Android app启动优化

时间 2019-11-06

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1、应用的启动方式

一般来讲，启动方式分为两种：冷启动和热启动。html

一、冷启动：当启动应用时，后台没有该应用的进程，这时系统会从新建立一个新的进程分配给该应用，这个启动方式就是冷启动。android

二、热启动：当启动应用时，后台已有该应用的进程（例：按back键、home键，应用虽然会退出，可是该应用的进程是依然会保留在后台，可进入任务列表查看），因此在已有进程的状况下，这种启动会从已有的进程中来启动应用，这个方式叫热启动。shell

特色数据库

一、冷启动：冷启动由于系统会从新建立一个新的进程分配给它，因此会先建立和初始化Application类，再建立和初始化MainActivity类（包括一系列的测量、布局、绘制），最后显示在界面上。浏览器

二、热启动：热启动由于会从已有的进程中来启动，因此热启动就不会走Application这步了，而是直接走MainActivity（包括一系列的测量、布局、绘制），因此热启动的过程只须要建立和初始化一个MainActivity就好了，而没必要建立和初始化Application，bash

由于一个应用重新进程的建立到进程的销毁，Application只会初始化一次。网络

2、应用的启动过程

冷启动启动流程：当点击app的启动图标时，安卓系统会从Zygote进程中fork建立出一个新的进程分配给该应用： app

以后会依次建立和初始化Application类、建立MainActivity类、加载主题样式Theme中的windowBackground等属性设置给MainActivity以及配置Activity层级上的一些属性、再inflate布局、当onCreate/onStart/onResume方法都走完了后最后才进行contentView的measure/layout/draw显示在界面上，因此直到这里，

应用的第一次启动才算完成，这时候咱们看到的界面也就是所说的第一帧。因此，总结一下，应用的启动流程以下：框架

Application的构造器方法——>attachBaseContext()——>onCreate()——>Activity的构造方法——>onCreate()——>配置主题中背景等属性——>onStart()——>onResume()——>测量布局绘制显示在界面上。 eclipse

大体流程以下：

一、点击桌面图标，Launcher会启动程序默认的Acticity，以后再按照程序的逻辑启动各类Activity

二、启动Activity都须要借助应用程序框架层的ActivityManagerService服务进程(Service也是由ActivityManagerService进程来启动的)；在Android应用程序框架层中，ActivityManagerService是一个很是重要的接口，

它不但负责启动Activity和Service，还负责管理Activity和Service。

Step 1. 不管是经过Launcher来启动Activity，仍是经过Activity内部调用startActivity接口来启动新的Activity，都经过Binder进程间通讯进入到ActivityManagerService进程中，而且调用ActivityManagerService.startActivity接口；

Step 2. ActivityManagerService调用ActivityStack.startActivityMayWait来作准备要启动的Activity的相关信息；

Step 3. ActivityStack通知ApplicationThread要进行Activity启动调度了，这里的ApplicationThread表明的是调用ActivityManagerService.startActivity接口的进程，对于经过点击应用程序图标的情景来讲，这个进程就是Launcher了，

而对于经过在Activity内部调用startActivity的情景来讲，这个进程就是这个Activity所在的进程了；

Step 4. ApplicationThread不执行真正的启动操做，它经过调用ActivityManagerService.activityPaused接口进入到ActivityManagerService进程中，看看是否须要建立新的进程来启动Activity；

Step 5. 对于经过点击应用程序图标来启动Activity的情景来讲，ActivityManagerService在这一步中，会调用startProcessLocked来建立一个新的进程，而对于经过在Activity内部调用startActivity来启动新的Activity来讲，这一步是不须要执行的，

由于新的Activity就在原来的Activity所在的进程中进行启动；

Step 6. ActivityManagerServic调用ApplicationThread.scheduleLaunchActivity接口，通知相应的进程执行启动Activity的操做；

Step 7. ApplicationThread把这个启动Activity的操做转发给ActivityThread，ActivityThread经过ClassLoader导入相应的Activity类，而后把它启动起来。连接

3、消除启动时的白屏/黑屏

一、将背景图设置成咱们APP的Logo图，做为APP启动的引导，如今市面上大部分的APP也是这么作的：

<style name="AppTheme.NoActionBar">
        <item name="windowActionBar">false</item>
        <item name="windowNoTitle">true</item>
    </style>
    
    <style name="AppTheme.NoActionBar.Splash">
        <item name="android:windowBackground">@drawable/splash_image_1</item>
    </style>
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二、将背景颜色设置为透明色，这样当用户点击桌面APP图片的时候，并不会"当即"进入APP，并且在桌面上停留一会，其实这时候APP已是启动的了，只是咱们原来黑/白屏windowBackground的颜色设置成透明的：

<style name="AppTheme.NoActionBar.Transparent">
        <item name="android:windowBackground">@color/transparent</item>
        <item name="android:windowAnimationStyle">@android:style/Animation.Translucent</item>
        <item name="android:windowIsTranslucent">true</item>
   </style>
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4、启动耗时统计

adb shell am start -W [-D] [PackageName]/[PackageName.MainActivity] 加-D可等待调试器附加到进程执行成功后将返回三个测量到的时间：

这里面涉及到三个时间，ThisTime、TotalTime 和 WaitTime。WaitTime 是 startActivityAndWait 这个方法的调用耗时，ThisTime 是指调用过程当中最后一个 Activity 启动时间到这个 Activity 的 startActivityAndWait 调用结束。TotalTime 是指调用过程当中第一个 Activity 的启动时间到最后一个 Activity 的 startActivityAndWait 结束。若是过程当中只有一个 Activity ，则 TotalTime 等于 ThisTime。总结:若是只关心某个应用自身启动耗时，参考TotalTime；若是关心系统启动应用耗时，参考WaitTime；若是关心应用有界面Activity启动耗时，参考ThisTime。连接： www.jianshu.com/p/a0e242d57…

5、启动耗时优化

通常而言，热启动时时间较长是由于在MainActivity的onCreate()函数中作了太多UI耗时操做,而冷启动时间较长主要跟Application的onCreate()函数以及MainActivity的onCreate()函数的执行时间有关。工欲善其事,必先利其器，首先来介绍一下Android测量函数耗时的几个方法：

一、使用Android Studio 的profiler功能：

点击record录制app启动过程当中执行每一个函数及其子函数的CPU耗时，很是直观的能够找到启动过程当中耗时最多的地方。为了捕获到完整的冷启动流程，在开始录制以前先到Android系统设置菜单中选择带调试的应用：

而后点击应用图标，系统会等待咱们attach到相应的进程，咱们首先开始CPU耗时录制而后在attach到进程，这样子就能够记录到Application onCreate函数的执行耗时了。

要想追踪指定代码段的操做耗时，能够在代码段执行先后跳转追踪调试方法：

Debug.startMethodTracing(“launch”);
....
代码
.....
Debug.stopMethodTracing();
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随着程序的运行,在/sdcard/文件夹下会自动建立一个launch.trace的文件,这个文件能够经过Android Studio profiler和eclipse traceView打开，而后进行分析。

二、使用eclipse traceView打开trace文件：

左上角为线程面板，右上角为时间面板，底部是数据分析面板。时间线面板以每一个线程为一行，右边是该线程在整个过程当中方法执行的状况，一行中有不少的小色块。这些色块表明采集过程当中方法调用时间线，相同的颜色表明相同的方法，其中的每个小色块就表明一次方法的调用，色块的长度表明方法执行时间的长短，左边为第一个色块表明方法执行开始，最右边色块表明最后一个方法执行结束，有时候能够根据色块长度来作个大体判断，哪个方法执行时间相对来讲比较长，你能够把鼠标放到色块上，就会显示该方法调用的详细信息。在数据分析面板，你能够点击某个函数展开更详细的信息，展开后，大多数有如下两个类别:

Parents:调用该方法的父类方法

Children:该方法调用的子类方法

若是该方法含有递归调用，可能还会多出两个类别:

Parents while recursive:递归调用时所涉及的父类方法

Children while recursive:递归调用时所涉及的子类方法

至于数据分析面板红色框中，各个字段的含义以下：

开发者最关心的数据有：很重要的指标：Calls + Recur Calls / Total , 最重要的指标： Cpu Time / Call 由于咱们最关心的有两点，一是调用次数很少，但每次调用却须要花费很长时间的函数。这个能够从Cpu Time / Call反映出来。另一个是那些自身占用时间不长，但调用却很是频繁的函数。这个能够从**Calls + Recur Calls / Total **反映出来。

三、使用StrictMode线程策略

StrictMode意思为严格模式，是用来检测程序中违例状况的开发者工具，线程策略（ThreadPolicy）检测的内容有

1）自定义的耗时调用 使用detectCustomSlowCalls()开启

2）磁盘读取操做 使用detectDiskReads()开启

3）磁盘写入操做 使用detectDiskWrites()开启

4）网络操做 使用detectNetwork()开启
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严格模式的开启能够放在Application或者Activity以及其余组件的onCreate方法。为了更好地分析应用中的问题，建议放在Application的onCreate方法中：

StrictMode.setThreadPolicy(new StrictMode.ThreadPolicy.Builder()
                .detectAll()//开启全部的detectXX系列方法
                .penaltyDialog()//弹出违规提示框
                .penaltyLog()//在Logcat中打印违规日志
                .build());
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setThreadPolicy()将对当前线程应用该策略。若是不指定检测函数，也能够用detectAll()来替代。penaltyLog()表示将警告输出到LogCat，你也可使用其余或增长新的惩罚（penalty）函数，例如使用penaltyDeath()的话，一旦StrictMode消息被写到LogCat后应用就会崩溃。另外虚拟机策略（VmPolicy）不能经过一个对话框提供警告。

在线程策略（ThreadPolicy）检测的时候，有几个penalty系列方法。

1）penaltyDeath()，当触发违规条件时，直接Crash掉当前应用程序。

2）penaltyDeathOnNetwork()，当触发网络违规时，Crash掉当前应用程序。

3）penaltyDialog()，触发违规时，显示对违规信息对话框。

4）penaltyFlashScreen()，会形成屏幕闪烁，不过通常的设备可能没有这个功能
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四、使用Android Systrace

Systrace 容许在系统级别收集和检查设备上运行的全部进程的计时信息。它未来自Android内核的数据（例如CPU调度程序，磁盘活动和应用程序线程）组合起来，以生成HTML报告。若是想分析Android系统或者app的问题，首先咱们须要抓取Systrace文件分析并找出引发系统卡顿，或者app反应慢的缘由，而后在源码上解决引发慢的问题。首先连接手机，打开Android Device Monitor，选择要分析的进程，点击Capture system wide trace using Android。

根据不一样的需求，配置抓取不一样的trace 时间(时间请勿过长，不然会致使抓取内容部分丢失)，内容等，而后点击OK,操做要分析系统卡顿或app运行缓慢的部分，系统会自动收集运行时的信息，而后用Chrome 浏览器打开生成的trace 文件：

抓取的Trace报告提供了Android系统进程在特定时间段内的总体状况。它检查捕获的跟踪信息，并突出显示其检查到的问题，里面会包含每一个CPU，以及图形渲染，输入事件等等内容，例如在显示运动或动画时UI粗糙，并提供关于如何解决这些问题的建议。可是，systrace不会在应用程序进程中收集有关代码执行的信息。有关您的应用程序执行哪些方法以及使用多少CPU资源的更多详细信息，请使用Android Studio的内置Profiler分析器，或生成跟踪日志并使用Traceview查看它们。

6、优化建议

一、页面布局：

1）当根布局文件最外层标签为FrameLayout以及使用include标签引用的布局文件的最外层标签
能够用merge标签来替换，减小一层布局深度。

2）对于页面中不须要当即展现的部件使用ViewStub实现延迟加载的方式

3）合理运用LinearLayout和RelativeLayout，减小布局嵌套，推荐使用ConstraintLayout

4）当时用自定义控件时，onDraw()中及不要作耗时操做
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二、应用初始化：

在大部分app开发中，咱们都会去重写Application类，而后在onCreate()里进行一些初始化操做，好比建立一些全局单例，第三方SDK以及一些功能模块的初始化等，若是初始化函数耗时过长,应该放到线程池或者intentService中去操做；涉及到数据库和文件等I/O操做，放到真正须要的地方再执行。一样在MainActivity的onCreate()函数中也要注意上述问题,由于只有当Activity生命周期执行到onResume()函数的时候界面才会真正显示出来，onCreate()函数执行时间越长，界面等待显示的时间越长，若是有些初始化流程必需要放在onCreate()当中，可使用DelayLoad的机制：

getWindow().getDecorView().post(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                myHandler.post(mLoadingRunnable);
            }
        });
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ViewRootImpl 的 performTraversals 方法是一个很核心的方法，每一帧绘制都会走一遍，调用各类 measure / layout / draw 等，最终将要显示的数据交给 hwui 去进行绘制。Activity 在启动时，会在第二次执行 performTraversals 才会去真正的绘制，缘由在于第一次执行 performTraversals 的时候，会走到 Egl 初始化的逻辑，而后会从新执行一次 performTraversals 。在 onCreate 中 Post 的 runnable 对象，在第一个 performTraversals 方法执行的时候被调用，mLoadingRunnable在界面真正绘制的时候才会执行。