一.何为App的性能
拿小车举例,大家知道什么是一辆小车的性能吗?同学甲说,是否省油、加速是否够快、开起来是否稳定、安全等等。
没错,那就是小车的性能。
那App的性能又是指什么呢?同学乙说,App启动是否够快,运行是否流畅,是否省电、省流量,安装包体积是否够小等等。
是的,这就是App的性能。
二.关注App性能,有什么用
我们知道,一辆小车性能越好,加速越快,跑的越稳,越省油。
App也一样,性能越好,运行更流畅、更稳定、更省流量、电量,包的体积也会更小,这能给用户带来优秀的体验,进而也会提升App的知名度。
既然App性能那么重要,那我们就要掌握App性能优化的技能了。
三.如何进行App性能优化
掌握App性能优化,是Android开发人员进阶中高级的必备技能。那如何进行App的性能优化呢?
我们可以从这几个方面入手:卡顿优化、内存优化、稳定性优化、耗电优化、安装包大小优化、数据库SQLite优化、网络优化。
接下来,我们逐一展开讲解。
1.卡顿优化
1.1卡顿场景
可分为四个大的方向:
1.1.1UI
UI包括绘制和渲染。
1.1.2启动
启动可分为冷启动、热启动。
1.1.3跳转
跳转包括页面间跳转和前后台切换。
1.1.4响应
包括:点击、滑动、系统事件、按键。
1.2卡顿原因
可分为以下两方面原因:
1.2.1绘制任务太重
首先,我们要明白这样一个概念,人类肉眼在看每秒60帧(即:每帧16ms)的画面时,是不会感受画面卡顿,当低于60帧/秒,我们就会感受到画面卡顿了。
Android系统每隔16ms就发出Vsync,触发对UI的渲染。如果每次都在<=16ms内完成渲染,界面就会流畅;如果每次都在>16ms才能完成渲染,就会造成丢帧,界面就会卡顿。
1.2.2主线程耗时操作
主要包括数据处理耗时,数据处理占用CPU过高,内存增加导致频繁GC等。
1.3分析工具
Hierarchy View,Profile GPU Rendering,TraceView,Systrace
1.4优化手段
1.4.1布局优化
减少布局层级嵌套,布局复用,删除无用属性,使用ViewStub提高显示速度。
1.4.2避免过度绘制
常用布局的优化,自定义View的优化。
1.4.3启动优化
UI布局,逻辑加载优化,数据准备策略优化。
1.4.4合理的刷新机制
减少刷新次数,缩小刷新区域,避免后台有较高的CPU线程运行。
其他:比如,使用动画效果,根据不同场景选择合适的动画框架实现。有些情况,可以使用硬件加速来提高流畅度。
2.内存优化
2.1Android内存管理机制
Android应用都是在Android虚拟机上运行的,内存分配和垃圾回收都是由Android虚拟机来完成的。
2.1.1Java对象的声明周期
创建-使用-销毁(包括:不可见-不可达-收集-终结-对象再分配)。
Android系统内存分配,实际上是对堆的分配和释放。
2.1.2内存回收机制
年轻代、老年代、持久代。
年轻代
所有新生成的对象都放在年轻代。
年轻代分为一个Eden区和两个Survivor区。
GC时,当Eden区满时,还存活的对象会被复制到其中一个Survivor区(A)。
当这个Survivor区(A)也满时,就会被复制到另一个Survivor区(B)。
当Survivor区(B)也满时,从第一个Survivor(B)复制过来并且还存活的对象,就会被复制到老年代。
老年代
在年轻代经历了N次垃圾回收仍然存活的到对象,就被放到老年代。
持久代
主要存放静态文件,比如Java类,方法等。
持久代对垃圾回收没有明显影响。
如果持久代空间太小,可通过-XX:MaxPermSize =< N配置。
2.2内存泄露场景
资源类的对象未关闭。
注册系统事件未注销:使用Sensor Manager等系统服务,Context.getSystemService(int name)获取系统服务。
类的静态变量持有大数据对象:如,activity的静态变量持有该activty的引用。
非静态内部类的静态实例。
Handler造成内存泄漏。
WebView。
匿名类:new AsyncTask,new Thead,TimerTask。这些匿名类对象结束之前一直持有对应activity的引用,导致activity实例无法被回收,造成内存泄漏。
2.3分析工具
Memory Monitor,Heap Viewer,Allocation Tracker,Memory Analyzer Tool,LeakCanary。
2.4优化手段
2.4.1对象引用
根据实际需求,合理使用强引用,软引用,弱引用,虚引用。
2.4.2减少不必要的内存开销
增加内存复用:比如合理使用系统自带的资源,视图,图片,对象池等的复用。
留意自动装箱。
2.4.3使用最优数据类型
使用最优数据类型,比如使用ArrayMap,避免使用枚举类型,使用LruCache等。
2.4.5图片内存优化
图片压缩,图片缓存。
3.稳定性优化
3.1异常场景
Crash,ANR。
3.2分析工具
稳定性主要依赖代码优化,逻辑实现的优化来提升。所以从代码层面来看,分析工具主要有:Android Lint,Findbugs,Checkstyle,PMD,FireLine。
3.3优化手段
3.3.1提高代码质量。
3.3.2代码扫描。
3.3.3Crash监控。
3.3.4Crash上报机制。
4.耗电优化
4.1耗电后果
App耗电严重,会给用户带来非常差的体验,导致用户卸载应用。
4.2优化手段
4.2.1Battery Historian
这是Google出的Android系统电量分析工具。
4.2.2计算优化
避免浮点运算等等。
4.2.3避免WakeLock不当使用。
4.2.4使用Job Schedule。
5.安装包大小优化
5.1优化体积大小的原因
节省流量,提高用户对App的好感度。
5.2优化手段及工具
5.2.1代码混淆
使用ProGuard工具进行压缩,优化,混淆。ProGuard的原理:压缩,优化,混淆。
5.2.2资源优化
使用Android Lint删除冗余资源,使资源文件最小化。
5.2.3图片优化
使用AAPT,TinyPng压缩图片,使用webP图片格式等。
5.2.4避免引入重复功能的库
对比选择最优库,不要引入多个类似功能的库。如果有相关库的源码,可根据实际需求,抽取需要的代码重新编译库,让库尽可能的小。
5.2.5插件化
可将功能模块放服务器,需要用时再加载。
6.数据库SQLite优化
6.1优化手段
6.1.1索引
概念:
索引是对数据库表中一列或多列数据进行排序的一种数据结构。可理解为一个指向表中数据的指针,与一本书的目录类似。
优点:
加快表中数据查询速度。
缺点:
创建索引本身也会造成资源开销。
类别:
表索引:CREATE INDEX index_name ON table_name。
单列索引:CREATE INDEX index_name ON table_name(column_name)。
唯一索引:CREATE UNIQUE INDEX index_name ON table_name(column_name)。
组合索引:CREATE INDEX index_name ON table_name(column1,column2)。
主键索引:ALTER TABLE table_name ADD CONSTRAINT index_name PRIMARY KEY(primaryKey)。
总结:
合理使用索引,可加快数据库表数据的查询速率。
6.1.2事务
概念:
对数据库原子性的操作。
优点:
为数据的整体性执行带来可靠安全性,为更新和删除操作带来很大优化。
总结:
保证数据的完整性,安全性,提高数据更新,删除操作的效率。
6.1.3其他手段
尽量少用cursor.getColumnIndex()。
用StringBuilder(非线程安全)或StringBuffer(线程安全)来拼接字符串。
查询时,只返回需要的数据或结果。
cursor使用后要及时关闭。
7.网络优化
7.1原因
网络优化不好,造成用户流量消耗大,耗电快,用户等待时间长体验差等。
7.2工具
Network Monitor,Charles,Fiddler,Stecho。
7.3优化手段
7.3.1接口设计
API设计要合理。
使用GZIP压缩。
选择合适的数据格式:json,xml,protocol Buffer。
7.3.2图片处理
图片下载:
使用缩略图。
使用WebP图片。
根据设备规格,指定图片尺寸请求图片。
使用完善的合适的图片加载框架:Glide,Picasso等。
图片上传:一般要支持断点续传。
7.3.3网络缓存
适当缓存,可让App看起来更快。
使用DiskLruCache。
7.3.4打包网络请求
网络状况好(如:WiFi状态下),可一次异步发起多个业务模块的数据请求。
7.3.5监听相关状态变化
休眠状态(即:熄屏状态下),尽量不要发起网络请求。
充电状态,可适当做一些必要的网络请求,但要控制频率。
弱网状态下,可压缩和减少数据传输量;不要自动加载图片,用占位图显示;页面视图先显示,网络请求延迟提交。
7.3.6优化网络请求机制
划分网络请求的优先级,同一页面,同一模块,重要的数据优先请求。
网络差,减少请求量;网络好,提高请求量。
合并网络请求,减少请求次数。比如,本地埋点数据,无需实时上报,可先本地缓存,再根据上报策略,选择合适时机一并上报。
7.3.8IP直连和HttpDns
IP直连,省去DNS解析时间。
使用HttpDns,防止运营商域名劫持或跨网访问问题。
7.3.9优化请求频率
使用本地缓存,让App在离线状态也能使用。
优先使用缓存;当没有缓存或缓存国旗,再请求网络数据。
App性能优化,是一个持续地过程,需要我们不断提高自己性能优化的能力,才能提高App的性能,才能打造出"快,省,稳"的极佳体验App。
加油~~
来源:oschina
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