Android应用启动优化:一种DelayLoad的实现和原理

0. 应用启动优化概述

在 Android 开发中,应用启动速度是一个很是重要的点,应用启动优化也是一个很是重要的过程.对于应用启动优化,其实核心思想就是在启动过程当中少作事情,具体实践的时候无非就是下面几种:

1. 异步加载
2. 延时加载
3. 懒加载

不用一一去解释,作过启动优化的估计都使用过,本篇文章将详细讲解一下一种延时加载的实现以及其原理.其实这种加载的实现是很是简单的,可是其中的原理可能比较复杂,还涉及到Looper/Handler/MessageQueue/VSYNC等.以及其中碰到的一些问题,还会有一些我本身额外的思考.

1. 优化后的DelayLoad的实现

一提到DelayLoad,你们可能第一时间想到的就是在 onCreate 里面调用 Handler.postDelayed方法, 将须要 Delay 加载的东西放到这里面去初始化, 这个也是一个比较方便的方法. Delay一段时间再去执行,这时候应用已经加载完成,界面已经显示出来了, 不过这个方法有一个致命的问题: 延迟多久?你们都知道,在 Android 的高端机型上,应用的启动是很是快的 , 这时候只须要 Delay 很短的时间就能够了, 可是在低端机型上,应用的启动就没有那么快了,并且如今应用为了兼容旧的机型,每每须要 Delay 较长的时间,这样带来体验上的差别是很明显的.

这里先说优化方案:

1. 首先 , 建立 Handler 和 Runnable 对象, 其中 Runnable 对象的 run方法里面去更新 UI 线程.

   private Handler myHandler = new Handler();
   private Runnable mLoadingRunnable = new Runnable() {
   @Override
   public void run() {
   updateText(); //更新UI线程
   }
   };

2. 在主 Activity 的 onCreate 中加入下面的代码

   getWindow().getDecorView().post(new Runnable() {
   @Override
   public void run() {
   myHandler.post(mLoadingRunnable);
   }
   });

其实实现的话很是简单,咱们来对比一下三种方案的效果.

2. 三种写法的差别对比

为了验证咱们优化的 DelayLoad的效果,咱们写了一个简单的app , 这个 App 中包含三张不一样大小的图片,每张图片下面都会有一个 TextView , 来标记图片的显示高度和宽度. MainActivity的代码以下:

public class MainActivity extends AppCompatActivity {
private static final int DEALY_TIME = 300 ;

private ImageView imageView1;
private ImageView imageView2;
private ImageView imageView3;
private TextView textView1;
private TextView textView2;
private TextView textView3;

private Handler myHandler = new Handler();
private Runnable mLoadingRunnable = new Runnable() {
@Override
public void run() {
updateText();
}
};

@Override
protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
super.onCreate(savedInstanceState);
setContentView(R.layout.activity_main);

imageView1 = (ImageView) findViewById(R.id.image1);
imageView2 = (ImageView) findViewById(R.id.image2);
imageView3 = (ImageView) findViewById(R.id.image3);

textView1 = (TextView) findViewById(R.id.text1);
textView2 = (TextView) findViewById(R.id.text2);
textView3 = (TextView) findViewById(R.id.text3);

//      第一种写法:直接Post
myHandler.post(mLoadingRunnable);

//      第二种写法:直接PostDelay 300ms.
//        myHandler.postDelayed(mLoadingRunnable, DEALY_TIME);

//      第三种写法:优化的DelayLoad
//      getWindow().getDecorView().post(new Runnable() {
//            @Override
//            public void run() {
//                myHandler.post(mLoadingRunnable);
//            }
//        });

// Dump当前的MessageQueue信息.
getMainLooper().dump(new Printer() {
@Override
public void println(String x) {
Log.i("Gracker",x);
}
},"onCreate");
}

private void updateText() {
TraceCompat.beginSection("updateText");
textView1.setText("image1 : w=" + imageView1.getWidth() +
" h =" + imageView1.getHeight());
textView2.setText("image2 : w=" + imageView2.getWidth() +
" h =" + imageView2.getHeight());
textView3.setText("image3 : w=" + imageView3.getWidth() +
" h =" + imageView3.getHeight());
TraceCompat.endSection();
}

咱们须要关注两个点:

• updateText 这个函数是何时被执行的?
• App 启动后,三个图片的长宽是否能够被正确地显示出来?
• 是否有 Delay Load 的效果?

2.1 第一种写法

1. updateText执行的时机?

   下面是第一种写法的Trace图:

   能够看到 updateText 是在 Activity 的 onCreate/onStart/onResume三个回调执行完成后才去执行的.

2. 图片的宽高是否正确显示?

   从图片看一看到,宽高并无显示. 这是为何呢? 这个问题就要从Activity 的 onCreate/onStart/onResume三个回调提及了. 其实Activity 的 onCreate/onStart/onResume三个回调中,并无执行Measure和Layout操做, 这个是在后面的performTraversals中才执行的. 因此在这以前宽高都是0.

3. 是否有 Delay Load 的效果?并无. 由于咱们知道, 应用启动的时候,要等两次 performTraversals 都执行完成以后才会显示第一帧, 而 updateText 这个方法在第一个 performTraversals 执行以前就执行了. 因此 updateText 方法的执行时间是算在应用启动的时间里面的.

2.2 第二种写法

第二种写法咱们Delay了300ms .咱们来看一下表现.

1. updateText执行的时机?

   能够看到,这种写法的话,updateText是在两个performTraversals 执行完成以后(这时候 APP 的第一帧才显示出来)才去执行的, 执行完成以后又调用了一次 performTraversals 将 TextView 的内容进行更新.

2. 图片的宽高是否正确显示?

   从上图能够看到,图片的宽高是正确显示了出来. 缘由上面已经说了,measure/layout执行完成后,宽高的数据就能够获取了.

3. 是否有 Delay Load 的效果?

   不必定,取决于 Delay的时长.

   从前面的 Trace 图上咱们能够看到 , updateText 方法因为 Delay 了300ms, 因此在应用第一帧显示出来170ms以后, 图片的文字信息才进行了更新. 这个是有 Delay Load 的效果的.

   可是这里只是一个简单的TextView的更新, 若是是较大模块的加载 , 用户视觉上会有很明显的 “ 空白->内容填充” 这个过程, 或者会附加”闪一下”特效…这显然是咱们不想看到的.

   有人会说:能够把Delay的时间减少一点嘛,这样就不会闪了. 话是这么说,可是因为 Android 机器的多元性(其实就是有不少高端机器,也有不少低端机器) , 在这个机子上300ms的延迟算是快,在另一个机子上300ms算是很慢.

   咱们将Delay时间调整为50ms, 其Trace图以下:

   能够看到,updateText 方法在第一个 performTraversals 以后就执行了,因此也没有 Delay Load 的效果(虽然宽高是正确显示了,由于在第一个 performTraversals 方法中就执行了layout和measure).

2.3 第三种写法

通过前两个方法 , 咱们就会想, 若是能不使用Delay方法, updateText 方法能在 第二个performTraversals 方法执行完成后(即APP第一帧在屏幕上显示),立刻就去执行,那么即起到了 Delay Load的做用,又能够正确显示图片的宽高.第三种写法就是这个效果:

1. updateText执行的时机?

   能够看到这种写法. updateText 在第二个 performTraversals 方法执行完成后立刻就执行了, 而后下一个 VSYNC 信号来了以后, TextView就更新了.

2. 图片的宽高是否正确显示?

   固然是正确显示的.如图:

3. 是否有 Delay Load 的效果? 
   从 Trace 图上看, 是有 Delay Load的效果的, 并且能够在应用第一帧显示后立刻进行数据 Load , 不用考虑 Delay时间的长短.

3. 一些思考

关于优化的 Delay Load 的实现,从代码层面来看实际上是很是简单的.其带来的效果也是很赞的.可是实现以后咱们还须要思考一下,为什么这么作就能够实现这种功能呢?很显然要回答这个问题,咱们须要知道更底层的一些东西.这个还涉及到 Handler/Message/MessageQueue/Looper/VSYNC/ViewRootImpl等知识. 往大里说应该还涉及到AMS/WMS等.因为涉及到的东西比较多,我就不在这一篇里面阐述了, 下一篇文章将会从从原理上讲解一下为什么优化的 Delay Load 会起做用.

 

Github：
https://github.com/Gracker/DelayLoadSample