Android性能优化的几点建议

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。

在Android应用优化方面，咱们主要从如下4个方面进行优化：

1. 稳定（内存溢出、崩溃）
2. 流畅（卡顿）
3. 耗损（耗电、流量、网络）
4. 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

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。

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。

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。

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。

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

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：

• 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。

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。