Android性能优化

快来打我* 2022-05-29 07:00 330阅读 0赞

总结归纳自《Android开发艺术探索》、《Android群英传》等关于性能优化资料。  
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# Android性能优化 #

版本: 2018/3/20-1

*  Android性能优化
    
     *  布局优化
     *  内存优化
     *  参考资料

1、UI渲染机制

> 1.  系统通过VSYNC信号触发对UI的渲染、重绘，其间隔时间是16ms。
> 2.  这个16ms其实就是1000ms显示60帧画面的单位时间
> 3.  如果不能在16ms内完成绘制，那么就会造成丢帧现象。会在下个信号才开始绘制（2\*16ms）—导致卡顿

## 布局优化 ##

2、布局优化的思想

> 1.  减少布局文件层级
> 2.  使用高性能布局

3、View是什么？

> 1.  View是Android系统在屏幕上的视觉呈现.
> 2.  View是一种控件

4、View是怎么绘制出来的？

> 1.  View的绘制流程是从ViewRoot的performTraversals（）方法开始
> 2.  measure()
> 3.  layout()
> 4.  draw()

5、View是怎么呈现在界面上的？

> 1.  Android中的视图都是通过Window来呈现的(Activity、Dialog还是Toast都有一个Window)
> 2.  然后通过WindowManager来管理View。
> 3.  Window和顶级View——DecorView的通信是依赖ViewRoot完成的。

6、View和ViewGroup什么区别？

> 1.  View是所有控件和布局的父类。
> 2.  `ViewGroup`也属于`View`，构成一种树状结构

7、视图优化的几种方法

> 1.  减少画面绘制的时间
> 2.  避免过度绘制
> 3.  优化布局层级
> 4.  避免嵌套过多无用布局

8、RelativeLayout和LinearLayout的性能差异

> 1.  两者`layout和draw`性能相等，区别在于`measure`过程
> 2.  `RelativeLayout`对所有`子View`会进行`两次measure(横向+纵向)`—因为`子View`间可能同时有`纵向和横向的依赖关系`，所有都需要进行一次测量。
> 3.  `LinearLayout`会进行`一次measure`，如果有`weight属性`才会进行`第二次measure`

9、布局的选择

> 1.  如果不涉及到`层级深度`，应该选择`高效的LinearLayout或者FrameLayout`
> 2.  涉及到层级深度时，如`ListView`中更适合使用`RelativeLayout`，且尽可能使用`pading`代替`margin`
> 3.  `ConstraintLayout`是性能最好的布局！

10、布局层级优化的三种方法

> 1.  `include`标签
> 2.  `merge`标签
> 3.  `ViewStub`

11、include标签的特点和使用方法

> 1.  `include`主要是用于布局重用，就不需要重复写相同的布局
> 2.  `include`中只支持`layout_`开头的属性，如果指定了`id`则会覆盖掉`所包含的布局文件根元素的id属性`

//main.xml
    <android.support.constraint.ConstraintLayout ...>
        <include android:id="@+id/include" layout="@layout/my_include_layout" android:layout_width="200dp" android:layout_height="200dp" .../>
        <TextView android:id="@+id/sample_text" ... />
    </android.support.constraint.ConstraintLayout>
    
    //my_include_layout.xml
    <android.support.constraint.ConstraintLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android" xmlns:app="http://schemas.android.com/apk/res-auto" xmlns:tools="http://schemas.android.com/tools" android:layout_width="match_parent" android:layout_height="match_parent">
    
        <TextView android:id="@+id/sample_text" android:layout_width="wrap_content" android:layout_height="wrap_content" .../>
    
    </android.support.constraint.ConstraintLayout>

12、merge标签的作用

> 1.  `merge`一般配合`include标签`使用，用于减少`布局层级`
> 2.  假如`include标签`外层是`LinearLayout`，内部布局根元素的布局也是`LinearLayout` ，使用`merge`能减少不必要的层级。

//需要将include所包含的内部布局的根布局使用merge标签，如my_include_layout.xml
    <merge xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android" xmlns:app="http://schemas.android.com/apk/res-auto">
        <TextView android:id="@+id/sample_text" android:layout_width="wrap_content" android:layout_height="wrap_content" android:text="I'm include" app:layout_constraintBottom_toBottomOf="parent" app:layout_constraintLeft_toLeftOf="parent" app:layout_constraintRight_toRightOf="parent" app:layout_constraintTop_toTopOf="parent" />
    </merge>

13、ViewStub的作用和使用

> 1.  轻量级组件(继承View)：不可视、大小为0
> 2.  `ViewStub`一旦进行显示，就不存在了，取而代之的是被inflate的布局，并将ID设置为ViewStub中`android：inflateid`属性所指的ID，因此两次调用`inflate`方法会报错
> 3.  `ViewStub`还不支持`merge标签`

//1. 获得ViewStub组件
    mViewStub = (ViewStub)findViewById(R.id.not_often_use); //viewstub的ID
    //2-1. 显示该View的第一种方法
    mViewStub.setVisibility(View.VISIBLE)
    //2-2. 显示该View的第二种方法
    View flateView = mViewStub.inflate();
    TextView textview = (TextView)inflateView.findViewById(R.id.tv);

14、绘制优化-优化View的onDraw方法

> 1.  `onDraw`中不要创建新的`局部对象`—`onDraw`可能会频繁调用，瞬间创建大量对象和大量GC
> 2.  `onDraw`中不要做耗时的任务，尽量要保证`View的绘制频率60fps(每帧画面不超过16ms)`

## 内存优化 ##

15、内存泄漏优化

> 1.  `静态变量`所导致的内存泄漏：如Activity内部静态变量持有Activity的this等
> 2.  `单例模式`导致的内存泄漏：单例模式的对象中的链表等持有了`如：Activity的this指针`，却没有即使释放会导致泄露，因为单例的特点是其生命周期和`Applicaiton`一致。
> 3.  `属性动画`不停止会导致内存泄漏：无限循环动画会持有`Activity的View`，而`View`持有了`Activity`，最终导致泄露。解决办法是在`onDestory`中调用`animator.cancel()`

16、ANR是什么？

> 1.  UI线程执行耗时操作会导致ANR
> 2.  如果`BroadcastReceiver`10秒没有执行完操作，就会导致ANR

17、ANR如何分析？

> 1.  只要出现`ANR`，系统都会在`/data/anr/目录`下生成相应的`trace.txt`
> 2.  根据内容可以分析`ANR`的具体原因

18、ANR出现的几种特殊情况

> 1.  `主线程UI线程`中进行`耗时操作`
> 2.  `UI线程`和在其他线程的`耗时操作`竞争同一个锁。

19、ListView/GridView的优化

> 1.  采用`ViewHolder`
> 2.  避免在`getView`中执行耗时操作
> 3.  根据滑动状态控制任务的`执行频率`，避免快速滑动时开启大量的异步操作。
> 4.  开启硬件加速，使列表滑动更流畅。

20、Bitmap的优化

> 1.  选择合适大小图片, 也可以在图片列表时显示缩略图，显示图片的时候使用原图
> 2.  通过`BitmapFactory.Options`对图片进行采样、
> 3.  图片缓存-使用`内存缓存LruCache`和`硬盘缓存DiskLruCache`

21、线程优化

> 1.  采用线程池，避免线程的创建和销毁带来的性能损失
> 2.  线程池能有效控制最大并发数，避免抢占资源导致的阻塞

22、性能优化建议

> 1.  避免创建过多的对象
> 2.  不要过多使用枚举，枚举所占空间比整数大。少用迭代器。
> 3.  常量使用`static final`进行修饰
> 4.  使用`Andorid特有的数据类型`，如`SparseArray和Pair`，性能更好。
> 5.  适当使用`软引用`和`弱引用`
> 6.  采用内存缓存和硬盘缓存
> 7.  尽量使用静态内部类，避免由于内部类导致的内存泄露
> 8.  使用静态方法，静态方法会比普通方法提高15%的访问速度
> 9.  减少不必要的成员变量，这点在Android Lint工具上已经集成检测了，如果一个变量可以定义为局部变量，则会建议你不要定义成成员变量。
> 10. 减少不必要的对象，使用基础类型会比使用对象更加节省资源，同时更应该避免频繁创建短作用域的变量。
> 11. 对Cursor、Receiver、Sensor、File等对象，要非常注意对它们的创建、回收与注册、解注册
> 12. 避免使用IOC框架，IOC通常使用注解、反射来实现，虽然Java已经进行了很好的优化，但大量使用反射依然会带来性能的下降。
> 13. 使用RenderScript、OpenGL进行复杂的绘图操作。
> 14. 使用SurfaceView代替View进行大量、频繁的绘图操作。
> 15. 尽量使用视图缓存，而不是每次都执行inflate()方法解析视图。

22、性能优化工具汇总

> 1.  UI渲染时间工具：开发者中选择`Profile GPU Rendering(GPU呈现模式分析)`，选择`On Screen as bars`能开启条形图。`蓝色线条`为绘制的时间，要控制在绿线之下。
> 2.  过度绘制：开发者中`Enable GPU OverDraw(开启过度绘制检查)`
> 3.  布局层级：`Hierarchy Viewer`，在`Android Device Monitor`中使用。
> 4.  代码提示工具：Lint
> 5.  Memory Monitor
> 6.  TraceView日志
> 7.  MAT
> 8.  Dumpsys
> 9.  Memory Info

## 参考资料 ##

1.  [Android性能优化《Android群英传》第十章][Android_Android]
2.  [RelativeLayout和LinearLayout的性能对比][RelativeLayout_LinearLayout]
3.  [【腾讯优测干货分享】安卓专项测试之GPU测试探索][GPU]
4.  [Android开发者选项——Gpu呈现模式分析][Android_Gpu]

[http_blog.csdn.net_feather_wch_article_details_79615455]: http://blog.csdn.net/feather_wch/article/details/79615455
[Android_Android]: http://blog.csdn.net/feather_wch/article/details/52652395
[RelativeLayout_LinearLayout]: http://blog.csdn.net/guyuealian/article/details/52162774
[GPU]: https://zhuanlan.zhihu.com/p/22334175
[Android_Gpu]: https://www.cnblogs.com/ldq2016/p/6667381.html