android性能优化的方方面面

Posted 2022-12-04 潇潇凤儿

 

1、电量优化

Battery Historian工具查看关于移动蜂窝模块的电量消耗

有针对性的把请求行为捆绑延迟到某个时刻统一发起请求

把请求任务延迟到手机网络切换到WIFI、充电状态下再执行，用JobScheduler实现，给任务设置延迟间隔，执行条件，增加重试机制

对数据Prefetch(预取)、压缩(compress)，预取需要预先判断用户在此次操作后，后续零散请求可能会很快马上触发，把后面5分钟有可能会使用的零散请求都一次集中执行完毕

在上传和下载数据前，使用CPU对数据进行压缩和解压

控制更新频率，仅在需要刷新显示数据时才触发获取最新数据显示

增量更新操作，仅在数据变量时才推送

 

2、网络优化

图片方面： 1、对于同一图片服务器准备多套不同分辨率大小图：手机可以根据设备分辨率大小去请求不同的分辨率的图片； 2、对于同一图片服务器准备多套不同压缩比的图：手机可以根据当前网速去请求不同压缩质量的图片，比如4G\\wifi下请求100%压缩比图片，即原图；3G网络请求压缩比为75%的图片；2G网络下请求压缩比为50%质量的图片； 3、手机端根据手机当前网络选择不同加载模式，极速模式：对于2G\\3G网速下，无图模式预览，4G、wifi下有图模式预览

数据使用gzip压缩，对请求的数据和返回的数据进行压缩后传输

多个请求合并

失败后重传机制

TCP长连接，HTTP是无状态连接，可以让TCP keep-alive

服务器和手机端传输的数据若是json，可用ProtoBuffer，它是二进制协议，在表示大数据时，空间比JSON小很多

设置取消网络请求

3、应用启动速度优化（冷启动）

方法

1、TraceView：查看各线程各方法执行时间 1）代码中添加，在觉得耗时的地方加上以下语句 Debug.startMethodTracing("GithubApp");// 在自己想要开始调试的地方start Debug.stopMethodTracing();// 在合适的地方stop 从手机导出trace文件，用android Studio打开，查看方法执行时间，点击Top Down，会按耗时从长到短进行方法排序，耗时超过500ms都要引起注意 2）利用Eclipse的DDMS查看要trace的App进程 2、SysTrace:查看UI的绘制问题，跟踪CPU执行情况等 在方法里面添加trace.beginSection()与trace.endSection()方法来声明需要跟踪的起止位置，系统会帮忙统计中间经历过的函数调用耗时，并输出报表 3、AlloCation Tracker：内存分配跟踪 4、Trace OpenGL：录制每一帧的绘制过程， 5、Heap和Memory Mointor:查看内存分配和变化情况，还可查看内存抖动和GC情况。

优化方法

1、防止应用进入黑屏或是白屏，给主界面主题的windowBackground设置成闪屏图片 1)设置图片 <layer-list xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android">     <item android:drawable="@color/white" />   <!-- 底层白色 -->     <item>         <bitmap             android:gravity="center"             android:src="@drawable/ic_github" /><!-- 顶层Logo居中 -->     </item> </layer-list> 2）设置主题 <style name="SplashTheme" parent="AppTheme">     <item name="android:windowBackground">@drawable/logo_splash</item> </style> 在AndroidMainfest.xml的启动页设计主题，在启动页的onCreate方法中在super.onCreate()前把主题设置回来 2、对于Application.onCreate()中第三方SDK初始化单开一个线程中初始化（设置线程优化级为后台线程）或是延时初始化 3、开发者模式中Show GPU Overdraw，查看是否存在过渡绘制，去掉不必要的背景 4、View Hierarchy，查看界面的布局、View和层级嵌套情况，可以用ViewStub\\merge\\include进行懒加载、布局复用，用ReleativeLayout代替LinearLayout、用ConstraintLayout进行扁平化布局 5、用户信息本地缓存，之前用户每次进入主页前都要进行自动登录操作，现在将用户信息序列化保存在本地并设置token有效期，进入首页前先从缓存中读取用户信息若未过期直接先用缓存信息，再单开线程进行登录、获取用户信息，更新本地缓存，如果发现登录不上，可能用户密码修改过，再提示登录过期进入登录页。 6、首页由多个fragment组成，fragment懒加载，刚进入只加载首页的fragment，其他页面只在用户点击tab时才创建且只在用的时候加载，且只用加载一次 7、应用是多进程的，只在主进程中执行Application.onCreate()方法

4、自定义view优化

1、如果View设置了alpha值，至少需要渲染两次，因为alpha的view需事先知道混合View的下一层元素是什么，再结合上层的View进行 Blend混色处理 可以先把View上元素按从后到前的方式绘制出来，但不直接显示到屏幕上，使用GPU预处理后，再由GPU渲染到屏幕上，GPU可以对界面上的原始数据直接旋转，设置透明度。可通过setLayerType指定View应该如何渲染。 setLayerType(View.LAYER_TYPE_HARDWARE, null) 2、对于包含阴影区域的view，它不存在层叠关系，为了让渲染器知道这种情况，避免为View占和额外的GPU内存空间，可以做如下设置 @Override public boolean hasOverlappingRendering()     return false; 3、避免在onDraw()方法里执行内存分配操作，因为onDraw()是执行在UI线程，设备有一定的刷新频率，会导致view的onDraw()方法被频繁调用，如果在onDraw()执行内存分配操作，会容易触发GC，导致内存抖动，频繁触发GC操作会影响到CPU从而影响到电量消耗。 4、避免调用onDraw()操作，用View.invalidate()会触发view重绘，仅在View内容发生改变时才触发invalidate方法，尽量使用clipRect()方法提高绘制性能。或是调用带四种参数不同类型的invalidate()，而不是调用无参的方法。无参变量需要刷新整个view，而带参数的方法只需刷新指定部分的view。在onDraw()方法中减少冗余代码。 5、减少不必要的绘制元素，对于不可见的元素，尽量避免绘制； 6、对于不在屏幕上的元素，可以使用Canvas.quickReject把它们剔除掉，避免浪费CPU资源。尽量使用GPU来进行UI渲染，这样可极大提高程序的整体表现性能。 7、使用硬件加速，GPU硬件加速可以带来性能增加。 8、状态保存与恢复，如果因内存不足，Activity置于后台被杀重启时，View应尽可能保存自己属性，可以重写onSaveInstanceState和onRestoreInstanceState方法，状态保存。

5、Bitmap优化

LRUCache	1、为LRU Cache设置一个合理的缓存大小值 ActivityManager am = (ActivityManager)getSystemService(Context.ACTIVITY_SERVICE); int availMemInBytes = am.getMemeoryClass()*1024*1024; LruCache bitmapCache = new LruCache<String, Bitmap>(availMemInBytes/8); 2、重写sizeOf方法 @Override protected int sizeOf(String key, Bitmap value)     return value.getByteCount();
重用	1、设置BitmapFactory.Options().inBitmap=true重用Bitmap，每次新创建出的bitmap都会需要占用一块单独的内存区域，设置inBitmap后，会告知Bitmap解码器尝试使用heap中bitmap占据的pixel data内存区域，而不是重新申请一块区域来存放bitmap。 inBitmap使用条件限制，SDK11~18，bitmap大小必须一致才能被重用，SDK19开始，新申请的bitmap大小必须<=已赋值过的bitmap大小，且新申请的bitmap须和旧bitmap有相同的解码格式 2、创建bitmap对象池，让后续的bitmap创建都从对象池中找到复用对象，如Glide中的
PNG压缩	1、对于ARGB_8888占用4字节，RGB_565和ARGB_4444占用2字节，ALPHA_8占用1字节，如果图片不包含透明度，可用RGB_565解码率,BitmapFactory.Options()设置inPreferredConfig=BitmapConfig.RGB_565; 2、pgn格式图片会占用更多磁盘空间，可考虑使用JPEG，还可用webP格式图片 3、BitmapFactory.Options().inSampleSize设置图片缩放比，还可以用inScaled\\inDensity\\inTargetDensity属性对解码图片做处理； 3、设置Options().inJustDecodeBounds=false，事先获取图片大小但不占用内存

6、StrictMode模式

StrictMode

1、在手机设置中打开Strict Mode选项，若程序存在潜在隐患，屏幕会闪现红色；　 2、可以在代码中加入StrictMode监听 if(DEVELOP_MODE)     StrictMode.setThreadPolicy(new StrictMode.ThreadPolicy.Builder()         .detectDiskReads().detectDiskWrites().detectNetwork().penaltyLog().build());     StrictMode.setVmPolicy(new StrictMode.VmPolicy.Builder()         .detectLeakedSqlLiteObjects().detectLeakedClosableObjects()         .penaltyLog().penaltyDeath().build());

 

7、Android系统提供的特殊容器避免自动装箱

(ArrayMap除外，它不是Android系统提供，且也没有避免自动装箱）

ArrayMap	1）数据结构 两个数组：数组1存放Key值的hashCode(hashes of keys),按顺序存放 数组2存放key-value值，根据数组1中的位置存放key-value，位置是第一个数组的2*i\\2*i+1处 相对于HashMap来说，存放相同元素，占用内存更少，紧密存放的。 2）取数据，先计算key转换后的hash值，对hash数组使用二分查找法寻找对应的index，再通过index找数组2中要访问的键值对，若数组2中对应的key和查询的key不一致，认为发生hash冲突，以当前key为中心点，分别向上向下展开搜索，逐个对比查询，直到找到匹配的值。 3）从中间删除和插入数据，会需要移动后面的数组元素，耗时会更长。
SparseArray	<int, object> 数据结构：两个数组，第一个数组是整型数组,第二个数组是Value，避免了对key的自动装箱 int[] mKeys; Object[] mValues;
SparseIntArray	<int, int>   key和value都需为int型 private int[] mKeys; private int[] mValues;
SparseBooleanArray	<int, boolean> key为int型，value为boolean型 private int[] mKeys; private boolean[] mValues;
SparseIntMap	<int, obj>
SparseLongArray	<int, long> key为int型，value为long型 private int[] mKeys; private long[] mValues;
LongSparseArray	<long, Object> key为long型，value为Object型 private long[] mKeys; private Object[] mValues;

 

8､内存优化

内存泄漏	不再使用的对象无法及时释放，不仅占用了宝贵的内存空间，且很容易导致后续需要分配内存时空闲空间GC频繁被触发，出现内存抖动，最终很可能内存不足而出现OOM
内存溢出	Android系统为每个应用程序都设置了一个硬性的Dalvik heap size最大限制阈值，这个阈值会因不同设备上RAM大小不同而各有差异，如果应用占用内存空间已接近这个阈值，再尝试分配内存，很容易引发OOM
避免方法	1、减小对象的内存占用 1）使用更加轻量的数据结构，如用ArrayMap/SparseArray代替HashMap，因为HashMap需要一个额外的对象来记录Mapping操作，而SparseArray避免了对key和value的自动装箱，也避免了装箱后的解箱。 2）避免使用Enum，可用静态常量； 3）减小Bitmap对象的内存占用，inSampleSize设置缩放比，decodeFromat设置解码格式 4）使用更小的图片，对图片进行压缩
	2、内存对象重复利用 1）编码时显示的在程序中创建对象池； a) 在ListView/GridView中对convertView复用；b) 利用LRU机制处理好Bitmap对象复用；c) 利用inBitmap特性让Bitmap解码器尝试使用已经存在的pixel data内存区域，而不是重新在内存中申请一块区域来存放bitmap。d）避免在onDraw方法里执行对象的创建；e)字符串拼接使用StringBuilder 2）利用系统框架既有特性达到减少对象的重复创建，如利用Android系统内置的字符串/颜色/图片/动画/样式等
	3、避免对象的内存泄漏 1）注意Activity的泄漏 a) 如内部类引用导致Activity的泄漏（引用链Looper->MessageQueue->Message->Handler->Activity），解决办法，在UI退出前，执行remove Handler消息队列中消息与runnable对象或使用static+weakReference方法达到新开的Handler与Activity之间存在引用关系。 b) Activity Context被传到其他实例中； 2）考虑使用Application Context代替Activity Context； 3）注意临时Bitmap对象及时回收，如临时创建某个相对比较大的bitmap对象后在经过变换得到新的bitmap对象后，应尽快回收原始bitmap。但要注意Bitmap.createBitmap()返回的bitmap可能和source bitmap是同一个，故在回收时，需要检查两个bitmap引用是否相同，只有在不等的情况下，才能执行source bitmap的recycle方法； 4）监听器的注销，如add Listener需要remove Listener， register需要unregister 5）缓存容器的对象 6）WebView可能导致的泄漏，可以为WebView开启另外一个进程，通过AIDL与主进程通信，WebView所在进程根据业务的需要选择合适的时机进行销毁。 7）Cursor、Stream等对象及时关闭。
	4、内存使用策略优化 1)谨慎使用Large Heap，使用额外的内存空间会影响系统整体的用户体验，并且会使得每次gc运行时间更长；在任务切换时，系统的性能会大打折扣。且large heap并不一定能够获取到更大的heap. 2）综合考虑设备内存阈值与其他因素设计合适的缓存大小，要考虑应用剩下了多少可用内存空间；有多少图片会被一次呈现到屏幕上，有多少图片需事先缓存好以便快捷滑动能够立即显示到屏幕上；设备的屏幕大小与密度是多少；不同页面针对Bitmap设计的尺寸与配置是什么；页面中图片被访问频率等； 3）onLowMemory:系统提供了一些回调来通知当前应用的内存使用情况，当所有background应用都被kill掉时，forground应用会收到onLowMemory的回调，这种情况下，需要尽快释放当前应用的非必须内存资源，从而确保系统能够继续稳定运行。 onTrimMemory：系统内存达到某些条件时，所有正在运行的应用都会收到此回调，系统开始清除LRU缓存中的进程 4）资源文件需要选择合适的文件夹进行存放； 5）try catch某些大内存分配操作，事先评估可能导致OOM的代码，加入catch机制，考虑在catch里尝试一次降级的内存分配操作。 6）谨慎使用static对象，留意单例对象不合理的持有； 7）优化布局层次，减少内存消耗，越是扁平化的布局，占用内存越少；可考虑自定义view来达到目的。 8）使用nano protobufs序列化数据 9）谨慎使用依赖注入框架，谨慎使用多进程，使用proguard来剔除不需要的代码，谨慎使用第三方库，考虑不同的实现方式来优化内存占用；