轉 Android性能調優

發表於2年前(2013-06-20 19:59) 閱讀（1098） | 評論（0） 40人收藏此文章,我要收藏

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本文主要分享自己在appstore項目中的性能調優點，包括同步改異步、緩存、Layout優化、數據庫優化、算法優化、延遲執行等。
一、性能瓶頸點
整個頁面主要由6個Page的ViewPager，每個Page爲一個GridView，GridView一屏大概顯示4*4的item信息(本文最後有附圖)。由於網絡數據獲取較多且隨時需要保持頁面內app下載進度及狀態，所以出現以下性能問題
a. ViewPager左右滑動明顯卡頓
b. GridView上下滾動明顯卡頓
c. 其他Activity返回ViewPager Activity較慢
d. 網絡獲取到展現速度較慢

二、性能調試及定位
主要使用Traceview、monkey、monkey runner調試，traceview類似java web調優的visualvm，使用方法如下：
在需要調優的activity onCreate函數中添加

1	`android.os.debug.startMethodTracing("Entertainment");`

onDestrory函數中添加

1	`android.os.debug.stopMethodTracing();`

程序退出後會在sd卡根目錄下生成Entertainment.trace這個文件，cmd到android sdk的tools目錄下運行traceview.bat Entertainment.trace即可，截圖如下

從中可以看出各個函數的調用時間、調用次數、平均調用時間、時間佔用百分比等從而定位到耗時的操作。monkey、monkey runner更詳細的見後面博客介紹

三、性能調優點
主要包括同步改異步、緩存、Layout優化、數據庫優化、算法優化、延遲執行。
1. 同步改異步
這個就不用多講了，耗時操作放在線程中執行防止佔用主線程，一定程度上解決anr。
但需要注意線程和service結合（防止activity被回收後線程也被回收）以及線程的數量（後面優化介紹）
PS：請使用java的線程池（後面介紹），少使用AsyncTask，因爲AsyncTask存在性能問題(以後會單獨博文介紹)

2. 緩存
java的對象創建需要分配資源較耗費時間，加上創建的對象越多會造成越頻繁的gc影響系統響應。主要使用單例模式、緩存(圖片緩存、線程池、View緩存、IO緩存、消息緩存、通知欄notification緩存)及其他方式減少對象創建。
(1). 單例模式
對於創建開銷較大的類可使用此方法，保證全局一個實例，在程序運行過程中該類不會因新建額外對象產生開銷。示例代碼如下：

<span>單例模式</span>:
 
class 
Singleton {
    private
static Singleton instance =
null;
  
    private
Singleton() {
    }
  
    public
static Singleton getInstance() {
        if
(instance == null) {
            instance =
new Singleton();
        }
        return
instance;
    }
}<span></span>

(2). 緩存
程序中用到了圖片緩存、線程池、View緩存、IO緩存、消息緩存、通知欄notification緩存等。
a. 圖片緩存：見ImageCache和ImageSdCache

b. 線程池：使用Java的Executors類，通過newCachedThreadPool、newFixedThreadPool、newSingleThreadExecutor、newScheduledThreadPool提供四種不同類型的線程池

c. View緩存：

<span>listView的getView緩存</span>:
 
@Override
public 
View getView(int 
position, View convertView, ViewGroup parent) {
    ViewHolder holder;
    if
(convertView == null) {
        convertView = inflater.inflate(R.layout.type_item,
null);
        holder =
new ViewHolder();
        holder.imageView = (ImageView)convertView.findViewById(R.id.app_icon);
        holder.textView = (TextView)convertView.findViewById(R.id.app_name);
        convertView.setTag(holder);
    }
else {
        holder = (ViewHolder)convertView.getTag();
    }
    holder.imageView.setImageResource(R.drawable.index_default_image);
    holder.textView.setText("");
    return
convertView;
}
  
/**
* ViewHolder
*/
static 
class ViewHolder {
  
    ImageView imageView;
    TextView  textView;
}

通過convertView是否爲null減少layout inflate次數，通過靜態的ViewHolder減少findViewById的次數，這兩個函數尤其是inflate是相當費時間的

d. IO緩存：
使用具有緩存策略的輸入流，BufferedInputStream替代InputStream，BufferedReader替代Reader，BufferedReader替代BufferedInputStream.對文件、網絡IO皆適用。

e. 消息緩存：通過Handler的obtainMessage回收就的Message對象，減少Message對象的創建開銷
handler.sendMessage(handler.obtainMessage(1));

f. 通知欄notification緩存：下載中需要不斷改變通知欄進度條狀態，如果不斷新建Notification會導致通知欄很卡。這裏我們可以使用最簡單的緩存
Map<String, Notification> notificationMap = new HashMap<String, Notification>();如果notificationMap中不存在，則新建notification並且put into map.

(3). 其他
能創建基類解決問題就不用具體子類：除需要設置優先級的線程使用new Thread創建外，其餘線程創建使用new Runnable。因爲子類會有自己的屬性創建需要更多開銷。
控制最大併發數量：使用Java的Executors類，通過Executors.newFixedThreadPool(nThreads)控制線程池最大線程併發
對於http請求增加timeout

3. Layout優化
性能優化相關的一些標籤 <viewStub/>，<merge/>和<include/> 可見：http://hexen.blog.51cto.com/1110171/820197
TextView屬性優化：TextView的android:ellipsize=”marquee”跑馬燈效果極耗性能，具體原因還在深入源碼中
對於layout中的佈局實際效果可使用hierarchyviewer查看
對於layout中多餘的view以及不正確的標籤可使用android lint查看

4. 數據庫優化
主要包括sql優化、建立索引、使用事務、讀寫表區分
(1). sql優化
可參考http://database.51cto.com/art/200904/118526.htm

(2). 建立索引
使用CREATE INDEX mycolumn_index ON mytable (myclumn)語句在SQLiteOpenHelper子類的onCreate或onUpgrade函數創建索引，索引創建後對大數據量的查詢性能提升效果較明顯

(3). 使用事務
事務不僅能保證批量操作一起完成或回滾，而且在大量插入、更新、查詢時減少程序和表的交互從而提高性能

<span>事務示例</span>:
 
SQLiteDatabase db = dbHelper.getWritableDatabase();
db.beginTransaction();
try 
{
    // add to do
    db.setTransactionSuccessful();
} catch
(Exception e) {
    Log.e(TAG, e.toString());
} finally
{
    db.endTransaction();
}

(4). 讀寫表區分
對於查詢操作使用dbHelper.getReadableDatabase();讀表代替寫表。因爲sqlite是表級鎖，所以修改和插入等寫操作的性能較差。

5. 算法優化
這個就是個博大精深的話題了，只介紹本應用中使用的。
使用hashMap代替arrayList，時間複雜度降低一個數量級

6. 延遲執行
對於很多耗時邏輯沒必要立即執行，這時候我們可以將其延遲執行。
線程延遲執行 ScheduledExecutorService scheduledThreadPool = Executors.newScheduledThreadPool(10);
消息延遲發送 handler.sendMessageDelayed(handler.obtainMessage(0), 1000);

四、本程序性能調優結果
1. ViewPager左右滑動明顯卡頓
2. GridView上下滾動明顯卡頓
(1). 去掉TextView的android:ellipsize=”marquee”
(2). 修改圖片緩存的最大線程數，增加http timeout
(3). 修改設置app是否已安裝的狀態，具體代碼修改如下：

List<PackageInfo> installedPackageList = getPackageManager().getInstalledPackages(PackageManager.GET_UNINSTALLED_PACKAGES);
List<App> installedAppList = function(installedAppList)
for 
(App app : appList) {
    for
(App installedApp : installedAppList) {
  
    }
}

修改爲

for 
(App app : appList) {
    Pair<Integer, String> versionInfo = INSTALLED_APP_MAP.get(app.getPackageName());
    if
(versionInfo != null) {
  
    }
else {
  
    }
}

從每次獲取List<PackageInfo> installedAppList = getPackageManager().getInstalledPackages(PackageManager.GET_UNINSTALLED_PACKAGES); 修改爲只在有應用安裝或卸載廣播時獲取應用列表，並且用hashMap代替installedAppList減少查詢時間。

將平均執行時間從201ms降低到1ms。

3. 其他Activity返回ViewPager Activity較慢
定位：在onStart函數
解決：使用延遲策略，具體代碼修改如下：

@Override
public 
void onStart() {
    super.onStart();
    appUpdateListAdapter.notifyDataSetChanged();
}

改爲

public 
void onStart() {
    super.onStart();
    // delay send message
    handler.sendMessageDelayed(handler.obtainMessage(MessageConstants.WHAT_NOTIFY_DATA_CHANGED),
100);
}
  
private 
class MyHandler extends
Handler {
  
    @Override
    public
void handleMessage(Message msg) {
        super.handleMessage(msg);
  
        switch
(msg.what) {
            case
MessageConstants.WHAT_NOTIFY_DATA_CHANGED:
                if
(appUpdateListAdapter != null) {
                    appUpdateListAdapter.notifyDataSetChanged();
                }
                break;
        }
    }
}

4. 網絡獲取到展現速度較慢

定位：在HttpURLConnection.getInputStream()之後的處理
解決：使用BufferedReader替代BufferedInputStream獲取時間從100ms降低到3ms，具體代碼修改如下：

HttpURLConnection con = (HttpURLConnection)url.openConnection();
InputStream input = con.getInputStream();
while 
(input.read(buffer, 0,
1024) != -1) {
  
}

改爲

HttpURLConnection con = (HttpURLConnection)url.openConnection();
BufferedReader input =
new BufferedReader(new
InputStreamReader(con.getInputStream()));
String s;
while 
((s = input.readLine()) != null) {
  
}