都9102年了，Android 冷启动优化仍是只会老三样吗

性能优化一直都是一个 Android 开发者逃不过的话题，启动优化则更是重中之重。启动速度能够直接影响一个 App 的留存率和转化率，没有人会但愿本身点击以后还要等一会才打开。

可是当我一番调研后发现，网上大部分启动优化相关的文章，套路都差很少，我称之为老三样。

什么是老三样？

1. 将启动页主题背景设置成闪屏页图片

这么作的目的主要是为了消除启动时的黑白屏，给用户一种秒响应的感受，可是并不会真正减小用户启动时间，仅属于视觉优化。

2. 主页面布局优化

1）经过减小冗余或者嵌套布局来下降视图层次结构 2）用 ViewStub 替代在启动过程当中不须要显示的 UI 控件

3. Application 和 主 Activity 的 onCreate 中异步初始化某些代码

由于在主线程上进行资源初始化会下降启动速度，因此能够将没必要要的资源初始化延迟，达到优化的效果。可是这里要注意懒加载集中化的问题，别用户启动时间快了，可是没法在界面上操做就尴尬了。

老三样并不说是无论用或者过期了，只是这三种优化方式都是很是基础的方式，当你的启动优化遇到了瓶颈，是不可以再经过这三种方式突破的。

并且只会基础的优化方式，并不会在履历中展示出优点。

因此今天说说在老三样的基础优化之上还有哪些可行的方案。

进阶方案一 经过 systrace 查找耗时代码

具体步骤

1）清空手机后台

2）在命令行执行

python $ANDROID_HOME/platform-tools/systrace/systrace.py gfx view wm am pm ss dalvik app sched -b 90960 -a 你的包名  -o test.log.html
复制代码

这一步须要你系统环境配置了 ANDROID_HOME 环境变量。

3）运行你的App，正常操做到你想测性能的地方，而后再命令行窗口中按 Enter 键中止收集

4）用 chrome（只支持此浏览器）打开生成的 test.log.html 结果文件，打开效果以下图：

目前须要关心地方就是咱们的应用进程相关的，也就是红框圈起来的地方。

图中的 F 表明绘制帧，黄色/红色表示该帧绘制超时，绿色表明绘制正常,也就是在16.6ms内绘制完一帧。

关于 systrace 如何使用能够参考这篇文章 性能工具Systrace

放大能够看到在启动过程当中，控件渲染耗时状况

因此能够很容易发现哪些启动过程当中没有用到的 UI 控件也被渲染了，这时就能够用 ViewStub 去替代。

可是如今能够看到的都是系统调用的耗时状况，由于谷歌预先在代码里关键的地方加上了监控，若是想要看到本身方法的耗时，

那须要手动在方法入口加上 Trace.beginSection("TAG")

在方法结束的地方加上Trace.endSection()

这样就能够在生成的结果中看到咱们自定义的 tag。

若是不少地方你都想加上监控，手动加是确定不合适的，这里推荐函数插桩方式自动加上监控代码，参考 systrace+函数插桩

这种方式不只能够帮助监控启动过程当中性能问题，再作卡顿优化的时候也能够用这种方式。

定位到了耗时方法，再作一些针对性的优化就相对容易了。

进阶方案二 经过 redex 重排列 class 文件

redex 是 Facebook 开源的一款字节码优化工具，目前只支持 mac 和 linux。

咱们用的是里面的 interdex 功能来重排列咱们 dex 中的 class 文件，那么为何重排列 class 文件能够优化启动速度？

简单的说，经过文件重排列的目的，就是将启动阶段须要用到的文件在 APK 文件中排布在一块儿，尽量的利用 Linux 文件系统的 pagecache 机制，用最少的磁盘 IO 次数，读取尽量多的启动阶段须要的文件，减小 IO 开销，从而达到提高启动性能的目的。

具体能够参考支付宝的这篇 《经过安装包重排布优化 Android 端启动性能》

因此咱们着手要作的就三件事：

1）安装配置 redex 2）得到启动过程当中 class 文件的加载顺序 3）根据这个顺序重排列 dex 中的 class 文件

具体步骤

1）下载 redex，配置环境（Mac OS）

git clone https://github.com/facebook/redex.git

xcode-select --install

brew install autoconf automake libtool python3

brew install boost jsoncpp
复制代码

2）编译安装 redex

cd redex

autoreconf -ivf && ./configure && make

sudo make install
复制代码

编译时间较久，不想干等着，能够加上 say 指令，编译完成后语音通知

autoreconf -ivf && ./configure && make && say '编译完成'

3）配置优化项

由于 redex 默认不开启 interdex，因此咱们要在配置文件中加上相应的配置，在 redex 文档中有说明

因此咱们打开配置文件

cd redex/config/
vi default.config
复制代码

按照下图配置

4）得到启动 class 加载顺序列表

这里按照 redex 提供的工具获取，可是须要手机有 root 权限

首先清空后台进程，而后打开你的应用

获取你的应用的 pid

adb shell ps | grep 你的应用包名
复制代码

收集堆内存，须要 root 权限

adb root
adb shell am dumpheap YOUR_PID /data/local/tmp/SOMEDUMP.hprof
复制代码

把堆内存文件拉取到电脑的某个位置

adb pull /data/local/tmp/SOMEDUMP.hprof YOUR_DIR_HERE/.
复制代码

经过 python 脚本解析堆内存，生成类加载顺序列表

python redex/tools/hprof/dump_classes_from_hprof.py --hprof YOUR_DIR_HERE/SOMEDUMP.hprof > list_of_classes.txt
复制代码

ps: 这个脚本支持 Python 2，执行过程当中若是遇到某个库没安装之类的，直接经过 pip install 缺失的库 就能够

5）经过 redex 处理

ANDROID_SDK=你的Android sdk路径 redex input.apk -o output.apk
复制代码

6）从新签名

这时候生成的 output.apk 是不能直接安装的，须要从新签名，我测试用的是 debug 包，因此从新签了debug 的签名

jarsigner -keystore ~/.android/debug.keystore -storepass android -keypass android output.apk androiddebugkey
复制代码

到这就能够从新安装测试了，按照 facebook 的说法和一些大厂的实践，启动速度大概能够提升 10%~20%，在低端机型上效果应该更明显。

关于 redex 的使用和相关配置文档，均可以在 redex/docs/ 目录下查看。

其余相关

启动耗时测量

为了正确诊断冷启动的性能，须要冷启动的时间指标，下面有两种简单的方式：

adb命令 : adb shell am start -S -W 包名/启动类的全名

例如：

adb shell am start -S -W com.android.helloword/com.android.helloword.MainActivity
复制代码

• ThisTime : 最后一个 Activity 的启动耗时(例如从 LaunchActivity - >MainActivity「adb命令输入的Activity」 , 只统计 MainActivity 的启动耗时)
• TotalTime : 启动一连串的 Activity 总耗时.(有几个Activity 就统计几个)
• WaitTime : 应用进程的建立过程 + TotalTime

这里咱们关注 TotalTime 就能够。

谷歌在 Android4.4（API 19）上也提供了测量方法，在 logcat 中过滤 Displayed 字段，

输出的值表示在启动过程和完成在屏幕上绘制相应 Activity 之间通过的时间，其实和上面的方式获得的结果是同样的。

关于 Android App 的冷启动过程和一些概念能够参考谷歌官方文档 「App startup time 」

因为一些缘由，还有一些优化方法没有实践，有兴趣的能够自行了解：

1）启动过程当中的 GC 优化，尽可能减小 GC 次数，避免大量或者频繁建立对象，如必须，可尝试放到 Native 实现

2）线程优化，尽量减小 cpu 调度，具体就是控制线程数量和调度

3）在类加载的过程当中经过 Hook 去掉类验证的过程，能够在 systrace 生成的文件中看到 verifyClass 过程，由于须要校验方法的每个指令，因此是一个比较耗时的操做

以上就是我关于 Android 冷启动优化的一些总结，水平有限，不免出现不许确的地方，欢迎指正​。​

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