android多维度分析性能优化

1、app启动

app启动流程：

开机------>BootLoader(引导芯片)------>Linux Kernel(init.rc)------>init进程id为1------>zygote进程------>JVM\System Server 等------>Binder线程池，SystemServiceManager、ActivityManagerService等系统服务------>Lancher

app冷、热、暖启动：

冷启动：程序从头开始，系统没有为该程序创建进程。一般场景：程序安装后的第一次启动；程序推出后，被系统完全终止后再重新启动；

热启动：程序仍然驻留在内存中，只是被系统从后台带到了前台，因此程序可以避免重复对象初始化，以及布局加载和渲染。需要注意的是如果程序的某些内存被系统回收了，比如调用了onTrimMemory方法，热启动app时需要重新创建这些对象；

暖启动：它包含冷启动和热启动的一系列操作子集，比热启动的消耗多一点。它与热启动最大区别在于，他必须调用onCreate方法重新创建活动，也可以从传递给onCreate方法中保存的实例状态中获取某些对象的恢复；

启动优化关键点：

app从被系统调用，再到第一个界面渲染到手机屏幕。我们通常只需要关注Application中onCreate方法和第一个启动的Activity的onCreate、onStart和onResume方法；

注意：如果启动后的第一个activity在此三个生命周期中又跳转了其他Activity的界面，那么也需要关注其他Activity的此三个声明周期；

2、app启动黑白屏问题解决方案：

导致黑白屏问题原因：Google为了解决app启动延时问题，提高用户体验，在用户点击启动app时，首先创建了一个空白窗口，窗口背景颜色和application中配置的AppTheme有关；

修改方案：

方案一：修改AppTheme：在应用默认的AppTheme中，设置系统“取消预览（空白窗体）”为true，或者设置空白窗体为透明；

代码如下：

<style name="AppTheme" parent="Theme.AppCompat.Light.DarkActionBar">

    <!-- Customize your theme here. -->

    <item name="colorPrimary">@color/colorPrimary</item>

    <item name="colorPrimaryDark">@color/colorPrimaryDark</item>

    <item name="colorAccent">@color/colorAccent</item>

    <item name="android:windowDisablePreview">true</item><!--设置取消预览-->

    <item name="android:windowIsTranslucent">true</item><!--设置窗体为透明-->

</style>

方案二：自定义Theme：

<style name="AppLaunchTheme">

    <item name="android:windowBackground">@mipmap/ic_launcher</item>

</style>

<!--在启动activity中设置自定义theme-->

<activity android:name=".MainActivity"

    android:theme="@style/AppLaunchTheme">

    <intent-filter>

        <action android:name="android.intent.action.MAIN" />

        <category android:name="android.intent.category.LAUNCHER" />

    </intent-filter>

</activity>

@Override

protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {

    setTheme(R.style.AppTheme);// 还原会原来主题，在super.onCreate()和setContentView()之前调用

    super.onCreate(savedInstanceState);

    setContentView(R.layout.activity_main);

}

方案三：

<style name="AppTheme.LaunchTheme">

    <item name="android:windowBackground">@drawable/layer_list_launcher_background</item>

    <item name="android:windowFullscreen">true</item>

    <item name="windowNoTitle">true</item>

</style>

layer_list_launcher_background.xml

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>

<layer-list xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android">

    <item android:drawable="@android:color/holo_red_dark"></item>

    <item android:top="150dp">

        <bitmap

            android:gravity="center"

            android:src="@drawable/ic_logo"></bitmap><!--可以添加公司logo等自己的设计元素-->

    </item>

</layer-list>

3、代码优化：

app启动时间检测：

adb shell am start -W 包名/启动的Activity类名

ThisTime：最后一个Activity启动时间；

TotalTime：一系列Activity启动时间；

WaitTime：总启动时间，包括系统在冷启动时，需要加载app信息到内存的时间；

线程方法执行时间检测：

protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {

    setTheme(R.style.AppTheme);

    super.onCreate(savedInstanceState);

    setContentView(R.layout.activity_main);

    File file = new File(Environment.getExternalStorageDirectory().getAbsolutePath() + "/app.trace");

    Debug.startMethodTracing(file.getAbsolutePath());// 检测方法执行时间，输出app.trace文件

    init();

    testB();

    Button button = findViewById(R.id.btn_hook);

    button.setOnClickListener(new View.OnClickListener() {

        @Override

        public void onClick(View view) {

            Toast.makeText(MainActivity.this, ((Button) view).getText(), Toast.LENGTH_SHORT).show();

        }

    });

    hook(button);

    Debug.stopMethodTracing();

}

使用AS打开app.trace文件，分析检测结果：

优化方案：UI线程不做耗时操作，使用异步线程加载耗时操作，使用懒加载，在用的时候再进行加载；

4、UI渲染流程以及优化：

CPU以及GPU：

CPU(Central Processing Unit-中央处理器),是一块超大规模的集成电路，是一台计算机的运算核心（Core）和控制核心（ Control Unit）。它的功能主要是解释计算机指令以及处理计算机软件中的数据。

GPU全称是GraphicProcessing Unit－－图形处理器，其最大的作用就是进行各种绘制计算机图形所需的运算，包括顶点设置、光影、像素操作等。

XML布局显示至屏幕流程：

<Button wight="wrapcontent"...>

LayoutInflater 加载进内存

CPU计算，处理成位图

CPU将图形交给GPU处理

GPU将图形栅格化处理

显示到显示器

FPS（每秒传输帧数(Frames Per Second)：

12fps：画面帧率高于每秒约10-12帧数，人眼才会认为是连贯的；

24fps：电影一般都是24帧

30fps：游戏画面一般会高于30帧；

60fps：手机交互过程中，需要触摸和反馈，需要60帧才能达到不卡顿的效果；

所以Android系统会在每隔16毫秒（1000/60=16.666...）发送一次Vsync信号，刷新UI界面；

优化关键点：（1）、减少CPU将xml转换为对象的时间

（2）、GPU减少重复绘制

过度绘制查看工具：

无色：没有过度绘制，每个像素绘制了1次。

蓝色：每个像素多绘制了1次。大片蓝色还是可以接受的如果整个窗口是蓝色的，可以尝试优化减少一层绘制。

绿色：每个像素多绘制了2次。

淡红：每个像素多绘制了3次，一般来说这个区域不超过屏幕的1/4是可以接受的。

深红：每个像素多绘制4次或者更多。严重影响性能，需要优化，避免深红色区域。

布局优化：使用Hierarchy Viewer工具检测

推荐博客：https://www.jianshu.com/p/dd8611a1f95a

优化规则：

1.尽量多使用 ConstraintLayout、RelativeLayout、LinearLayout

2.尽量使用 ConstraintLayout

3.在布局的层级相同的情况下，使用 LinearLayout 代替 RelativeLayout

4.在布局复杂或者层级过深的时候，使用 RelativeLayout 代替 LinearLayout 使界面层级扁平化，降低层级

布局复用规则：

1.创建一个正常的可用布局layout文件A_layout.xml

2.在需要添加复用布局(A_layout.xml)的当前布局内B_layout.xml，使用include标签

3.将A_layout.xml的布局文件中的Root View 替换成merge标签，从而减少布局嵌套

自定义view中使用裁剪合理绘制

5、Java虚拟机垃圾回收机制以及内存泄漏

Java虚拟机垃圾标记算法；引用计数算法、根搜索算法

垃圾手机算法-标记-清除算法、复制算法、标记-压缩算、分代收集算法

内存泄漏分析工具：mat

推荐博客：https://blog.csdn.net/u012760183/article/details/52068490

未完待续......