App启动速度优化

作者: 路Promenade | 来源:发表于2016-12-05 21:57 被阅读592次

    谷歌官方文档:https://developer.android.com/topic/performance/launch-time.html#common


    一、app启动方式

    启动方式分为两种:冷启动、热启动、温启动。

    1. 冷启动

    启动app时,后台没有app的进程,或者进程被killed,这叫冷启动。冷启动因为系统会重新创建一个新的进程分配给它,所以会先创建和初始化Application类,再创建和初始化MainActivity类(包括一系列的测量、布局、绘制),最后显示在界面上。

    2. 热启动

    启动app时,后台已有app的进程(例:按back键、home键,应用虽然会退出,但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),所以在已有进程的情况下,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。
    热启动因为会从已有的进程中来启动,所以热启动就不会走Application这步了,而是直接走MainActivity(包括一系列的测量、布局、绘制),所以热启动的过程只需要创建和初始化一个MainActivity就行了,而不必创建和初始化Application,因为一个应用从新进程的创建到进程的销毁,Application只会初始化一次。

    3. 温启动

    介于冷启动和热启动之间, 一般来说在以下两种情况下发生:
    用户back退出了App, 然后又启动. App进程可能还在运行, 但是activity需要重建。用户退出App后, 系统可能由于内存原因将App杀死, 进程和activity都需要重启, 但是可以在onCreate中将被动杀死锁保存的状态(saved instance state)恢复。

    通过三种启动状态的相关描述, 可以看出我们要做的启动优化其实就是针对冷启动. 热启动和温启动都相对较快.


    二、app启动流程

    这里是冷启动流程。在安卓系统上,应用在没有进程的情况下,应用的启动都是这样一个流程:当点击app的启动图标时,安卓系统会从Zygote进程中fork创建出一个新的进程分配给该应用,之后会依次创建和初始化Application类、创建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,所以直到这里,应用的第一次启动才算完成,这时候我们看到的界面也就是所说的第一帧。

    00=>start: Application的构造器方法
    01=>operation: attachBaseContext() 
    02=>operation: onCreate方法
    03=>operation: Activity 的构造方法
    04=>operation: onCreate()
    05=>operation: 配置主题背景等属性
    06=>operation: onStart()
    07=>operation: onResume()
    08=>end: 测量布局绘制显示在界面上
    
    00->01->02->03->04->05->06->07->08->09
    

    三、测量app启动时间

    应用的启动时间:点击应用icon开始创建出一个新的进程直到看到了界面上的第一帧,这段时间就是应用的启动时间。

    1.方式一:通过adb shell命令的方式进行测量,这种方法测量的最为精准
    $ adb shell am start -W [packageName]/[packageName.LaunchActivity]
    

    执行成功后返回三个测量得到的时间:

    1. **ThisTime : **一般和TotalTime时间一样,除非在应用启动时开了一个透明的Activity预先处理一些事再显示出主Activity,这样将比TotalTime小。
    2. **TotalTime : **应用的启动时间,包括创建进程+Application初始化+Activity初始化到界面显示。
    3. **WaitTime : **一般比TotalTime大点,包括系统影响的耗时。
      举个栗子,下面是对全视频的启动时间测量:

    冷启动时间:

    C:\Users\luguoqiang>adb shell am start -W com.qsp.launcher/com.qsp.launcher.Spla
    shActivity
    Starting: Intent { act=android.intent.action.MAIN cat=[android.intent.category.L
    AUNCHER] cmp=com.qsp.launcher/.SplashActivity }
    Status: ok
    Activity: com.qsp.launcher/.SplashActivity
    ThisTime: 957
    TotalTime: 957
    WaitTime: 977
    Complete
    

    热启动时间:

    C:\Users\luguoqiang>adb shell am start -W com.qsp.launcher/com.qsp.launcher.Spla
    shActivity
    Starting: Intent { act=android.intent.action.MAIN cat=[android.intent.category.L
    AUNCHER] cmp=com.qsp.launcher/.SplashActivity }
    Status: ok
    Activity: com.qsp.launcher/.SplashActivity
    ThisTime: 284
    TotalTime: 284
    WaitTime: 312
    Complete
    
    2. 方式二:利用Traceview性能分析工具

    生成trace文件
    Traceview是一个性能分析工具, 主要是分析当前线程情况, 各个方法执行时间等,Android studio内置的工具。
    ApplicationonCreate开始和结尾打上trace

    Debug.startMethodTracing("App");
    ...
    Debug.stopMethodTracing();
    

    运行程序,会在设备的sd卡上生成一个App.trace文件,注意不要忘记加权限。

    DDMS中进行分析

    1478350802035.png

    在下方的方法区点击"Real Time/Call", 按照方法每次调用耗时降序排.
    耗时超过500ms都是值得注意的。

    3. 方式三:Time to initial display

    从 4.4 (API 19) 开始,logcat会输出带有 Diaplay 的 log 。该值代表从app启动进程到完成Activity第一次绘制的时候完成了下一个刘流程:
    举个栗子,全视频的启动时间的如下

    1478489524776.png
    4.方式四:NimbleDroidAndroid 应用性能分析服务

    四、怎样优化

    ApplicationonCreate()中加入了许多耗时的操作,把这些初始化的操作放在一个单独的线程中处理。

    1. 利用InitializeServiceIntentService来做初始化工作

    //TODO IntentService不同于Service,具体不同需要搜索资料

    [InitializeService.java]
    public class InitializeService extends IntentService {
    
        private static final String ACTION_INIT_WHEN_APP_CREATE = "com.demo.service.action.INIT";
    
        public InitializeService() {
            super("InitializeService");
        }
    
        public static void start(Context context) {
            Intent intent = new Intent(context, InitializeService.class);
            intent.setAction(ACTION_INIT_WHEN_APP_CREATE);
            context.startService(intent);
        }
    
        @Override
        protected void onHandleIntent(Intent intent) {
            if (intent != null) {
                final String action = intent.getAction();
                if (ACTION_INIT_WHEN_APP_CREATE.equals(action)) {
                    performInit();
                }
            }
        }
    
        private void performInit() {
            AppLog.d("performInit begin:" + System.currentTimeMillis());
            // 这里进行一些耗时性的初始化,需要注意某些初始化的操作不能在子线程中执行。
            ...
            // init crash helper
            CrashHelper.init(this.getApplicationContext());
            // init Push
            PushPlatform.init(this.getApplicationContext());
            ...
            AppLog.d("performInit end:" + System.currentTimeMillis());
        }
    }
    

    Application中的onCreate()处用法如下

    public class MyApplication extends MultiDexApplication {
    
        @Override
        public void onCreate() {
            super.onCreate();
            ...
            InitializeService.start(this);
        }
    }
    

    五、启动页开启前的白屏or黑屏优化

    初始化首屏的Activity过程中(或者说在等待第一帧显示的时间里)屏幕会显示一个空白/黑色的窗口(颜色基于主题),直至首屏Activity完全启动。
    这个空白的窗口跟主题相关,所以可以从首屏的主题入手。
    给Splash界面加上一个主题,这个主题会在现实第一帧前提前显示在界面上,设置想要展示的背景。
    做一个splash背景

    [logo_splash.xml]
    <?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
    <layer-list xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android">
        <!-- 底层白色 -->
        <item android:drawable="@color/white" />
    
        <!-- 顶层Logo居中 -->
        <item>
            <bitmap
                android:gravity="center"
                android:src="@drawable/ic_github" />
        </item>
    </layer-list>
    

    自定义splashTheme主题

    [styte.xml]
    <style name="SplashTheme" parent="AppTheme">
        <item name="android:windowBackground">@drawable/logo_splash</item>
    </style>
    

    将一个什么不渲染的布局的Activity作为启动页

    public class LogoSplashActivity extends BaseActivity {
    
        @Override
        protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
            super.onCreate(savedInstanceState);
    
            // 注意, 这里并没有setContentView, 单纯只是用来跳转到相应的Activity.
            // 目的是减少首屏渲染
    
            if (AppPref.isFirstRunning(this)) {
                IntroduceActivity.launch(this);
            }
            else {
                MainActivity.launch(this);
            }
            finish();
        }
    }
    

    AndroidMainfest.xml设置为启动屏,并加上主题

    <activity
      android:name=".ui.module.main.LogoSplashActivity"
      android:screenOrientation="portrait"
      android:theme="@style/SplashTheme">
      <intent-filter>
          <action android:name="android.intent.action.MAIN"/>
          <category android:name="android.intent.category.LAUNCHER"/>
      </intent-filter>
    </activity>
    

    参考博客:
    (TraceView 性能分析工具)[http://mouxuejie.com/blog/2016-02-25/android-tools-traceview/]

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      网友评论

      • 张天真人:通俗易懂 点赞~ :stuck_out_tongue_winking_eye:
        路Promenade:@张天真人 :blush::blush:
      • bdb440ab5648:可以教我做个简单的APP么😶
        路Promenade:@bdb440ab5648 到网上找找小视频,跟着视频里的操作走,多实践就会了
        bdb440ab5648:@bdb440ab5648 嗯嗯 对于安卓 一点不懂 老师也是刚学 边学边教,但是我们都听不懂,突然说叫我们交一个APP给他😞做期末成绩
        路Promenade:@bdb440ab5648 刚入门吗

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