Jetpack 最新成员 AndroidX App Startup 实践以及原理分析

时间 2020-07-11

标签 jetpack 最新成员 androidx app startup 实践以及原理分析繁體版

原文原文链接

前言

前几天 Google 更新了几个 Jetpack 新成员 Hilt、Paging 三、App Startup 等等，周末空闲时间实践了一下 App Startup 能够前去查看 GitHub 上的项目 AndroidX-Jetpack-Practice ，接下来一块儿来分析一下 AndroidX App Startup。java

经过这篇文章你将学习到如下内容：node

App Startup 是什么？
App Startup 为咱们解决了什么问题？
为何不管是 Google 仍是第三方库，初始化时都会在 ContentProvider 里面进行初始化？
在 ContentProvider 里初始化会带来什么性能问题？
ContentProvider 启动顺序源码分析？
如何正确使用 App Startup？
- 自动初始化。
- 手动初始化（也是延迟初始化）。

App Startup 是什么？

来自 Google 文档： App Startup 是 Android Jetpack 最新成员，提供了在 App 启动时初始化组件简单、高效的方法，不管是 library 开发人员仍是 App 开发人员均可以使用 App Startup 显示的设置初始化顺序。android

简单的说就是 App Startup 提供了一个 ContentProvider 来运行全部依赖项的初始化，避免每一个第三方库单独使用 ContentProvider 进行初始化，从而提升了应用的程序的启动速度。git

不管是 Google 提供的库仍是第三方库，启动时运行一些初始化逻辑并很多见，例如 WorkManager 在应用启动时使用 ContentProvider 进行初始化，来看一下 Google 工程师 Husayn Hakeem 分享的一张的图。github

LibraryA, LibraryB, and LibraryC initialized using their own ContentProviders

上图表示如今咱们有三个库分别 LibraryA、LibraryB、和 LibraryC 它们使用本身的 ContentProviders 进行初始化。面试

而 App Startup 提供了一个 ContentProvider 来运行全部依赖项的初始化（LibraryA、LibraryB、和 LibraryC），以下图所示。算法

LibraryA, LibraryB, and LibraryC initialized by AndroidX Startup

AndroidX App Startup 为咱们解决了什么问题？

刚才咱们说到不管是 Google 提供的库仍是第三方库，App 启动运行时会初始化一些逻辑，它们为了方便开发者使用，避免开发者手动调用，使用 ContentProvider 进行初始化，例如 WorkManager 在应用启动时使用 ContentProvider 进行初始化，咱们来看一下 WorkManager 的源码，先来看一下 AndroidManifest.xml 文件内容。编程

如上所见，咱们能够看到在 AndroidManifest.xml 文件内定义了一个名为 WorkManagerInitializer 的 ContentProvider，我来看看 WorkManagerInitializer 里面都作了什么。数组

public class WorkManagerInitializer extends ContentProvider {
    @Override
    public boolean onCreate() {
        // Initialize WorkManager with the default configuration.
        WorkManager.initialize(getContext(), new Configuration.Builder().build());
        return true;
    }
    
    ......
    // 省略了没用的代码
}
复制代码

如上所见其实就是在 WorkManagerInitializer 的 onCreate() 方法里面，使用默认配置初始化 WorkManager。性能优化

咱们也来模仿 WorkManager 写一个 Demo，这里只贴出部分代码，更多信息查看 GitHub 上的 AppStartupSimple 下面的 ContentProvider 模块。

定义一个 WorkContentProvider 并在 onCreate 方法中打印一行日志。

class WorkContentProvider : ContentProvider() {

    override fun onCreate(): Boolean {
        Log.d(TAG, "WorkContentProvider create()")
        return true
    }
    
    .....
}
复制代码

在 AndroidManifest.xml 文件中注册 WorkContentProvider。

<application>
    <provider
        android:name=".WorkContentProvider"
        android:authorities="${applicationId}.provider"
        android:exported="false" />
</application>
复制代码

运行 App 日志以下所示。

com.hi.dhl.startup.simple D/WorkContentProvider: WorkContentProvider create()
复制代码

假设你的 App 有不少相似于 WorkManager 这样的库，都在 ContentProvider 里面进行一些初始化工做，在 App 启动时运行多个 ContentProvider，这样会带来一些问题：

多个 ContentProvider 会增长了 App 启动运行的时间。
ContentProvider 的 onCreate 方法会先于 Application 的 OnCreate 方法执行，这是在冷启动阶段自动运行初始化的，来看一下 Android 10 系统源码。

private void handleBindApplication(AppBindData data) {
	......

	if (!data.restrictedBackupMode) {
        if (!ArrayUtils.isEmpty(data.providers)) {
        	// 建立ContentProvider
            installContentProviders(app, data.providers);
        }
    }

	......

    try {
            // 调用调用 Application 的 OnCreate 方法
            mInstrumentation.callApplicationOnCreate(app);
        } catch (Exception e) {
            ......
        }

    ......
 }
复制代码

这是在 App 冷启动时自动运行初始化的，这样只会增长 App 的加载时间，用户但愿 App 加载得快，启动慢会带来糟糕的用户体验，AndroidX App Startup 正是为了解决这个问题而出现的。

如何正确使用 AndroidX App Startup？

使用 AndroidX App Startup 来运行全部依赖项的初始化有两种方式：

自动初始化。
手动初始化（也是延迟初始化）。

具体能够查看 GitHub 上的 AppStartupSimple 下面的 Startup-Library 模块相关代码。

自动初始化

在 build.gradle 文件内添加依赖。

implementation "androidx.startup:startup-runtime:1.0.0-alpha01"
复制代码

实现 Initializer 接口，并重写两个方法，来初始化组件。

class LibaryC : Initializer<LibaryC.Dependency> {
    override fun create(context: Context): Dependency {
        // 初始化工做
        Log.e(TAG, "init LibaryC ")
        return Dependency()
    }

    override fun dependencies(): MutableList<Class<out Initializer<*>>> {
        return mutableListOf(LibaryB::class.java)
    }
    ......
}
复制代码

create(Context): 这里进行组件初始化工做。
dependencies(): 返回须要初始化的列表，同时设置 App 启动时依赖库运行的顺序，假设 LibaryC 依赖于 LibaryB，LibaryB 依赖于 LibaryA，App 启动运行时，会先运行 LibaryA 而后运行 LibaryB 最后运行 LibaryC。

正如 GitHub 上的 AppStartupSimple 示例项目，它依赖结构就是 LibaryC 依赖于 LibaryB，LibaryB 依赖于 LibaryA，输出结果以下所示：

com.hi.dhl.startup.simple E/LibaryA: init LibaryA 
com.hi.dhl.startup.simple E/LibaryB: init LibaryB 
com.hi.dhl.startup.simple E/LibaryC: init LibaryC 
复制代码

在 AndroidManifest.xml 文件中注册 InitializationProvider。

<application>
    <provider
        android:name="androidx.startup.InitializationProvider"
        android:authorities="${applicationId}.androidx-startup"
        android:exported="false"
        tools:node="merge">

        <!-- 自动初始化 -->
        <meta-data
            android:name="com.hi.dhl.startup.library.LibaryC"
            android:value="androidx.startup" />
    </provider>
</application>
复制代码

App 启动的时 App Startup 会读取 AndroidManifest.xml 文件里面的 InitializationProvider 下面的 <meta-data> 声明要初始化的组件，完成自动初始化工做。

手动初始化（也是延迟初始化）

在 build.gradle 文件内添加依赖，和上文同样。
建立一个类 LibaryD 实现 Initializer 接口，并重写两个方法，来初始化组件，和上文同样。
在 AndroidManifest.xml 文件中注册 InitializationProvider

<application>
        <provider
            android:name="androidx.startup.InitializationProvider"
            android:authorities="${applicationId}.androidx-startup"
            android:exported="false"
            tools:node="merge">
            <!-- 手动初始化（也是延迟初始化） -->
            <meta-data
                android:name="com.hi.dhl.startup.library.LibaryD"
                android:value="androidx.startup"
                tools:node="remove" />
        </provider>
    </application>
复制代码

只须要在 <meta-data> 标签内添加 tools:node="remove" 清单合并工具会将它从清单文件中删除。

在须要的地方进行初始化，调用如下代码进行初始化。

AppInitializer.getInstance(context).initializeComponent(MyInitializer::class.java)
复制代码

若是组件初始化以后，再次调用 AppInitializer.initializeComponent() 方法不会再次初始化。

手动初始化（也是延迟初始化）是很是有用的，组件不须要在 App 启动时运行，只须要在须要它地方运行，能够减小 App 的启动时间，提升启动速度。

总结

这篇文章主要介绍了如下内容：

ContentProvider 启动顺序源码分析。
App Startup 是 Jetpack 的新成员，是为了解决因 App 启动时运行多个 ContentProvider 会增长 App 的启动时间的问题。
使用了一个 InitializationProvider 管理多个依赖项，消除了每一个库单独使用 ContentProvider 成本，减小初始化时间。
App Startup 容许你自定义组件初始化顺序。
App Startup 能够自动初始化 AndroidManifest.xml 文件中 InitializationProvider 下面的 <meta-data> 声明要初始化的组件。
App Startup 提供了一种延迟初始化组件的方法，减小 App 初始化时间。

计划创建一个最全、最新的 AndroidX Jetpack 相关组件的实战项目以及相关组件原理分析文章，正在逐渐增长 Jetpack 新成员，仓库持续更新，能够前去查看：AndroidX-Jetpack-Practice, 若是这个仓库对你有帮助，请帮我点个赞，我会陆续完成更多 Jetpack 新成员的项目实践。

参考文献

结语

致力于分享一系列 Android 系统源码、逆向分析、算法、翻译、Jetpack 源码相关的文章，能够关注我，若是你喜欢这篇文章欢迎 star，一块儿来学习，期待与你一块儿成长。

算法

因为 LeetCode 的题库庞大，每一个分类都能筛选出数百道题，因为每一个人的精力有限，不可能刷完全部题目，所以我按照经典类型题目去分类、和题目的难易程度去排序。

数据结构：数组、栈、队列、字符串、链表、树……
算法：查找算法、搜索算法、位运算、排序、数学、……

每道题目都会用 Java 和 kotlin 去实现，而且每道题目都有解题思路，若是你同我同样喜欢算法、LeetCode，能够关注我 GitHub 上的 LeetCode 题解：Leetcode-Solutions-with-Java-And-Kotlin，一块儿来学习，期待与你一块儿成长。

Android 10 源码系列

正在写一系列的 Android 10 源码分析的文章，了解系统源码，不只有助于分析问题，在面试过程当中，对咱们也是很是有帮助的，若是你同我同样喜欢研究 Android 源码，能够关注我 GitHub 上的 Android10-Source-Analysis，文章都会同步到这个仓库。

Android 应用系列

精选译文

目前正在整理和翻译一系列精选国外的技术文章，不只仅是翻译，不少优秀的英文技术文章提供了很好思路和方法，每篇文章都会有译者思考部分，对原文的更加深刻的解读，能够关注我 GitHub 上的 Technical-Article-Translation，文章都会同步到这个仓库。