORY_UI_HIDDEN:  
          // 進(jìn)行資源釋放操作  
          break;  
      }  
  }
  

  onTrimMemory方法只有當(dāng)一個(gè)Activity完全不可見時(shí)候才會調(diào)用馍管，這和onStop()方法還是有很大區(qū)別的，因?yàn)?code>onStop()方法只是當(dāng)一個(gè)Activity完全不可見的時(shí)候就會調(diào)用薪韩，比如說用戶打開了我們程序中的另一個(gè)Activity确沸。

  因此捌锭，我們可以在onStop()方法中去釋放一些Activity相關(guān)的資源，比如說取消網(wǎng)絡(luò)連接或者注銷廣播接收器等罗捎，但是像UI相關(guān)的資源應(yīng)該一直要等到onTrimMemory(TRIM_MEMORY_UI_HIDDEN)這個(gè)回調(diào)之后才去釋放观谦，這樣可以保證如果用戶只是從我們程序的一個(gè)Activity回到了另外一個(gè)Activity，界面相關(guān)的資源都不需要重新加載宛逗，從而提升響應(yīng)速度坎匿。

• 使用Handler時(shí)盡量弱引用

  我們經(jīng)常會在handler中進(jìn)行一些延時(shí)任務(wù)盾剩，這些延時(shí)任務(wù)會導(dǎo)致Activity被引用雷激，從而發(fā)生內(nèi)存泄漏，為了避免這類事情發(fā)生告私，我們可以對handler使用弱引用屎暇。

  public class MainActivity extends AppCompatActivity {
  
      public static final String TAG = "carson：";
      private Handler showhandler;
  
      // 主線程創(chuàng)建時(shí)便自動(dòng)創(chuàng)建Looper & 對應(yīng)的MessageQueue
      // 之后執(zhí)行Loop()進(jìn)入消息循環(huán)
      @Override
      protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
          super.onCreate(savedInstanceState);
          setContentView(R.layout.activity_main);
  
          //1. 實(shí)例化自定義的Handler類對象->>分析1
          //注：
              // a. 此處并無指定Looper，故自動(dòng)綁定當(dāng)前線程(主線程)的Looper驻粟、MessageQueue根悼；
              // b. 定義時(shí)需傳入持有的Activity實(shí)例（弱引用）
          showhandler = new FHandler(this);
  
          // 2. 啟動(dòng)子線程1
          new Thread() {
              @Override
              public void run() {
                  try {
                      Thread.sleep(1000);
                  } catch (InterruptedException e) {
                      e.printStackTrace();
                  }
                  // a. 定義要發(fā)送的消息
                  Message msg = Message.obtain();
                  msg.what = 1;// 消息標(biāo)識
                  msg.obj = "AA";// 消息存放
                  // b. 傳入主線程的Handler & 向其MessageQueue發(fā)送消息
                  showhandler.sendMessage(msg);
              }
          }.start();
  
          // 3. 啟動(dòng)子線程2
          new Thread() {
              @Override
              public void run() {
                  try {
                      Thread.sleep(5000);
                  } catch (InterruptedException e) {
                      e.printStackTrace();
                  }
                  // a. 定義要發(fā)送的消息
                  Message msg = Message.obtain();
                  msg.what = 2;// 消息標(biāo)識
                  msg.obj = "BB";// 消息存放
                  // b. 傳入主線程的Handler & 向其MessageQueue發(fā)送消息
                  showhandler.sendMessage(msg);
              }
          }.start();
  
      }
  
      // 分析1：自定義Handler子類
      // 設(shè)置為：靜態(tài)內(nèi)部類
      private static class FHandler extends Handler{
  
          // 定義 弱引用實(shí)例
          private WeakReference<Activity> reference;
  
          // 在構(gòu)造方法中傳入需持有的Activity實(shí)例
          public FHandler(Activity activity) {
              // 使用WeakReference弱引用持有Activity實(shí)例
              reference = new WeakReference<Activity>(activity); }
  
          // 通過復(fù)寫handlerMessage() 從而確定更新UI的操作
          @Override
          public void handleMessage(Message msg) {
              switch (msg.what) {
                  case 1:
                      Log.d(TAG, "收到線程1的消息");
                      break;
                  case 2:
                      Log.d(TAG, " 收到線程2的消息");
                      break;
  
  
              }
          }
      }
  }
  

  這樣一來，handler中發(fā)送延時(shí)消息便不會發(fā)生內(nèi)存泄漏了蜀撑。

  當(dāng)然避免handler內(nèi)存泄漏還可以采取當(dāng)Activity結(jié)束使用時(shí)候挤巡，清空消息隊(duì)列的操作，如下：

  @Override
  protected void onDestroy() {
    super.onDestroy();
    mHandler.removeCallbacksAndMessages(null);
    // 外部類Activity生命周期結(jié)束時(shí)酷麦，同時(shí)清空消息隊(duì)列 & 結(jié)束Handler生命周期
  }
  

• 加載圖片的注意事項(xiàng) 詳情

  • 不在小控件上顯示大圖
  • 列表類圖片矿卑，僅加載當(dāng)前頁面可見的圖片
  • 有顯示原圖需求時(shí)，要判斷可用內(nèi)存沃饶，內(nèi)存不夠時(shí)要壓縮圖片

• 避免內(nèi)存抖動(dòng) 詳情

  • 盡量避免在循環(huán)體內(nèi)創(chuàng)建對象母廷，應(yīng)該把對象創(chuàng)建移到循環(huán)體外。

  • 注意自定義View的onDraw()方法會被頻繁調(diào)用糊肤，所以在這里面不應(yīng)該頻繁的創(chuàng)建對象琴昆。

  • 當(dāng)需要大量使用Bitmap的時(shí)候，試著把它們緩存在數(shù)組中實(shí)現(xiàn)復(fù)用馆揉。

  • 對于能夠復(fù)用的對象业舍，同理可以使用對象池將它們緩存起來。

布局優(yōu)化 詳情

避免過度繪制

• 什么是過度繪制

  過度繪制就是在同一個(gè)位置升酣，有多次的顏色繪制過程勤讽。常見的情況就是在同一個(gè)位置堆疊了許多控件，這會造成一些性能問題拗踢，嚴(yán)重的情況會造成卡頓脚牍。

• 如何檢測過度繪制

  開發(fā)者選項(xiàng)->調(diào)試GPU過度繪制->顯示過度繪制區(qū)域

• 過度繪制優(yōu)化

  • 移除控件中不需要的背景
  • 將layout層級扁平化
  • 減少透明度的使用
  • 自定義View中減少重復(fù)繪制區(qū)域

布局優(yōu)化技巧

• 簡單布局優(yōu)先使用LinearLayout或FragmentLayout
• 復(fù)雜布局優(yōu)先使用constrainLayout
• 使用include標(biāo)簽提高復(fù)用性
• 使用ViewStub標(biāo)簽延遲加載
• onDraw()中不要?jiǎng)?chuàng)建新的局部變量以及不要做耗時(shí)操作

網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化 詳情

為什么要網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化

• 過多的無用網(wǎng)絡(luò)請求，會消耗用戶的網(wǎng)絡(luò)流量巢墅。流量消耗過大會流失用戶
• 頻繁的網(wǎng)絡(luò)操作會導(dǎo)致設(shè)備用電量提升
• 網(wǎng)絡(luò)彈框的頻繁出現(xiàn)會降低用戶體驗(yàn)
• 應(yīng)用更新诸狭、大文件下載等場景券膀，更優(yōu)的網(wǎng)絡(luò)傳輸速度可提升用戶體驗(yàn)

網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的方式

• 使用GZip壓縮，數(shù)據(jù)壓縮后可以減少流量的消耗驯遇，減少傳輸?shù)臅r(shí)間
• 使用IP直連芹彬，DNS域名解析是一個(gè)較為耗時(shí)操作，可以直連IP減少解析時(shí)間
• 圖片加載
  • 使用WebP格式可以大幅節(jié)省流量
  • 圖片按需加載叉庐，列表中圖片只加載縮略圖
  • 大圖上傳時(shí)舒帮，采用分片傳輸，失敗只傳對應(yīng)片段
  • 用戶體驗(yàn)影響不大時(shí)陡叠，手機(jī)原圖壓縮后再傳輸
• 減少接口數(shù)量玩郊，同一個(gè)頁面盡量只使用一個(gè)接口办斑，數(shù)據(jù)可以放到后臺去拼湊
• 利用緩存赃绊，對數(shù)據(jù)設(shè)定有效期，有效期內(nèi)數(shù)據(jù)不重復(fù)請求
• 檢測網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)铃将，不同網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)態(tài)執(zhí)行不同策略兴溜，例如移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)不加載圖片侦厚，2G網(wǎng)絡(luò)只加載標(biāo)題等。
• 文件上傳拙徽、下載采用斷點(diǎn)續(xù)傳刨沦，不浪費(fèi)已傳輸完成部分流量
• 利用抓包工具模擬多種情況，在實(shí)踐中調(diào)整不斷優(yōu)化用戶體驗(yàn)

啟動(dòng)優(yōu)化 詳情

閃屏頁優(yōu)化

主流APP是在應(yīng)用啟動(dòng)時(shí)候會加載一個(gè)默認(rèn)的主題膘怕，用來去掉應(yīng)用啟動(dòng)時(shí)候的黑/白屏的情況

<style name="AppThemeWelcome" parent="Theme.AppCompat.NoActionBar">
    ...
    <item name="android:windowBackground">@drawable/logo</item>  <!-- 默認(rèn)背景-->
</style>

應(yīng)用主題到Application或Activity

<activity android:name=".ui.activity.DemoSplashActivity"
  android:configChanges="orientation|screenSize|keyboardHidden"
  android:theme="@style/AppThemeWelcome"
  android:screenOrientation="portrait">
  <intent-filter>
    <action android:name="android.intent.action.MAIN" />
    <category android:name="android.intent.category.LAUNCHER" />
  </intent-filter>
</activity>

其實(shí)就是個(gè)障眼法而已想诅，提前讓你看到了假的界面。也算是一種不錯(cuò)的方法淳蔼，但是治標(biāo)不治本侧蘸。

第三方庫懶加載

在開發(fā)中會用到很多的三方庫，如友盟鹉梨、百度讳癌、bugly、圖片庫存皂、網(wǎng)絡(luò)庫等晌坤。

這些都是必須的，不能去掉旦袋，那么辦法就是異步加載了骤菠，可以有以下幾種思路

• 像友盟，bugly這樣的業(yè)務(wù)非必要的可以的異步加載疤孕。

• 比如地圖商乎，推送等，非第一時(shí)間需要的可以在主線程做延時(shí)啟動(dòng)祭阀。當(dāng)程序已經(jīng)啟動(dòng)起來之后鹉戚，在進(jìn)行初始化鲜戒。

• 對于圖片，網(wǎng)絡(luò)請求框架必須在主線程里初始化了抹凳。

• 我們一般會有閃屏頁面遏餐，也可以把延時(shí)啟動(dòng)的地圖、推送的啟動(dòng)放到這個(gè)頁面

按照以上方式處理后赢底，還可以進(jìn)一步降低應(yīng)用啟動(dòng)時(shí)間失都。

WebView啟動(dòng)優(yōu)化

• WebView第一次創(chuàng)建比較耗時(shí)，可以預(yù)先創(chuàng)建WebView幸冻，提前將其內(nèi)核初始化粹庞。
• 使用WebView緩存池，用到WebView的地方都從緩存池取嘁扼，緩存池中沒有緩存再創(chuàng)建信粮，注意內(nèi)存泄漏問題黔攒。
• 本地預(yù)置html和css趁啸，WebView創(chuàng)建的時(shí)候先預(yù)加載本地html，之后通過js腳本填充內(nèi)容部分督惰。

數(shù)據(jù)項(xiàng)預(yù)加載

主頁數(shù)據(jù)變化不大時(shí)候不傅，可以再第一次啟動(dòng)后，緩存主頁數(shù)據(jù)到本地赏胚，下次啟動(dòng)先讀取本地?cái)?shù)據(jù)访娶，頁面完全顯示后再去請求新數(shù)據(jù)進(jìn)行增量更新。

安裝包體積優(yōu)化

體積優(yōu)化的必要性

安裝包體積是用戶搜索應(yīng)用后能第一眼看到的數(shù)據(jù)觉阅，雖然現(xiàn)在的應(yīng)用體積越來越大崖疤，但小體積的App依舊是很多存儲空間緊張用戶的痛點(diǎn)。所以減少安裝包體積是性能優(yōu)化方面必不可少的一步典勇。

減少應(yīng)用體積的N種辦法

• 使用lint工具刪除無用的資源

• 簡單的切圖盡量替換為shape類型的xml文件

• 形狀一致的圖片只使用一個(gè)切圖劫哼，比如方向不同的箭頭、圖像相同著色不同的切圖等

• 對圖片進(jìn)行壓縮割笙，優(yōu)先使用WebP格式圖像

• 使用矢量圖(.9)圖來實(shí)現(xiàn)大小可變的背景圖

• 代碼混淆权烧，使用proGuard代碼混淆器工具，它包括壓縮伤溉、優(yōu)化般码、混淆等功能。

• 插件化乱顾，不需要的部分可以存在服務(wù)器板祝，當(dāng)用到時(shí)候動(dòng)態(tài)下載。

電量優(yōu)化

電量優(yōu)化我放到最后說走净，是因?yàn)檫@個(gè)優(yōu)先級比較低券时，因?yàn)橐话?code>APP在使用過程中囊嘉，很難造成電量的明顯下降，除非是游戲革为、相機(jī)或者視頻類APP

電量優(yōu)化相對來說比較簡單扭粱，在開發(fā)中注意一下幾點(diǎn)就可以了：

• 數(shù)據(jù)備份、日志報(bào)告等后臺活動(dòng)震檩，可以放到電量充足或者正在充電時(shí)候執(zhí)行
• 除視屏播放外琢蛤，一直避免一直亮屏。
• 錄音抛虏、GPS博其、相機(jī)等耗電操作，在執(zhí)行完成后及時(shí)釋放對應(yīng)資源
• 后臺不必要的service記得及時(shí)關(guān)閉

總結(jié)

Android的性能優(yōu)化是一個(gè)長期且漫長的過程迂猴。一般企業(yè)在開發(fā)中都是先實(shí)現(xiàn)功能再去管性能慕淡，這樣做會導(dǎo)致后期優(yōu)化起來麻煩且耗時(shí)。建議有可能的話盡量保持一個(gè)好的開發(fā)習(xí)慣沸毁，在項(xiàng)目初期就注意性能方面的事情峰髓，不要引入無用的內(nèi)容、保持代碼整潔息尺、及時(shí)刪除已廢棄模塊等携兵，這樣開發(fā)的項(xiàng)目才回高效且易維護(hù)。

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