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主要總結(jié) 用兩周的時(shí)間淺顯的過(guò)了一遍shwen大佬的高手開發(fā)課 高質(zhì)量開發(fā)章節(jié)內(nèi)容赏半，以便后續(xù)繼續(xù)學(xué)習(xí)使用

• 1. native崩潰
• 2. 內(nèi)存優(yōu)化
• 啟動(dòng)優(yōu)化
• I/O優(yōu)化
• 存儲(chǔ)優(yōu)化
• 網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化
• UI優(yōu)化
• 安裝包優(yōu)化

1. native崩潰

Android 崩潰分為 Java 崩潰和 Native 崩潰昼弟。

Java 崩潰 ： 是在 Java 代碼中悬蔽，出現(xiàn)了未捕獲異常棒仍，導(dǎo)致程序異常退出。

Native 崩潰 ： 一般都是因?yàn)樵?Native 代碼中訪問(wèn)非法地址抡蛙，也可能是地址對(duì)齊出現(xiàn)了問(wèn)題护昧，或者發(fā)生了程序主動(dòng) abort，這些都會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的 signal 信號(hào)粗截，導(dǎo)致程序異常退出捏卓。

崩潰捕捉流程

崩潰捕捉流程

崩潰捕捉難點(diǎn)：

1. 文件句柄泄漏，導(dǎo)致創(chuàng)建日志文件失敗 （提前申請(qǐng)文件句柄 fd 預(yù)留）
2. 棧溢出了慈格，導(dǎo)致日志生成失敗 （signalstack）
3. 堆的內(nèi)存都耗盡了，導(dǎo)致日志生成失敗 （Breakpad）
4. 堆破壞或二次崩潰導(dǎo)致日志生成失敗 （Breakpad）

使用Breakpad 捕捉Native異常 ：鏈接 Github lib 工具類

崩潰分析

崩潰現(xiàn)場(chǎng)：

1. 崩潰信息 （進(jìn)程名 線程名 崩潰堆棧 ）
2. 系統(tǒng)信息 （logcat 機(jī)型 系統(tǒng) 廠商 cpu等信息）
3. 內(nèi)存信息 （使用內(nèi)存 剩余內(nèi)存）

崩潰嘗試解決：

1. 查找可能存在的問(wèn)題 （根據(jù)logcat 日志 等信息定位）
2. 嘗試規(guī)避 （try catch 遥金、避免使用某一個(gè)api）
3. Hook 解決 （例如 Android 7.0 Toast失效）

2. 內(nèi)存優(yōu)化

內(nèi)存造成的問(wèn)題：

1. 異常 (OOM浴捆、內(nèi)存分配失敗)
2. 卡頓 （java內(nèi)存不足引發(fā)的頻繁GC gc的時(shí)候程序會(huì)有卡頓 、系統(tǒng)負(fù)載過(guò)高）

舉例子：
Android 3.0到8.0 關(guān)于Bitmap優(yōu)化的演變稿械，從開始的數(shù)據(jù)放native bitmap放java內(nèi)存选泻，到都放Java內(nèi)存，演變到8.0則都放在Native層美莫。

如何將Bitmap定義在Native層

eg：

// 步驟一：申請(qǐng)一張空的 Native Bitmap
Bitmap nativeBitmap = nativeCreateBitmap(dstWidth, dstHeight, nativeConfig, 22);

// 步驟二：申請(qǐng)一張普通的 Java Bitmap
Bitmap srcBitmap = BitmapFactory.decodeResource(res, id);

// 步驟三：使用 Java Bitmap 將內(nèi)容繪制到 Native Bitmap 中
mNativeCanvas.setBitmap(nativeBitmap);
mNativeCanvas.drawBitmap(srcBitmap, mSrcRect, mDstRect, mPaint);

// 步驟四：釋放 Java Bitmap 內(nèi)存
srcBitmap.recycle();
srcBitmap = null页眯；

存在的問(wèn)題：1.版本兼容問(wèn)題 2頻繁申請(qǐng)釋放Java Bitmap

測(cè)量?jī)?nèi)存

adb shell dumpsys meminfo <package_name|pid> [-d]

脫離 Android Studio，實(shí)現(xiàn)一個(gè)自定義的“Allocation Tracker”

原理：
項(xiàng)目使用了 inline hook 來(lái)攔截內(nèi)存對(duì)象分配時(shí)候的 RecordAllocation 函數(shù)厢呵，通過(guò)攔截該接口可以快速獲取到當(dāng)時(shí)分配對(duì)象的類名和分配的內(nèi)存大小窝撵。
在初始化的時(shí)候我們?cè)O(shè)置了一個(gè)分配對(duì)象數(shù)量的最大值，如果從 start 開始對(duì)象分配數(shù)量超過(guò)最大值就會(huì)觸發(fā)內(nèi)存 dump襟铭，然后清空 alloc 對(duì)象列表碌奉，重新計(jì)算。

內(nèi)存優(yōu)化

1. 設(shè)備分級(jí) （可參考device-year-class 對(duì)設(shè)備進(jìn)行分級(jí) 寒砖，根據(jù)設(shè)備環(huán)境分配內(nèi)存）
2. Bitmap優(yōu)化 （從Java內(nèi)存遷移到Native赐劣、圖片尺寸/質(zhì)量壓縮、超容器大圖處理哩都、重復(fù)圖片優(yōu)化魁兼、Bitmap內(nèi)存及時(shí)回收）
3. 緩存管理 （統(tǒng)一緩存管理機(jī)制 負(fù)責(zé)各個(gè)模塊大小）
4. 進(jìn)程優(yōu)化 （一個(gè)空進(jìn)程也會(huì)占用很多內(nèi)存漠嵌，避免多余進(jìn)程的使用）
5. 內(nèi)存泄漏 （LeakCanary 檢測(cè)對(duì)象生命周期是否異常咐汞、游標(biāo)釋放盖呼、強(qiáng)引用持有對(duì)象回收、Handler 弱引用 碉考、WebView單獨(dú)進(jìn)程維護(hù)）
6. 資源優(yōu)化 （壓縮圖片塌计、Svg圖片類型使用、so庫(kù)優(yōu)化侯谁、語(yǔ)言文件優(yōu)化等）

啟動(dòng)優(yōu)化

app啟動(dòng)四個(gè)狀態(tài)

1. 預(yù)覽窗口顯示 ：系統(tǒng)在拉起app進(jìn)程之前锌仅，會(huì)先根據(jù)app的 Theme 屬性創(chuàng)建預(yù)覽窗口。當(dāng)然如果我們禁用預(yù)覽窗口或者將預(yù)覽窗口指定為透明墙贱，用戶在這段時(shí)間依然看到的是桌面热芹。
2. 閃屏顯示： 在app進(jìn)程和閃屏窗口頁(yè)面創(chuàng)建完畢，并且完成一系列 inflate view惨撇、onmeasure伊脓、onlayout 等，可以看到歡迎界面了
3. 主頁(yè)顯示： 在完成主窗口創(chuàng)建和頁(yè)面顯示的準(zhǔn)備工作后魁衙，用戶可以看到app的主界面报腔，對(duì)應(yīng) onCreate；
4. 界面可操作性 ： 走到 onResume 方法剖淀，用戶即可進(jìn)行操作

優(yōu)化方式

1. 閃屏優(yōu)化 （歡迎界面 設(shè)置默認(rèn)背景）
2. 業(yè)務(wù)梳理 （避免Applcation集體初始化纯蛾，可以維護(hù)進(jìn)程池用于不重要模塊的懶加載）
3. 線程優(yōu)化 （避免多個(gè)任務(wù)等待執(zhí)行，通過(guò)有向無(wú)環(huán)圖 設(shè)置加載順序 減少 CPU 調(diào)度帶來(lái)的波動(dòng)纵隔，讓應(yīng)用的啟動(dòng)時(shí)間更加穩(wěn)定）
4. 安裝包不壓縮 （啟動(dòng)過(guò)程需要的文件翻诉，我們可以指定在安裝包中不壓縮，這樣也會(huì)加快啟動(dòng)速度捌刮，但帶來(lái)的影響是安裝包體積增大）

更黑科技點(diǎn)的優(yōu)化方式

4. I/O 優(yōu)化 （磁盤I/O優(yōu)化 sp文件過(guò)大碰煌，db過(guò)大 都需要優(yōu)化，啟動(dòng)過(guò)程不建議出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò) I/O）
5. 數(shù)據(jù)/類/資源 重排 （ReDex 調(diào)整dex排序 绅作、支付寶資源重排優(yōu)化 ）

I/O優(yōu)化

CPU 和內(nèi)存相比磁盤是高速設(shè)備芦圾，整個(gè)流程的瓶頸在于磁盤 I/O 的性能

文件系統(tǒng)

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1. 虛擬文件系統(tǒng)（VFS）。它主要用于實(shí)現(xiàn)屏蔽具體的文件系統(tǒng)俄认，為應(yīng)用程序的操作提供一個(gè)統(tǒng)一的接口堕扶。
2. 文件系統(tǒng)（File System）。ext4梭依、F2FS 都是具體文件系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)稍算，文件元數(shù)據(jù)如何組織、目錄和索引結(jié)構(gòu)如何設(shè)計(jì)役拴、怎么分配和清理數(shù)據(jù)糊探，
3. 頁(yè)緩存（Page Cache）。在讀文件的時(shí)候會(huì)，先看它是不是已經(jīng)在 Page Cache 中科平，如果命中就不會(huì)去讀取磁盤褥紫。

磁盤

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在一些低端機(jī)上面，大量跟 I/O 相關(guān)的卡頓原因：

1. 內(nèi)存不足瞪慧。當(dāng)手機(jī)內(nèi)存不足的時(shí)候髓考，系統(tǒng)會(huì)回收 Page Cache 和 Buffer Cache 的內(nèi)存，大部分的寫操作會(huì)直接落盤弃酌，導(dǎo)致性能低下
2. 寫入放大氨菇。內(nèi)存重復(fù)寫入需要先進(jìn)行擦除操作，但這個(gè)擦除操作的基本單元是 block 塊妓湘，一個(gè) page 頁(yè)的寫入操作將會(huì)引起整個(gè)塊數(shù)據(jù)的遷移查蓉，這就是典型的寫入放大現(xiàn)象
3. 由于低端機(jī)的 CPU 和閃存的性能相對(duì)也較差，在高負(fù)載的情況下容易出現(xiàn)瓶頸

系統(tǒng)為了緩解磁盤碎片問(wèn)題榜贴，可以引入 fstrim/TRIM 機(jī)制豌研，在鎖屏、充電等一些時(shí)機(jī)會(huì)觸發(fā)磁盤碎片整理唬党。

mmap
它是通過(guò)把文件映射到進(jìn)程的地址空間鹃共，帶來(lái)的好處：

1. 減少系統(tǒng)調(diào)用。我們只需要一次 mmap() 系統(tǒng)調(diào)用驶拱，后續(xù)所有的調(diào)用像操作內(nèi)存一樣及汉，而不會(huì)出現(xiàn)大量的 read/write 系統(tǒng)調(diào)用
2. 減少數(shù)據(jù)拷貝。普通的 read() 調(diào)用屯烦，數(shù)據(jù)需要經(jīng)過(guò)兩次拷貝；而 mmap 只需要從磁盤拷貝一次就可以了房铭，并且由于做過(guò)內(nèi)存映射驻龟，也不需要再拷貝回用戶空間。

缺點(diǎn)：

1. 虛擬內(nèi)存增大
2. 磁盤延遲

I/O跟蹤

1. Java Hook （找到切入點(diǎn) 缸匪。缺點(diǎn)：性能差 沒(méi)辦法監(jiān)控Native代碼 每個(gè)版本源碼可能不同 都需要兼容）
2. Native Hook （暫時(shí)了解）

I/O優(yōu)化

1. 對(duì)大文件使用 mmap 或者 NIO 方式 （MappedByteBuffer就是 Java NIO 中的 mmap 封裝）
2. Buffer 復(fù)用 （Okio開源庫(kù)翁狐，它內(nèi)部的 ByteString 和 Buffer 通過(guò)重用等技巧，很大程度上減少 CPU 和內(nèi)存的消耗)
3. 存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)和算法的優(yōu)化

存儲(chǔ)優(yōu)化

SharedPreferences 存在的問(wèn)題

1. 跨進(jìn)程不安全 （由于沒(méi)有使用跨進(jìn)程的鎖凌蔬，就算使用MODE_MULTI_PROCESS 也會(huì)丟失露懒。）
2. 加載緩慢。（sp 文件的加載使用了異步線程砂心，而且加載線程并沒(méi)有設(shè)置線程優(yōu)先級(jí)懈词。）
3. 全量寫入 （無(wú)論是調(diào)用 commit() 還是 apply()，即使我們只改動(dòng)其中的一個(gè)條目辩诞，都會(huì)把整個(gè)內(nèi)容全部寫到文件坎弯。而且即使我們多次寫入同一個(gè)文件，SP 也沒(méi)有將多次修改合并為一次）
4. 卡頓 （由于提供了異步落盤的 apply 機(jī)制，在崩潰或者其他異常情況可能會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)丟失抠忘。當(dāng)應(yīng)用收到系統(tǒng)廣播撩炊，或者被調(diào)用 onPause 等一些時(shí)機(jī)，系統(tǒng)會(huì)強(qiáng)制把所有的 sp 對(duì)象數(shù)據(jù)落地到磁盤崎脉。如果沒(méi)有落地完成拧咳，這時(shí)候主線程會(huì)被一直阻塞）

MMKV 的實(shí)現(xiàn)原理，里面有一些非常不錯(cuò)的思路囚灼。例如利用文件鎖保證跨進(jìn)程的安全骆膝、使用 mmap 保證數(shù)據(jù)不會(huì)丟失、選用性能和存儲(chǔ)空間更好的 Protocol Buffer 代替 XML啦撮、支持增量更新等

ContentProvider

ContentProvider 的生命周期默認(rèn)在 Application onCreate() 之前谭网，而且都是在主線程創(chuàng)建的，盡量不做過(guò)多操作赃春，通過(guò) ContentProvider 也可以獲取到數(shù)據(jù)愉择，比如系統(tǒng)提供的 日歷、通訊錄等等

序列化

1. Serializable

??Java原生序列化機(jī)制 缺點(diǎn)：大量的反射和臨時(shí)變量织中，而且在序列化對(duì)象的時(shí)候锥涕，不僅會(huì)序列化當(dāng)前對(duì)象本身，還會(huì)遞歸序列化對(duì)象引用的其他對(duì)象狭吼。

??我們能做的優(yōu)化：1. writeObject 和 readObject 方法层坠，Serializable在反射的時(shí)候會(huì)先檢查是否自己實(shí)現(xiàn)了 writeObj 和 readObj . 2 writeReplace 和 readResolve 方法,可以自定義序列化返回結(jié)果，

read/writeResolve  read/writeObject 順序 區(qū)別
// 序列化
E/test:SerializableTestData writeReplace
E/test:SerializableTestData writeObject

// 反序列化
E/test:SerializableTestData readObject
E/test:SerializableTestData readResolve

Serializable 注意： 類的 static 變量以及被聲明為 transient 的字段刁笙，默認(rèn)的序列化機(jī)制都會(huì)忽略該字段破花。 開發(fā)中盡量設(shè)置 serialVersionUID

??2. Parcelable

在寫入和讀取的時(shí)候都需要手動(dòng)添加自定義代碼，使用起來(lái)相比 Serializable 會(huì)復(fù)雜很多疲吸。但Parcelable 不需要采用反射的方式去實(shí)現(xiàn)序列化和反序列化

??3. Json

優(yōu)點(diǎn)：速度更快座每，體積更小，結(jié)果可讀便于排查問(wèn)題摘悴。使用方便峭梳，支持跨平臺(tái)、跨語(yǔ)言蹂喻，支持嵌套引用

??4. Protocol Buffers

由于使用二進(jìn)制格式葱椭，相比Json 體積更小，傳輸更快口四。

??5. SQLite

??SQLite本身是支持多線程 多進(jìn)程操作的孵运，通過(guò)文件鎖來(lái)控制多進(jìn)程的并發(fā)。SQLite 鎖的粒度精確到db蔓彩，沒(méi)有到某一行掐松。

??多進(jìn)程可以同時(shí)獲取 SHARED 鎖來(lái)讀取數(shù)據(jù)踱侣，但是只有一個(gè)進(jìn)程可以獲取 EXCLUSIVE 鎖來(lái)寫數(shù)據(jù)庫(kù)。

??多線程情況下可以使用連接池大磺，或者使用WAL模式抡句，將讀和寫完全的并發(fā)執(zhí)行。
??通過(guò)正確的建立索引杠愧，可以提升 SQLite 的查詢速度待榔。通過(guò)調(diào)整默認(rèn)的頁(yè)大小和緩存大小，可以提升 SQLite 的整體性能流济。

索引參考文章
wcdb github

網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化

網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化大頭在網(wǎng)絡(luò)請(qǐng)求:

1. DNS 解析 (通過(guò) DNS 服務(wù)器锐锣，拿到對(duì)應(yīng)域名的 IP 地址 優(yōu)化點(diǎn)：HTTPDNS 百度DNS優(yōu)化)
2. 創(chuàng)建連接 (服務(wù)器建立連接，這里包括 TCP 三次握手绳瘟、TLS 密鑰協(xié)商等工作 優(yōu)化點(diǎn)：連接復(fù)用雕憔，通過(guò)將連接存放連接池和Http2.0的多路復(fù)用 或者Http1.0的 keep-alive 都對(duì)連接有優(yōu)化作用)
3. 發(fā)送 / 接收數(shù)據(jù) (如何根據(jù)網(wǎng)絡(luò)狀況將帶寬利用好，怎么樣快速地偵測(cè)到網(wǎng)絡(luò)延時(shí)糖声，在弱網(wǎng)絡(luò)下如何調(diào)整包大小 優(yōu)化點(diǎn)：Http2.0 頭部壓縮 和 請(qǐng)求Gzip壓縮 算法壓縮等方式)
4. 關(guān)閉連接 （從主動(dòng)關(guān)閉和被動(dòng)關(guān)閉兩種情況優(yōu)化）

UI優(yōu)化

關(guān)于屏幕適配可以參考限寬適配 和 今日頭條UI適配

優(yōu)化點(diǎn)：

1. 盡量使用硬件加速 （Gpu可以分擔(dān)cpu渲染工作量提升速度）
2. View的異步加載 /重用 （子線程Looper替換為UI線程Looper 用完記得還原 斤彼。重用可以參考 ListView 和 RecycleView復(fù)用原理）
3. measure/layout 優(yōu)化 （減少UI層級(jí) 推薦使用ConstraintLayout 代替Rl 和Ll ，避免重復(fù)設(shè)置背景）
4. Compose 學(xué)習(xí)和使用 （聲明式UI布局 讓界面更加簡(jiǎn)單 減少xml解析時(shí)間 蘸泻，ui的未來(lái)）

安裝包優(yōu)化

1. 代碼方面 可以使用 ProGuard對(duì)代碼進(jìn)行壓縮簡(jiǎn)化琉苇，但是對(duì)混淆規(guī)則 要避免重復(fù)keep 。更高級(jí)的牽扯到dex的壓縮 和 Native Lib的分割和合并 參考：redex github Lib合并參考
2. 資源壓縮可以參考 AndResGuard AndResGuard美團(tuán)講解 和 騰訊的 matrix思路（官方提供： Lint 和 shrinkResources）