前言安卓开发大军浩浩荡荡经过近十年的发展Android技术优化日异月新Android系统性能也已经非常流畅可以在体验上完全媲美iOS。但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然后到了不同层次的开发工程师手里因为技术水平的参差不齐即使很多手机在跑分软件性能非常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越来越复杂UI页面也越来越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能够完成高质量应用程序作品的保证。在Android应用优化方面我们主要从以下4个方面进行优化稳定内存溢出、崩溃流畅卡顿耗损耗电、流量、网络安装包APK瘦身内存优化由于Android应用的沙箱机制每个应用所分配的内存大小是有限度的内存太低就会触发LMK(Low Memory Killer)机制进而会出现闪退现象。如果要对内存进行优化就需要先搞懂java的内存是如何分配和回收的。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可以很好地帮助我们进行内存实时分析。通过点击Android Studio右下角的Memory Monitor标签打开工具可以看见较浅蓝色代表free的内存而深色的部分代表使用的内存从内存变换的走势图变换可以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突然减少时可能发生GC等。Memory Analyzer工具MAT 是一个快速功能丰富的 Java Heap 分析工具通过分析 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可以通过视图直观地查看可能造成这种结果的对象。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/lea…我们可以在Gradle里引用它。Android Lint 工具Android Lint 是Android Sutido种集成的一个Android代码提示工具它可以给布局、代码提供非常强大的帮助。如果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。当然这个是一个简单的举例Lint的功能非常强大大家应该养成写完代码查看Lint的习惯这不仅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。其他建议在Android应用开发中影响稳定性的原因很多比如内存使用不合理、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造成影响。其中最常见的两个场景是Crash 和 ANR这两个错误将会使得程序无法使用。所以做好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做耗时操作防止ANR程序无响应发生。交互优化交互是与用户体验最直接的方面交互场景大概可以分为四个部分UI 绘制、应用启动、页面跳转、事件响应。对于上面四个方面大致可以从以下两个方面来进行优化界面绘制主要原因是绘制的层级深、页面复杂、刷新不合理由于这些原因导致卡顿的场景更多出现在 UI 和启动后的初始界面以及跳转到页面的绘制上。数据处理导致这种卡顿场景的原因是数据处理量太大一般分为三种情况一是数据在处理 UI 线程二是数据处理占用 CPU 高导致主线程拿不到时间片三是内存增加导致 GC 频繁从而引起卡顿。我们知道Android的绘制需要经过onMeasure、onLayout、onDraw等几个步骤所以布局的层级越深、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 进行渲染如果每次渲染都成功这样就能够达到流畅的画面所需的 60FPS。如果某个操作花费的时间是 24ms 系统在得到 VSYNC 信号时就无法正常进行正常渲染这样就发生了丢帧现象。之所以出现卡顿现象是因为有两个原因绘制任务太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导致丢帧基于问题产生的原因我们可以从以下几个方面进行优化布局优化在Android种系统对View进行测量、布局和绘制时都是通过对View数的遍历来进行操作的。如果一个View数的高度太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。现在版本种Google使用RelativeLayout替代LineraLayout作为默认根布局目的就是降低LineraLayout嵌套产生布局树的高度从而提高UI渲染的效率。在布局优化方面我们可以从以下几个方面进行优化布局复用使用include标签重用layout提高显示速度使用ViewStub延迟View加载减少层级使用merge标签替换父级布局注意使用wrap_content会增加measure计算成本删除控件中无用属性渲染优化过度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多次。在多层次重叠的 UI 结构中如果不可见的 UI 也在做绘制的操作就会导致某些像素区域被绘制了多次从而浪费了多余的 CPU 以及 GPU 资源。我们可以通过开启手机的过渡绘制功能来检测页面是否被过度绘制。为了避免过度绘制我们可以从以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。启动优化应用一般都有闪屏页优化闪屏页的 UI 布局可以通过 Profile GPU Rendering 检测丢帧情况。也可以通过启动加载逻辑优化。可以采用分布加载、异步加载、延期加载策略来提高应用启动速度。数据准备。数据初始化分析加载数据可以考虑用线程初始化等策略。刷新优化Android开发中通常是异步操作页面的因此需要可以从刷新优化上来优化应用主要有两个原则减少刷新次数缩小刷新区域动画优化在实现动画效果时需要根据不同场景选择合适的动画框架来实现。有些情况下可以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。对于操作系统和设备开发商来说耗电优化一致没有停止去追求更长的待机时间而对于一款应用来说并不是可以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。因此应用开发者在实现需求的同时需要尽量减少电量的消耗。在 Android5.0 以前在应用中测试电量消耗比较麻烦也不准确5.0 之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 一样是一款图形化数据分析工具直观地展示出手机的电量消耗过程通过输入电量分析文件显示消耗情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可以从以下几个方面着手进行图片网络优化例如针对网络情况返回不同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可以从以下几点着手连接复用节省连接建立时间如开启 keep-alive。对于Android来说默认情况下HttpURLConnection和HttpClient都开启了keep-alive。只是2.2之前HttpURLConnection存在影响连接池的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。如果某个页面内请求过多也可以考虑做一定的请求合并。减少请求数据的大小对于post请求body可以做gzip压缩的header也可以做数据压缩。返回数据的body也可以做gzip压缩body数据体积可以缩小到原来的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我们可以通过拦截器在这两层拦截错误。在访问接口时我们不用设置拦截器因为一旦出现错误Retrofit会自动抛出异常。比如常见请求异常404500503等等。在解析数据时我们设置一个拦截器判断Result里面的code是否为成功如果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。比如token失效禁用同账号登陆多台设备缺少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情况下用户在下载应用时对安装包大小的要求更高因此减小安装包大小可以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 可以看到apk的相关信息如下所示Android的apk主要有以下信息构成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而是通过 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可以验证 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、可使用权限等。classes.dex。Dalvik 字节码程序让 Dalvik 虚拟机可执行一般情况下Android 应用在打包时通过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可以从以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。比如使用 Android Lint 删除冗余资源资源文件最少化等。图片优化。比如利用 AAPT 工具对 PNG 格式的图片做压缩处理降低图片色彩位数等。避免重复功能的库使用 WebP图片格式等。插件化比如功能模块放在服务器上按需下载可以减少安装包大小。最后对于Android开发优化这里分享一份《Android 性能优化实战篇》完整文档扫码免费领取。《Android 性能优化实战篇》目录1.腾讯Bugly—对字符串匹配算法的一点理解2.爱奇艺技术产品团队—干货|安卓APP崩溃捕获方案——xCrash3. 字节跳动技术团队— 深入理解Gradle框架之一Plugin, Extension, buildSrc4. 百度APP-Android H5首屏优化实践5. 京东技术—任意URL跳转漏洞修复与JDK中getHost()方法之间的坑6. 支付宝客户端架构解析Android 客户端启动速度优化之「垃圾回收」7. 支付宝 App 构建优化解析通过安装包重排布优化 Android 端启动性能8. 支付宝 App 构建优化解析Android 包大小极致压缩9. 搜狐技术产品—深入理解Flutter多线程10. 携程技术—从智行 Android 项目看组件化架构实践11. 谷歌开发者—Flutter 您需要知道的知识点 Android开发优化的几点建议
前言安卓开发大军浩浩荡荡经过近十年的发展Android技术优化日异月新Android系统性能也已经非常流畅可以在体验上完全媲美iOS。但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然后到了不同层次的开发工程师手里因为技术水平的参差不齐即使很多手机在跑分软件性能非常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越来越复杂UI页面也越来越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能够完成高质量应用程序作品的保证。在Android应用优化方面我们主要从以下4个方面进行优化稳定内存溢出、崩溃流畅卡顿耗损耗电、流量、网络安装包APK瘦身内存优化由于Android应用的沙箱机制每个应用所分配的内存大小是有限度的内存太低就会触发LMK(Low Memory Killer)机制进而会出现闪退现象。如果要对内存进行优化就需要先搞懂java的内存是如何分配和回收的。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可以很好地帮助我们进行内存实时分析。通过点击Android Studio右下角的Memory Monitor标签打开工具可以看见较浅蓝色代表free的内存而深色的部分代表使用的内存从内存变换的走势图变换可以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突然减少时可能发生GC等。Memory Analyzer工具MAT 是一个快速功能丰富的 Java Heap 分析工具通过分析 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可以通过视图直观地查看可能造成这种结果的对象。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/lea…我们可以在Gradle里引用它。Android Lint 工具Android Lint 是Android Sutido种集成的一个Android代码提示工具它可以给布局、代码提供非常强大的帮助。如果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。当然这个是一个简单的举例Lint的功能非常强大大家应该养成写完代码查看Lint的习惯这不仅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。其他建议在Android应用开发中影响稳定性的原因很多比如内存使用不合理、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造成影响。其中最常见的两个场景是Crash 和 ANR这两个错误将会使得程序无法使用。所以做好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做耗时操作防止ANR程序无响应发生。交互优化交互是与用户体验最直接的方面交互场景大概可以分为四个部分UI 绘制、应用启动、页面跳转、事件响应。对于上面四个方面大致可以从以下两个方面来进行优化界面绘制主要原因是绘制的层级深、页面复杂、刷新不合理由于这些原因导致卡顿的场景更多出现在 UI 和启动后的初始界面以及跳转到页面的绘制上。数据处理导致这种卡顿场景的原因是数据处理量太大一般分为三种情况一是数据在处理 UI 线程二是数据处理占用 CPU 高导致主线程拿不到时间片三是内存增加导致 GC 频繁从而引起卡顿。我们知道Android的绘制需要经过onMeasure、onLayout、onDraw等几个步骤所以布局的层级越深、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 进行渲染如果每次渲染都成功这样就能够达到流畅的画面所需的 60FPS。如果某个操作花费的时间是 24ms 系统在得到 VSYNC 信号时就无法正常进行正常渲染这样就发生了丢帧现象。之所以出现卡顿现象是因为有两个原因绘制任务太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导致丢帧基于问题产生的原因我们可以从以下几个方面进行优化布局优化在Android种系统对View进行测量、布局和绘制时都是通过对View数的遍历来进行操作的。如果一个View数的高度太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。现在版本种Google使用RelativeLayout替代LineraLayout作为默认根布局目的就是降低LineraLayout嵌套产生布局树的高度从而提高UI渲染的效率。在布局优化方面我们可以从以下几个方面进行优化布局复用使用include标签重用layout提高显示速度使用ViewStub延迟View加载减少层级使用merge标签替换父级布局注意使用wrap_content会增加measure计算成本删除控件中无用属性渲染优化过度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多次。在多层次重叠的 UI 结构中如果不可见的 UI 也在做绘制的操作就会导致某些像素区域被绘制了多次从而浪费了多余的 CPU 以及 GPU 资源。我们可以通过开启手机的过渡绘制功能来检测页面是否被过度绘制。为了避免过度绘制我们可以从以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。启动优化应用一般都有闪屏页优化闪屏页的 UI 布局可以通过 Profile GPU Rendering 检测丢帧情况。也可以通过启动加载逻辑优化。可以采用分布加载、异步加载、延期加载策略来提高应用启动速度。数据准备。数据初始化分析加载数据可以考虑用线程初始化等策略。刷新优化Android开发中通常是异步操作页面的因此需要可以从刷新优化上来优化应用主要有两个原则减少刷新次数缩小刷新区域动画优化在实现动画效果时需要根据不同场景选择合适的动画框架来实现。有些情况下可以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。对于操作系统和设备开发商来说耗电优化一致没有停止去追求更长的待机时间而对于一款应用来说并不是可以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。因此应用开发者在实现需求的同时需要尽量减少电量的消耗。在 Android5.0 以前在应用中测试电量消耗比较麻烦也不准确5.0 之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 一样是一款图形化数据分析工具直观地展示出手机的电量消耗过程通过输入电量分析文件显示消耗情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可以从以下几个方面着手进行图片网络优化例如针对网络情况返回不同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可以从以下几点着手连接复用节省连接建立时间如开启 keep-alive。对于Android来说默认情况下HttpURLConnection和HttpClient都开启了keep-alive。只是2.2之前HttpURLConnection存在影响连接池的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。如果某个页面内请求过多也可以考虑做一定的请求合并。减少请求数据的大小对于post请求body可以做gzip压缩的header也可以做数据压缩。返回数据的body也可以做gzip压缩body数据体积可以缩小到原来的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我们可以通过拦截器在这两层拦截错误。在访问接口时我们不用设置拦截器因为一旦出现错误Retrofit会自动抛出异常。比如常见请求异常404500503等等。在解析数据时我们设置一个拦截器判断Result里面的code是否为成功如果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。比如token失效禁用同账号登陆多台设备缺少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情况下用户在下载应用时对安装包大小的要求更高因此减小安装包大小可以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 可以看到apk的相关信息如下所示Android的apk主要有以下信息构成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而是通过 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可以验证 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、可使用权限等。classes.dex。Dalvik 字节码程序让 Dalvik 虚拟机可执行一般情况下Android 应用在打包时通过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可以从以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。比如使用 Android Lint 删除冗余资源资源文件最少化等。图片优化。比如利用 AAPT 工具对 PNG 格式的图片做压缩处理降低图片色彩位数等。避免重复功能的库使用 WebP图片格式等。插件化比如功能模块放在服务器上按需下载可以减少安装包大小。最后对于Android开发优化这里分享一份《Android 性能优化实战篇》完整文档扫码免费领取。《Android 性能优化实战篇》目录1.腾讯Bugly—对字符串匹配算法的一点理解2.爱奇艺技术产品团队—干货|安卓APP崩溃捕获方案——xCrash3. 字节跳动技术团队— 深入理解Gradle框架之一Plugin, Extension, buildSrc4. 百度APP-Android H5首屏优化实践5. 京东技术—任意URL跳转漏洞修复与JDK中getHost()方法之间的坑6. 支付宝客户端架构解析Android 客户端启动速度优化之「垃圾回收」7. 支付宝 App 构建优化解析通过安装包重排布优化 Android 端启动性能8. 支付宝 App 构建优化解析Android 包大小极致压缩9. 搜狐技术产品—深入理解Flutter多线程10. 携程技术—从智行 Android 项目看组件化架构实践11. 谷歌开发者—Flutter 您需要知道的知识点