Android性能 - 取經之路

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Android性能 - 啓動

• Android程序的啓動分類

• 冷啓動

  1. 加載啓動app
  2. 展示空白window頁面
  3. 創建app進程
  4. 創建app對象
  5. 啓動主線程
  6. 創建啓動activity對象
  7. 加載view
  8. 佈置屏幕
  9. 第一次繪製

• 啓動優化方向

  1. 替換window頁面背景 <障眼法>

  2. 避免啓動的密集初始化

     常常使用的multiDex初始化,第三方組件初始化

     利用歡迎頁和閃屏頁時間完成初始化

  3. 避免耗時操作和深嵌套佈局

Android性能 - 佈局

由於任何原因導致接收到VSYNC信號的時候無法完成本次刷新操作，就會產生掉幀的現象

• 過度繪製

• 解決

  1. 去掉佈局的背景色
  2. 去掉不必要控件的背景色

• GPU渲染

1. 橙色 :GUP做的任務
2. 紅色 :繪製視圖的多少
3. 淺藍色 :繪製圖片
4. 深藍色 :更新視圖
5. 綠色1 :佈局測量
6. 綠色2 :動畫
7. 綠色3 :輸入處理
8. 深綠色: 主線程耗時操作

Android性能 - 內存 (一)

• Java內存

  1. 方法區:常量,類信息 <線程共享>
  2. 虛擬棧:每個方法由棧幀,存儲方法信息 <線程私有,爲Java方法服務>
  3. 本地棧:爲本地方法服務
  4. 堆: 對象實例所在<線程共享>
  5. 程序計數器: 所執行的字節碼行號指示器 <Java方法擁有,本地方法爲空>

• Java內存回收

  1. 標記清除 : 標記回收對象,清除被標記對象 <易產生大量碎片>

  2. 複製算法 :內存一分爲二,一個現用,一個備用 <實際可用內存大小縮小爲一半>

  3. 標記整理: 標記回收對象,整理(移動)存活對象 <避免內存碎片,避免一半內存的浪費 針對對象存活率較高的老年代>

  4. 分代收集: 根據對象的生命週期劃分內存

     堆:

     ​ 新生代 ->大量對象死亡 -> 複製算法

     ​ 老年代 ->對象存活率高 -> 標記算法

• 對象是否回收

  1. 引用計數

     引用對象,計數＋1

     引用失效,計數 - 1

     缺點:不能解決相互循環引用

  2. 可達性分析

     以GCroot對象爲根節點

     有可達引用鏈表示對象存活

• Android內存

  • Dalvik虛擬機

    1. 加入JIT即時編譯策略: 缺點①每次啓動應用都要編譯②運行時更耗電

  • ART虛擬機

    1. AOT編譯策略,靜態編譯,安裝程序的時候編譯
    2. 改進GC過程

  • 兩者混合編譯

    1. 程序安裝時dex不會被編譯
    2. 運行時編譯dex
    3. 手機充電或者空閒時進行AOT編譯

  • 內存回收

    新生代->老年代->永久代

  • 共享內存

    Zygote的進程fork出來的程序進程

  • 分配和回收內存

Android性能 - 卡頓

60幀合適的顯示速度,16ms內顯示界面佈局表示流暢畫面

卡頓時候,幀率下降到30等,很明顯的卡頓

卡頓的原因

• UI線程中的耗時操作
  1. I/O讀寫
  2. 數據庫訪問
  3. 網絡請求
• 佈局不合理
  1. 控件數量多
  2. 嵌套深
  3. overdraw
• 內存異常
  1. 內存泄漏
  2. GC次數多 <那麼CPU繪製時間就短>
• 錯誤的異步操作
  1. 異步線程開啓失誤

尋找卡頓原因

• stick mode

  檢測程序中違例的情況

  1. 主線程進行I/O操作
  2. 主線程進行網絡請求

  主要檢測兩大問題

  1. 線程策略 <線程使用不當>
  2. VM策略 <內存泄漏>

  使用

  if (IS_DEBUG && Build.VERSION.SDK_INT >= Build.VERSION_CODES.GINGERBREAD) {
      StrictMode.setThreadPolicy(new StrictMode.ThreadPolicy.Builder().detectAll().penaltyLog().build());
    StrictMode.setVmPolicy(new VmPolicy.Builder().detectAll().penaltyLog().build());
  }
  

  在debug模式下使用

  查看日誌

Android性能 - 異步

異步不包治百病,不正確使用異步會更卡頓

線程調度

• nice values線程優先級
  1. default UI線程
  2. background 後臺線程
• cgroups
  1. 控制和分離進程組
• 使用

new Thread(new Runannable()).start()
  創建和銷燬耗能大
  和UI線程具有相同的優先級,出現競爭
  匿名內部類持有外部引用,易內存泄漏
  缺乏線程管理

private class A extendes AysncTask<in,progress,result>{
   onPreExecute();//執行任務前
  doInBackground();//線程後臺任務
  onProgressUpdate();//任務進度
  onPostExecute();//UI操作
  onCancelled();//取消異步操作
}

in 傳入的參數
progress 進度
result 結果
	
	默認串行
	匿名內部類持有外部引用,內存易泄漏

Handler handler = new Handler(){
  handleMessage(msg);
};

	串行執行
	默認優先級和UI線程同級,出現競爭

IntentService

ThreadPoolExecutor

Android性能 - 瘦身

• APK組成

  1. assets/ 靜態文件
  2. lib/ os文件
  3. META-INF/ 簽名信息
  4. res/ 資源文件
  5. AndroidManifest.xml 配置文件
  6. classes.dex Java字節碼的產物
  7. resource.arsc 編譯後的二進制資源文件

• AS自帶的 analyze APK工具

• 反編譯工具 class shark

  https://github.com/google/android-classyshark/releases

• 如何瘦身

1. 移除無用代碼

2. 移除無用庫,相同庫

3. 啓用Proguard

   稍用,規則繁瑣

4. 縮減方法數

5. 移除無用資源

 layout

 drawable

6. 圖片壓縮

   壓縮網站 https://tinypng.com/

   AndroidStudio插件：TinyPngPlugin，能夠批量地壓縮項目中的圖片，更加方便。

7. png轉jpg

   png無損

   png體積大

8. 使用矢量圖

   xml, svg

9. 使用webp

10. 網絡資源

11. so文件瘦身

12. 使用7zip進行極限壓縮

Android性能 - 電量

• 工具 Battery Historian

• 電量優化

  1. CPU時間片

  2. 網絡傳輸

     數據壓縮

     傳輸方式

     請求處理

     無網避免請

  3. GPS

  合適的location provider

  及時註銷監聽

  模塊複用

  4. wake lock 不休眠鎖

  5. 傳感器

Android性能 - 網絡

• 網絡問題
  1. 流量消耗
  2. 電量消耗
  3. 熱修復
  4. 弱網
• 網絡監控
  1. network monitor 網絡請求
  2. fiddler charles 抓包
• 優化方向 <速度,流量,成功率>

1. gzip壓縮減少傳輸
2. IP直連去除DNS解析
3. webp格式的圖片
4. 縮略圖
5. 網絡緩存
6. 弱網判斷特殊處理

Android性能 - 無響應

• 分類
  1. 觸摸或按鍵等待
  2. 廣播不能規定完成
  3. 服務不能規定完成
• 原因

1. 主線程阻塞
2. IO等待
3. 其他程序影響

• 出發場景

1. 輸入5s未響應完畢
2. 前臺廣播10s內未完畢,後臺20s
3. 前臺服務20s,後臺服務200s
4. 內容提供者publish 10s

Android性能 - Bitmap

• bitmap內存模型

  Android2.2之前GC執行,主線程暫停;

  Android2.3之後,GC併發執行

  API 10 bitmap像素數據存放在 native內存,對象在dalvik heap;

  3.0~8.0 像素和對象都在native內存;

  8.0~now 像素又移到了native,對象和像素可以同時回收,新增hardware bitmap

• bitmap回收

2.2.3之前推薦使用bitmap.recycle()

3.0之後複用bitmap

• bitmap的複用

• bitmap的加載

• 推薦使用圖片加載框架glide,piccasso等處理圖片