Android性能优化总结

安卓开发大军浩浩荡荡，通过近十年的发展，Android技术优化日异月新，现在Android 9.0 已经发布，Android系统性能也已经很是流畅，能够在体验上彻底媲美iOS。
可是，到了各大厂商手里，改源码、自定义系统，使得Android原生系统变得鱼龙混杂，而后到了不一样层次的开发工程师手里，由于技术水平的良莠不齐，即便不少手机在跑分软件性能很是高，打开应用依然存在卡顿现象。另外，随着产品内容迭代，功能愈来愈复杂，UI页面也愈来愈丰富，也成为流畅运行的一种阻碍。综上所述，对APP进行性能优化已成为开发者该有的一种综合素质，也是开发者可以完成高质量应用程序做品的保证。html

在Android应用优化方面，咱们主要从如下4个方面进行优化：java

稳定（内存溢出、崩溃）
流畅（卡顿）
耗损（耗电、流量、网络）
安装包（APK瘦身）

内存优化

因为Android应用的沙箱机制，每一个应用所分配的内存大小是有限度的，内存过低就会触发LMK(Low Memory Killer)机制，进而会出现闪退现象。若是要对内存进行优化，就须要先搞懂java的内存是如何分配和回收的，关于这方面，能够重点参考下面的内容：
Java 垃圾回收器的GC机制，看这一篇就够了
 Android 内存泄漏常见案例及分析
 Android应用内存泄漏的定位、分析与解决策略git

分析工具

Memory Monitor 工具

Memory Monitor是Android Studio自带的一个内存监视工具，它能够很好地帮助咱们进行内存实时分析。经过点击Android Studio右下角的Memory Monitor标签，打开工具能够看见较浅蓝色表明free的内存，而深色的部分表明使用的内存从内存变换的走势图变换，能够判断关于内存的使用状态，例如当内存持续增高时，可能发生内存泄漏；当内存忽然减小时，可能发生GC等。github

Memory Analyzer工具

MAT 是一个快速，功能丰富的 Java Heap 分析工具，经过分析 Java 进程的内存快照 HPROF 分析，从众多的对象中分析，快速计算出在内存中对象占用的大小，查看哪些对象不能被垃圾收集器回收，并能够经过视图直观地查看可能形成这种结果的对象。web

LeakCanary工具

LeakCanary是一个内存监测工具，该工具是Square公司出品的，所谓Square出品必属精品，LeakCanary的官方地址为https://github.com/square/leakcanar，咱们能够在Gradle里引用它。canvas

Android Lint 工具

Android Lint 是Android Sutido种集成的一个Android代码提示工具，它能够给布局、代码提供很是强大的帮助。若是在布局文件中写了三层冗余的LinearLayout布局，就会在编辑器右边看到提示。固然这个是一个简单的举例，Lint的功能很是强大，你们应该养成写完代码查看Lint的习惯，这不只让你及时发现代码种隐藏的一些问题，更能让你养成良好的代码风格，要知道，这些Lint提示可都是Google大牛们汗水合智慧的结晶。性能优化

其余建议

在Android应用开发中，影响稳定性的缘由不少，好比内存使用不合理、代码异常场景考虑不周全、代码逻辑不合理等，都会对应用的稳定性形成影响。
其中最多见的两个场景是：Crash 和 ANR，这两个错误将会使得程序没法使用。因此作好Crash监控，把崩溃信息、异常信息收集记录起来，以便后续分析；合理使用主线程处理业务，不要在主线程中作耗时操做，防止ANR程序无响应发生。
具体能够参考下面的文章连接：
Android系统稳定性问题总结服务器

交互优化

交互是与用户体验最直接的方面，交互场景大概能够分为四个部分：UI 绘制、应用启动、页面跳转、事件响应。对于上面四个方面，大体能够从如下两个方面来进行优化：网络

界面绘制：主要缘由是绘制的层级深、页面复杂、刷新不合理，因为这些缘由致使卡顿的场景更多出如今 UI 和启动后的初始界面以及跳转到页面的绘制上。
数据处理：致使这种卡顿场景的缘由是数据处理量太大，通常分为三种状况，一是数据在处理 UI 线程，二是数据处理占用 CPU 高，致使主线程拿不到时间片，三是内存增长致使 GC 频繁，从而引发卡顿。

咱们知道，Android的绘制须要通过onMeasure、onLayout、onDraw等几个步骤，因此布局的层级越深、元素越多、耗时也就越长。还有就是Android 系统每隔 16ms 发出 VSYNC 信号，触发对 UI 进行渲染，若是每次渲染都成功，这样就可以达到流畅的画面所需的 60FPS。若是某个操做花费的时间是 24ms ，系统在获得 VSYNC 信号时就没法正常进行正常渲染，这样就发生了丢帧现象。框架

之因此出现卡顿现象，是由于有两个缘由：

绘制任务过重，绘制一帧内容耗时太长
主线程太忙，根据系统传递过来的 VSYNC 信号来时还没准备好数据致使丢帧

基于问题产生的缘由，咱们能够从如下几个方面进行优化：

布局优化

在Android种系统对View进行测量、布局和绘制时，都是经过对View数的遍从来进行操做的。若是一个View数的高度过高就会严重影响测量、布局和绘制的速度。Google也在其API文档中建议View高度不宜哦过10层。如今版本种Google使用RelativeLayout替代LineraLayout做为默认根布局，目的就是下降LineraLayout嵌套产生布局树的高度，从而提升UI渲染的效率。
在布局优化方面，咱们能够从如下几个方面进行优化：

布局复用，使用<include>标签重用layout；
提升显示速度，使用<ViewStub>延迟View加载；
减小层级，使用<merge>标签替换父级布局；
注意使用wrap_content，会增长measure计算成本；
删除控件中无用属性；

渲染优化

过分绘制是指在屏幕上的某个像素在同一帧的时间内被绘制了屡次。在多层次重叠的 UI 结构中，若是不可见的 UI 也在作绘制的操做，就会致使某些像素区域被绘制了屡次，从而浪费了多余的 CPU 以及 GPU 资源。咱们能够经过开启手机的过渡绘制功能来检测页面是否被过分绘制。

为了不过分绘制，咱们能够从如下几个方面进行优化：

布局上的优化，移除 XML 中非必须的背景，移除 Window 默认的背景、按需显示占位背景图片。
自定义View优化，使用 canvas.clipRect()来帮助系统识别那些可见的区域，只有在这个区域内才会被绘制。

启动优化

应用通常都有闪屏页，优化闪屏页的 UI 布局，能够经过 Profile GPU Rendering 检测丢帧状况。
也能够经过启动加载逻辑优化。能够采用分布加载、异步加载、延期加载策略来提升应用启动速度。
数据准备。数据初始化分析，加载数据能够考虑用线程初始化等策略。

刷新优化

Android开发中，一般是异步操做页面的，所以须要能够从刷新优化上来优化应用，主要有两个原则：

减小刷新次数；
缩小刷新区域；

动画优化

在实现动画效果时，须要根据不一样场景选择合适的动画框架来实现。有些状况下，能够用硬件加速方式来提供流畅度。

耗电优化

在移动设备中，电池的重要性不言而喻，没有电什么都干不成。对于操做系统和设备开发商来讲，耗电优化一致没有中止，去追求更长的待机时间，而对于一款应用来讲，并非能够忽略电量使用问题，特别是那些被归为“电池杀手”的应用，最终的结果是被卸载。所以，应用开发者在实现需求的同时，须要尽可能减小电量的消耗。

在 Android5.0 之前，在应用中测试电量消耗比较麻烦，也不许确，5.0 以后专门引入了一个获取设备上电量消耗信息的 API，即Battery Historian。Battery Historian 是一款由 Google 提供的 Android 系统电量分析工具，和Systrace 同样，是一款图形化数据分析工具，直观地展现出手机的电量消耗过程，经过输入电量分析文件，显示消耗状况，最后提供一些可供参考电量优化的方法。

网络优化

对于网络的优化，能够从如下几个方面着手进行：

图片网络优化

例如，针对网络状况，返回不一样的图片数据，一种是高清大图，一种是正常图片，一种是缩略小图。当用户处于wifi下给控件设置高清大图，当4g或者3g模式下加载正常图片，当弱网条件下加载缩略图。

网络数据优化

移动端获取网络数据优化能够从如下几点着手：

链接复用：节省链接创建时间，如开启 keep-alive。
对于Android来讲默认状况下HttpURLConnection和HttpClient都开启了keep-alive。只是2.2以前HttpURLConnection存在影响链接池的Bug，具体可见：Android HttpURLConnection及HttpClient选择
请求合并：即将多个请求合并为一个进行请求，比较常见的就是网页中的CSS Image Sprites。若是某个页面内请求过多，也能够考虑作必定的请求合并。
减小请求数据的大小：对于post请求，body能够作gzip压缩的，header也能够作数据压缩。返回数据的body也能够作gzip压缩，body数据体积能够缩小到原来的30%左右。

异常拦截优化

在获取数据的流程中，访问接口和解析数据时都有可能会出错，咱们能够经过拦截器在这两层拦截错误。

在访问接口时，咱们不用设置拦截器，由于一旦出现错误，Retrofit会自动抛出异常。好比，常见请求异常404，500，503等等。
在解析数据时，咱们设置一个拦截器，判断Result里面的code是否为成功，若是不成功，则要根据与服务器约定好的错误码来抛出对应的异常。好比，token失效，禁用同帐号登录多台设备，缺乏参数，参数传递异常等等。

APK瘦身

应用安装包大小对应用使用没有影响，但应用的安装包越大，用户下载的门槛越高，特别是在移动网络状况下，用户在下载应用时，对安装包大小的要求更高，所以，减少安装包大小可让更多用户愿意下载和体验产品。

在Android Studio工具栏里，打开build–>Analyze APK, 选择要分析的APK包，能够看到apk的相关信息，以下所示：

Android的apk主要有如下信息构成：

assets文件夹。存放一些配置文件、资源文件，assets不会自动生成对应的 ID，而是经过 AssetManager 类的接口获取。
res。res 是 resource 的缩写，这个目录存放资源文件，会自动生成对应的 ID 并映射到 .R 文件中，访问直接使用资源ID。
META-INF。保存应用的签名信息，签名信息能够验证 APK 文件的完整性。
AndroidManifest.xml。这个文件用来描述 Android 应用的配置信息，一些组件的注册信息、可以使用权限等。
classes.dex。Dalvik 字节码程序，让 Dalvik 虚拟机可执行，通常状况下，Android 应用在打包时经过Android SDK 中的 dx 工具将 Java 字节码转换为 Dalvik 字节码。
resources.arsc。记录着资源文件和资源 ID 之间的映射关系，用来根据资源 ID 寻找资源。

基于上面的组成部分，那么优化也能够从如下几个方面着手：

代码混淆。使用proGuard 代码混淆器工具，它包括压缩、优化、混淆等功能。
资源优化。好比使用 Android Lint 删除冗余资源，资源文件最少化等。
图片优化。好比利用 AAPT 工具对 PNG 格式的图片作压缩处理，下降图片色彩位数等。
避免重复功能的库，使用 WebP图片格式等。
插件化，好比功能模块放在服务器上，按需下载，能够减小安装包大小。

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