Interview 1131

北京视联动力国际信息技术有限公司

岗位职责：
1、负责Android机顶盒新功能的开发。
2、参与JNI接口的设计
3、参与Android机顶盒上层应用程序框架的优化和改进。
4、撰写相关技术文档。
任职要求：
1、具有3年以上Android开发经验。参加过两个以上完整项目，并担当主力角色。
2、熟练掌握 Java语言,具有扎实的数据结构、算法、软件设计功底。
3、熟悉Android平台的开发技术、系统框架原理和底层库。
4、熟悉Http，TCP/IP，Socket等协议，掌握XML、JSON的解析。
5、对性能优化、内存优化有一定经验。
6、熟悉Linux/Unix系统操作、熟悉c/c++、有NDK开发经验优先。
7、有音视频开发经验者优先。
8、熟悉机顶盒，有相关开发经验优先。
9、熟悉浏览器内核WebKit优先。

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一、Android体系结构

• 按层分析Android的体系结构。

  
  层次结构图

1. Linux Kernel：负责硬件的驱动程序、网络、电源、系统安全以及内存管理等功能。
2. Libraries和Android Runtime：Libraries：即C/C++函数库部分，大多数都是开放源代码的函数库，例如WebKit，该函数库负责Android网页浏览器的运行，例如标准的C函数库Libc、OpenSSL、SQLite等，当然也包括支持游戏开发2D SGL和3D OpenGL | ES，在多媒体方面有MediaFramework框架来支持各种影音和图形文件的播放与显示，例如MPEG4、H.264、MP3、AAC、AMR、JPG和PNG等众多的多媒体文件格式。Android的Runtime负责解释和执行生成的Dalvik格式的字节码。
3. ** Application Framework**：（应用软件架构），Java应用程序开发人员主要是使用该层封装好的API进行快速开发。
4. Applications:该层是Java的应用程序层，Android内置的Google Maps、E-mail、即时通信工具、浏览器、MP3播放器等处于该层，Java开发人员开发的程序也处于该层，而且和内置的应用程序具有平等的位置，可以调用内置的应用程序，也可以替换内置的应用程序。
   优点：上面四个层次中，下层给上层服务，上层支持下层支持，调用下层的服务，这种严格的分层机制，为Android系统带来很大的灵活性，稳定性和可扩展性。也利于不同层的开发人员专心于该层次的开发任务。

二、Http协议

引言
HTTP是一个属于应用层的面向对象的协议，由于其简捷、快速的方式，适用于分布式超媒体信息系统。它于1990年提出，经过几年的使用与发展，得到不断地完善和扩展。目前在WWW中使用的是HTTP/1.0的第六版，HTTP/1.1的规范化工作正在进行之中，而且HTTP-NG(Next Generation of HTTP)的建议已经提出。HTTP协议的主要特点可概括如下：

1. 支持客户/服务器模式。
2. 简单快速：客户向服务器请求服务时，只需传送请求方法和路径。请求方法常用的有GET、HEAD、POST。每种方法规定了客户与服务器联系的类型不同。由于HTTP协议简单，使得HTTP服务器的程序规模小，因而通信速度很快。
3. 灵活：HTTP允许传输任意类型的数据对象。正在传输的类型由Content-Type加以标记。
4. 无连接：无连接的含义是限制每次连接只处理一个请求。服务器处理完客户的请求，并收到客户的应答后，即断开连接。采用这种方式可以节省传输时间。
5. 无状态：HTTP协议是无状态协议。无状态是指协议对于事务处理没有记忆能力。缺少状态意味着如果后续处理需要前面的信息，则它必须重传，这样可能导致每次连接传送的数据量增大。另一方面，在服务器不需要先前信息时它的应答就较快。

一、HTTP协议详解之URL篇
http（超文本传输协议）是一个基于请求与响应模式的、无状态的、应用层的协议，常基于TCP的连接方式，HTTP1.1版本中给出一种持续连接的机制，绝大多数的Web开发，都是构建在HTTP协议之上的Web应用。
HTTP URL (URL是一种特殊类型的URI，包含了用于查找某个资源的足够的信息)的格式如下：[http://host[":"port][abs_path]

• http表示要通过HTTP协议来定位网络资源；
• host表示合法的Internet主机域名或者IP地址；
• port指定一个端口号，为空则使用缺省端口80；
• abs_path指定请求资源的URI；

如果URL中没有给出abs_path，那么当它作为请求URI时，必须以“/”的形式给出，通常这个工作浏览器自动帮我们完成。

• eg:输入：[www.android.cn]浏览器自动转换成[http://www.android.cn/]

二、HTTP协议详解之请求篇

http请求由三部分组成，分别是：请求行、消息报头、请求正文

1. 请求行:以一个方法符号开头，以空格分开，后面跟着请求的URI和协议的版本，格式如下：

• Method Request-URI HTTP-Version CRLF:

  • eg: GET https://www.android.com/ HTTP/1.1
  • 其中 Method表示请求方法; --- GET
  • Request-URI是一个统一资源标识符；--- https://www.android.com/
  • HTTP-Version表示请求的HTTP协议版本；--- HTTP/1.1
  • CRLF表示回车和换行（除了作为结尾的CRLF外，不允许出现单独的CR或LF字符）。

• 请求方法:（所有方法全为大写）有多种，各个方法的解释如下：

  • GET:获取Request-URI所标识的资源;
  • POST:在Request-URI所标识的资源后附加新的数据;
  • HEAD:请求获取由Request-URI所标识的资源的响应消息报头
  • PUT: 请求服务器存储一个资源，并用Request-URI作为其标识;
  • DELETE: 请求服务器删除Request-URI所标识的资源;
  • TRACE: 请求服务器回送收到的请求信息，主要用于测试或诊断
  • CONNECT: 保留将来使用;
  • OPTIONS: 请求查询服务器的性能，或者查询与资源相关的选项和需求。

• 应用举例：

• GET方法：在浏览器的地址栏中输入网址的方式访问网页时，浏览器采用GET方法向服务器获取资源。
  eg:
  GET /form.html HTTP/1.1 (CRLF)

• POST方法:要求被请求服务器接受附在请求后面的数据，常用于提交表单。
  eg：
  POST /reg.jsp HTTP/ (CRLF)
  Accept:image/gif,image/x-xbit,... (CRLF)
  ...
  HOST:www.android.cn (CRLF)
  Content-Length:22 (CRLF)
  Connection:Keep-Alive (CRLF)
  Cache-Control:no-cache (CRLF)
  (CRLF) //该CRLF表示消息报头已经结束，在此之前为消息报头
  user=jeffrey&pwd=1234 //此行以下为提交的数据

• HEAD方法:与GET方法几乎是一样的，对于HEAD请求的回应部分来说，它的HTTP头部中包含的信息与通过GET请求所得到的信息是相同的。利用这个方法，不必传输整个资源内容，就可以得到Request-URI所标识的资源的信息。该方法常用于测试超链接的有效性，是否可以访问，以及最近是否更新。

三、HTTP协议详解之响应篇

在接收和解释请求消息后，服务器返回一个HTTP响应消息。
HTTP响应也是由三个部分组成，分别是：状态行、消息报头、响应正文

• 状态行格式如下：HTTP-Version Status-Code Reason-Phrase CRLF

  • eg: HTTP/1.1 200 OK
  • HTTP-Version表示服务器HTTP协议的版本；
  • Status-Code表示服务器发回的响应状态代码；
  • Reason-Phrase表示状态代码的文本描述。

• 状态代码有三位数字组成，第一个数字定义了响应的类别，且有五种可能取值：

• 1xx：指示信息--表示请求已接收，继续处理;

• 2xx：成功--表示请求已被成功接收、理解、接受;

• 3xx：重定向--要完成请求必须进行更进一步的操作;

• 4xx：客户端错误--请求有语法错误或请求无法实现;

• 5xx：服务器端错误--服务器未能实现合法的;

• 请求常见状态代码、状态描述、说明：

  • 200 OK //客户端请求成功
  • 400 Bad Request //客户端请求有语法错误，不能被服务器所理解
  • 401 Unauthorized //请求未经授权，这个状态代码必须和WWW-Authenticate报头域一起使用
  • 403 Forbidden //服务器收到请求，但是拒绝提供服务
  • 404 Not Found //请求资源不存在 eg：输入了错误的URL
  • 500 Internal Server Error //服务器发生不可预期的错误
  • 503 Server Unavailable //服务器当前不能处理客户端的请求，一段时间后可能恢复正常

• 响应报头后述

• 响应正文就是服务器返回的资源的内容

四、HTTP协议详解之消息报头篇

HTTP消息由客户端到服务器的请求和服务器到客户端的响应组成。

请求消息和响应消息都是由以下内容组成：

• 开始行（对于请求消息，开始行就是请求行，对于响应消息，开始行就是状态行）
• 消息报头（可选）
• 空行（只有CRLF的行）
• 消息正文（可选）组成

HTTP消息报头包括普通报头、请求报头、响应报头、实体报头。
每一个报头域都是由名字+“：”+空格+值 组成，消息报头域的名字是大小写无关的。(eg:
Host: www.baidu.com
Connection: keep-alive
Upgrade-Insecure-Requests: 1
User-Agent: Mozilla/5.0 (Windows NT 6.1; Win64; x64) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/54.0.2840.71 Safari/537.36
Accept: text/html,application/xhtml+xml,application/xml;q=0.9,image/webp,/;q=0.8
Accept-Encoding: gzip, deflate, sdch, br
Accept-Language: zh-CN,zh;q=0.8,zh-TW;q=0.6
)
1. 普通报头
在普通报头中，有少数报头域用于所有的请求和响应消息，但并不用于被传输的实体，只用于传输的消息。
eg：Cache-Control 用于指定缓存指令，缓存指令是单向的（响应中出现的缓存指令在请求中未必会出现），且是独立的（一个消息的缓存指令不会影响另一个消息处理的缓存机制），HTTP1.0使用的类似的报头域为Pragma。
请求时的缓存指令包括：no-cache（用于指示请求或响应消息不能缓存）、no-store、max-age、max-stale、min-fresh、only-if-cached;
响应时的缓存指令包括：public、private、no-cache、no-store、no-transform、must-revalidate、proxy-revalidate、max-age、s-maxage。
eg：为了指示IE浏览器（客户端）不要缓存页面，服务器端的JSP程序可以编写如下：
response.sehHeader("Cache-Control","no-cache");
response.setHeader("Pragma","no-cache");作用相当于上述代码，通常两者合用。这句代码将在发送的响应消息中设置普通报头域：Cache-Control:no-cache。

• Date普通报头域
  表示消息产生的日期和时间。
• Connection普通报头域
  允许发送指定连接的选项。例如：指定连接是连续，或者指定“close”选项，通知服务器，在响应完成后，关闭连接。

2. 请求报头
请求报头允许客户端向服务器端传递请求的附加信息以及客户端自身的信息。
常用的请求报头:

• Accept
  Accept请求报头域用于指定客户端接受哪些类型的信息。
  eg：
  Accept：image/gif，表明客户端希望接受GIF图象格式的资源；
  Accept：text/html，表明客户端希望接受html文本。
• Accept-Charset
  Accept-Charset请求报头域用于指定客户端接受的字符集。
  eg：
  Accept-Charset:iso-8859-1,gb2312。如果在请求消息中没有设置这个域，缺省是任何字符集都可以接受。
• Accept-Encoding
  Accept-Encoding请求报头域类似于Accept，但是它是用于指定可接受的内容编码。
  eg：
  Accept-Encoding:gzip.deflate.如果请求消息中没有设置这个域服务器假定客户端对各种内容编码都可以接受。
• Accept-Language
  Accept-Language请求报头域类似于Accept，但是它是用于指定一种自然语言。
  eg：
  Accept-Language:zh-cn.如果请求消息中没有设置这个报头域，服务器假定客户端对各种语言都可以接受。
• Authorization
  Authorization请求报头域主要用于证明客户端有权查看某个资源。当浏览器访问一个页面时，如果收到服务器的响应代码为401（未授权），可以发送一个包含Authorization请求报头域的请求，要求服务器对其进行验证。Host（发送请求时，该报头域是必需的）Host请求报头域主要用于指定被请求资源的Internet主机和端口号，它通常从HTTP URL中提取出来的。
  eg：
  我们在浏览器中输入：[http://www.android.cn/index.html]
  浏览器发送的请求消息中，就会包含Host请求报头域，如下：
  Host：[www.android.cn] 此处使用缺省端口号80，若指定了端口号，则变成：Host：[www.guet.edu.cn]:指定端口号
• User-Agent
  我们上网登陆论坛的时候，往往会看到一些欢迎信息，其中列出了你的操作系统的名称和版本，你所使用的浏览器的名称和版本，这往往让很多人感到很神奇，实际上，服务器应用程序就是从User-Agent这个请求报头域中获取到这些信息。User-Agent请求报头域允许客户端将它的操作系统、浏览器和其它属性告诉服务器。不过，这个报头域不是必需的，如果我们自己编写一个浏览器，不使用User-Agent请求报头域，那么服务器端就无法得知我们的信息了。
  请求报头举例：
  GET /form.html HTTP/1.1 (CRLF)
  Accept:image/gif,image/x-xbitmap,image/jpeg,application/x-shockwave-flash,application/vnd.ms-excel,application/vnd.ms-powerpoint,application/msword,/ (CRLF)
  Accept-Language:zh-cn (CRLF)
  Accept-Encoding:gzip,deflate (CRLF)
  If-Modified-Since:Wed,05 Jan 2007 11:21:25 GMT (CRLF)
  If-None-Match:W/"80b1a4c018f3c41:8317" (CRLF)
  User-Agent:Mozilla/4.0(compatible;MSIE6.0;Windows NT 5.0) (CRLF)
  Host:www.android.cn (CRLF)
  Connection:Keep-Alive (CRLF)
  (CRLF)

3. 响应报头
响应报头允许服务器传递不能放在状态行中的附加响应信息，以及关于服务器的信息和对Request-URI所标识的资源进行下一步访问的信息。
常用的响应报头:

• Location
  Location响应报头域用于重定向接受者到一个新的位置。Location响应报头域常用在更换域名的时候。
• Server
  Server响应报头域包含了服务器用来处理请求的软件信息。与User-Agent请求报头域是相对应的。下面是Server响应报头域的一个例子：
  Server：Apache-Coyote/1.1
• WWW-Authenticate
  WWW-Authenticate响应报头域必须被包含在401（未授权的）响应消息中，客户端收到401响应消息时候，并发送Authorization报头域请求服务器对其进行验证时，服务端响应报头就包含该报头域。
  eg：
  WWW-Authenticate:Basic realm="Basic Auth Test!" //可以看出服务器对请求资源采用的是基本验证机制

4. 实体报头
请求和响应消息都可以传送一个实体。一个实体由实体报头域和实体正文组成，但并不是说实体报头域和实体正文要在一起发送，可以只发送实体报头域。实体报头定义了关于实体正文（eg：有无实体正文）和请求所标识的资源的元信息。
常用的实体报头:

• Content-Encoding
  Content-Encoding实体报头域被用作媒体类型的修饰符，它的值指示了已经被应用到实体正文的附加内容的编码，因而要获得Content-Type报头域中所引用的媒体类型，必须采用相应的解码机制。Content-Encoding这样用于记录文档的压缩方法。
  eg：
  Content-Encoding：gzip
• Content-Language
  Content-Language实体报头域描述了资源所用的自然语言。没有设置该域则认为实体内容将提供给所有的语言阅读者。
  eg：
  Content-Language:da
• Content-Length
  Content-Length实体报头域用于指明实体正文的长度，以字节方式存储的十进制数字来表示。
• Content-Type
  Content-Type实体报头域用于指明发送给接收者的实体正文的媒体类型。
  eg：
  Content-Type:text/html;charset=ISO-8859-1
  Content-Type:text/html;charset=GB2312
• Last-Modified
  Last-Modified实体报头域用于指示资源的最后修改日期和时间。
• Expires
  Expires实体报头域给出响应过期的日期和时间。为了让代理服务器或浏览器在一段时间以后更新缓存中(再次访问曾访问过的页面时，直接从缓存中加载，缩短响应时间和降低服务器负载)的页面，我们可以使用Expires实体报头域指定页面过期的时间。
  eg：
  Expires：Thu，15 Sep 2006 16:23:12 GMT
  HTTP1.1的客户端和缓存必须将其他非法的日期格式（包括0）看作已经过期。eg：为了让浏览器不要缓存页面，我们也可以利用Expires实体报头域，设置为0，jsp中程序如下：response.setDateHeader("Expires","0");

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三、TCP/IP协议

协议中存在各式各样的内容。从电缆的规格到IP地址的选定方法、寻找异地用户的方法、双方建立通信的顺序，以及Web页面显示需要处理的步骤。像这样把与互联网相关联的协议集合起来总称为TCP/IP协议。

TCP/IP协议族按层次分为：应用层、传输层、网络层和数据链路层。

• 应用层
  应用层决定了向用户提供应用服务时通信的活动。
  FTP(File Transfer Protocol 文件传输协议)和DNS（Domain Name System 域名系统）。
  HTTP协议也处于该层。

• 传输层
  传输层对上层应用层，提供处于网络连接中的两台计算机之间的数据传输。
  在传输层有两个性质不同的协议：TCP(Transmission Control Protocol 传输控制协议) 和 UDP（User Data Protocol 用户数据报协议）。

• 网络层
  网络层用来处理在网络上流动的数据包。数据包时网络传输的最小数据单位。该层规定了通过怎样的路径（所谓传输路线）到达对方计算机，并把数据传送给对方。

• 链路层（又名数据链路层，网络接口层）
  用来处理连接网络的硬件部分。

与HTTP关系密切的协议：IP、TCP和DNS

• 负责传输的IP协议
  按层次分，IP（Internet Protocol）网络协议位于网络层。

• 确保可靠性的TCP协议
  按层次分，TCP位于传输层，提供可靠的字节流服务。为了方便传输，将大块数据分割成以报文段（segment）为单位的数据包进行管理。TCP协议能够确认数据最终是否送达到对方。

  • TCP协议采用了三次握手（three-way-handshaking）策略。
    发送端首先发送一个带SYN（synchronize）标志的数据包给对方。接收端收到后，回传一个带有SYN/ACK（acknowledgement）标志的数据包以示表达确认信息。最后发送端再回传一个带ACK标志的数据包，代表握手结束。除了三次握手，TCP协议还有其他各种手段来保证通信的可靠性。

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四、Socket协议

我们知道两个进程如果需要进行通讯最基本的一个前提能能够唯一的标示一个进程，在本地进程通讯中我们可以使用PID来唯一标示一个进程，但PID只在本地唯一，网络中的两个进程PID冲突几率很大，这时候我们需要另辟它径了，我们知道IP层的ip地址可以唯一标示主机，而TCP层协议和端口号可以唯一标示主机的一个进程，这样我们可以利用ip地址＋协议＋端口号唯一标示网络中的一个进程。能够唯一标示网络中的进程后，它们就可以利用socket进行通信了.

• 什么是socket呢？
  我们经常把socket翻译为套接字，socket是在应用层和传输层之间的一个抽象层，它把TCP/IP层复杂的操作抽象为几个简单的接口供应用层调用已实现进程在网络中通信。
  Socket起源于UNIX，在Unix一切皆文件哲学的思想下，socket是一种"打开—读/写—关闭"模式的实现，服务器和客户端各自维护一个"文件"，在建立连接打开后，可以向自己文件写入内容供对方读取或者读取对方内容，通讯结束时关闭文件。

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五、C++

1. Java没有显式指针，而在C++中却可以用。
2. Java是主动多态的，Java会主动地从祖父类、祖祖父类……追溯至最高一级父类，然后从上至下开始寻找并调用。C++不会主动使用多态。
3. Java是隐式继承的，你不说你是谁的子类，那么你就是Object的子类，甚至你说你不是类都不可以，你必须是类，然后才能谈到实例化的对象C++却把话都说明白了，你继承谁就继承谁，继承多个都可以，你什么都不说那么就不继承。实际上C++禁止这么做。原因前面已经说过了，C++是被动多态的。你不用virtual去修饰基类的成员函数，程序执行时函数调用就不会自动调到派生类。
4. Java有接口，C++中却没有。
5. Java是单根继承（Single inheritance）的，但是允许一个类实现多个接口。C++却支持多继承。
6. Java和C++最显著的区别体现在对象的处理上。Java中，对象变量在内部被当作指针处理。Java文献指出将对象变量作为引用，不过它们与C++中的引用并不完全相同。所谓引用，就是一个介于指针和变量之间的东西。
7. Java中所有的函数都与类相关，没有全局变量和非成员函数，而C++却支持这些。因为C++当中可以没有类，即使没有类，程序依然执行得好好的，并且在程序设计的功能很少的时候，我就喜欢这么干。偶尔面向过程编程，又有什么不好呢？
8. C++中，你使用的动态内存怎么用就怎么还，Java中你不用管，Java包含一个垃圾收集系统，作为运行时库的一部分。
9. Java有很紧凑的异常处理机制，而C++稍微显得草率了一些。但是这并不代表C++异常处理机制不强大，因为Java只能抛出Throwable子类的异常，C++却什么都可以。
10. Java标准库又是Java庞大的体现，涵盖了国际化、网络化、数学、声音、Web应用和服务以及数据库等。你可以说Java语言在JSP、JavaScipt、网络编程、分布计算交易管理应用、Java ME应用、Web应用上风光无限，说Java是一门小巧的语言，但是Java的小巧也主要就小巧这些方面。

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六、JNI接口

Java本地接口 (JNI)是一个编程框架使得运行在Java虚拟机上的Java程序调用或者被调用特定于本机硬件与操作系统的用其它语言（C、C++或汇编语言等）编写的程序。
JNI允许用本地代码来解决纯粹用Java编程不能解决的平台相关的特性。也用于改造已存在的其它语言写的应用程序，供Java程序访问。许多使用了JNI的标准库提供了文件I/O与其它功能。标准库中性能敏感或平台敏感的API实现允许所有Java应用程序安全且平台独立地访问这些功能。
JNI框架使得本地方法可以访问Java对象，就如同Java程序访问这些本地对象。本地方法可以创建Java对象，然后检查、使用这些对象执行任务。本地方法也可以检查并使用由Java程序创建的对象。

斯：系统提供接口，使Java语言编写的方法能与其他语言之间编写的方法相互调用。

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七、NDK开发

为了应用的安全性，会将一些复杂的逻辑[算法通过本地代码（C或C++）来实现，然后打包成so动态库文件，并提供Java接口供应用层调用。比如百度开放平台提供的定位服务、搜索服务、LBS服务、推送服务的Android SDK，除了Java接口的jar包之外，还有一个.so文件，这个so就是实现了Java层定义的native接口的动态库。

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八、Android性能优化

渲染机制

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要的60fps，为了能够实现60fps，这意味着程序的大多数操作都必须在16ms内完成。
我们可以通过一些工具来定位问题，比如可以使用HierarchyViewer来查找Activity中的布局是否过于复杂，也可以使用手机设置里面的开发者选项，打开Show GPU Overdraw等选项进行观察。你还可以使用TraceView来观察CPU的执行情况，更加快捷的找到性能瓶颈。

1. Understanding Overdraw(过度绘制)
   Overdraw(过度绘制)描述的是屏幕上的某个像素在同一帧的时间内被绘制了多次。在多层次的UI结构里面，如果不可见的UI也在做绘制的操作，这就会导致某些像素区域被绘制了多次。这就浪费大量的CPU以及GPU资源。
   我们可以通过手机设置里面的开发者选项，打开Show GPU Overdraw的选项，可以观察UI上的Overdraw情况。
   
   蓝色，淡绿，淡红，深红代表了4种不同程度的Overdraw情况，我们的目标就是尽量减少红色Overdraw，看到更多的蓝色区域。

Overdraw有时候是因为你的UI布局存在大量重叠的部分，还有的时候是因为非必须的重叠背景。例如某个Activity有一个背景，然后里面的Layout又有自己的背景，同时子View又分别有自己的背景。仅仅是通过移除非必须的背景图片，这就能够减少大量的红色Overdraw区域，增加蓝色区域的占比。这一措施能够显著提升程序性能。

2. Understanding VSYNC

• Refresh Rate：代表了屏幕在一秒内刷新屏幕的次数，这取决于硬件的固定参数，例如60Hz。
• Frame Rate：代表了GPU在一秒内绘制操作的帧数，例如30fps，60fps。

通常来说，帧率超过刷新频率只是一种理想的状况，在超过60fps的情况下，GPU所产生的帧数据会因为等待VSYNC的刷新信息而被Hold住，这样能够保持每次刷新都有实际的新的数据可以显示。但是我们遇到更多的情况是帧率小于刷新频率。

• Tool:Profile GPU Rendering---GPU 渲染工具
  打开手机里面的开发者选项，选择Profile GPU Rendering，选中On screen as bars的选项。

  
  
  

  选择了这样以后，我们可以在手机画面上看到丰富的GPU绘制图形信息，分别关于StatusBar，NavBar，激活的程序Activity区域的GPU Rending信息。

  
  
  随着界面的刷新，界面上会滚动显示垂直的柱状图来表示每帧画面所需要渲染的时间，柱状图越高表示花费的渲染时间越长。
  
  中间有一根绿色的横线，代表16ms，我们需要确保每一帧花费的总时间都低于这条横线，这样才能够避免出现卡顿的问题。
  
  

  每一条柱状线都包含三部分，蓝色代表测量绘制Display List的时间，红色代表OpenGL渲染Display List所需要的时间，黄色代表CPU等待GPU处理的时间。
  开发app的性能目标就是保持60fps，这意味着每一帧你只有16ms=1000/60的时间来处理所有的任务。

• DisplayList
  Android需要把XML布局文件转换成GPU能够识别并绘制的对象。这个操作是在DisplayList的帮助下完成的。DisplayList持有所有将要交给GPU绘制到屏幕上的数据信息。

内存优化

• Memory Churn内存抖动，内存抖动是因为大量的对象被创建又在短时间内马上被释放。
  瞬间产生大量的对象会严重占用Young Generation的内存区域，当达到阀值，剩余空间不够的时候，也会触发GC。即使每次分配的对象占用了很少的内存，但是他们叠加在一起会增加Heap的压力，从而触发更多其他类型的GC。这个操作有可能会影响到帧率，并使得用户感知到性能问题。
  解决上面的问题有简洁直观方法，如果你在Memory Monitor里面查看到短时间发生了多次内存的涨跌，这意味着很有可能发生了内存抖动。
  Paste_Image.png

同时我们还可以通过Allocation Tracker来查看在短时间内，同一个栈中不断进出的相同对象。这是内存抖动的典型信号之一。
例如，你需要避免在for循环里面分配对象占用内存，需要尝试把对象的创建移到循环体之外，自定义View中的onDraw方法也需要引起注意，每次屏幕发生绘制以及动画执行过程中，onDraw方法都会被调用到，避免在onDraw方法里面执行复杂的操作，避免创建对象。对于那些无法避免需要创建对象的情况，我们可以考虑对象池模型，通过对象池来解决频繁创建与销毁的问题，但是这里需要注意结束使用之后，需要手动释放对象池中的对象。
通过Memory Monitor我们可以查看到内存的占用情况，每一次瞬间的内存降低都是因为此时发生了GC操作，如果在短时间内发生大量的内存上涨与降低的事件，这说明很有可能这里有性能问题。我们还可以通过Heap and Allocation Tracker工具来查看此时内存中分配的到底有哪些对象。

• Memory Leaks内存泄漏
  内存泄漏指的是那些程序不再使用的对象无法被GC识别，这样就导致这个对象一直留在内存当中，占用了宝贵的内存空间。显然，这还使得每级Generation的内存区域可用空间变小，GC就会更容易被触发，从而引起性能问题。(leakcanary框架使用)
  首先你需要在activity处于前台的时候使用Heap Tool获取一份当前状态的内存快照，然后你需要创建一个几乎不这么占用内存的空白activity用来给前一个Activity进行跳转，其次在跳转到这个空白的activity的时候主动调用System.gc()方法来确保触发一个GC操作。最后，如果前面这个activity的内存都有全部正确释放，那么在空白activity被启动之后的内存快照中应该不会有前面那个activity中的任何对象了。
  
  如果你发现在空白activity的内存快照中有一些可疑的没有被释放的对象存在，那么接下去就应该使用Alocation Track Tool来仔细查找具体的可疑对象。我们可以从空白activity开始监听，启动到观察activity，然后再回到空白activity结束监听。这样操作以后，我们可以仔细观察那些对象，找出内存泄漏的真凶。
  为了寻找内存的性能问题，Android Studio提供了工具来帮助开发者。
  • Memory Monitor：查看整个app所占用的内存，以及发生GC的时刻，短时间内发生大量的GC操作是一个危险的信号。
  • Allocation Tracker：使用此工具来追踪内存的分配，前面有提到过。
  • Heap Tool：查看当前内存快照，便于对比分析哪些对象有可能是泄漏了的，请参考前面的Case。

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