《Android群英传：神兵利器》— 第六章

作者: 夜瑾漠 | 来源:发表于2018-10-15 19:42 被阅读0次

Android群英传:神兵利器——出版祭
[Android]动态更换应用Icon
《Android群英传：神兵利器》— 第六章
《Android群英传神兵利器》读书笔记
《Android群英传：神兵利器》— 第三章
Android Studio—神兵利器之快捷键学习
Android Studio 使用进阶
《Android 群英传：神兵利器》
《Android群英传：神兵利器》— 第二章
《Android群英传：神兵利器》— 第四章

第六章：App 背后的故事——性能检测与分析工具

《Android群英传：神兵利器》个人读书笔记，仅做学习记录之用

[TOC]

6.1 性能优化之前

6.2 Google 的技术指导

6.3 UI 性能分析

UI 性能的目标：
1、减少绘图的等待时间
2、使帧率更加平稳、连贯

6.3.1 16ms 黄金准则

Android 设备的屏幕刷新频率为 60 帧每秒，要使画面流畅就需要让每一帧的时间不超过 1/60fps=16.6ms 每帧。

6.3.2 Android 系统对 UI 的提升

UI 性能的发展：
1、软解时代：Android2.3，所有绘图由 CPU 完成，即通过软件运算画图
2、硬解时代：Android2.3之后，Android 系统增加了 GPU，绘图开始由 GPU 进行渲染
3、黄油时代：Android4.1之后，google 发布了 “Project Butter”——黄油计划。通过 VSYNC 垂直同步机制和多缓冲机制（three frame buffer）进一步提高绘制效率
4、异步绘制时代：Android5.0 之后系统增加了 Render Thead，即使某一帧发生延迟也不会影响下一帧的绘制

6.3.3 布局核心准则

布局的绘制通常分为三步：measure、layout、draw
核心准则：尽量使布局的 view 树扁平，降低布局的层级
提高 View 的使用率也是优化的关键，可以通过 include 标签进行 View 的复用
通过 DrawableLeft、DrawableRight 方式来组合控件等
最重要的还是尽可能的减少 View 的数量

6.3.4 RelativeLayout VS LinearLayout

RelativeLayout 可以使布局更加扁平，而 LinearLayout 需要嵌套使用，在布局深度上具有优势。
RelativeLayout 在进程测量时，需要进行多次绘制，尤其是嵌套使用的时候，耗时更为严重。
两者需结合实际来分析，使用 LinearLayout，层级不能太深，使用 RelativeLayout，尽量避免嵌套。

6.3.5 HierarchyViewer

主要是用来查看布局层级，减少不必要冗余的 View，还可以发现 Overdraw(重复的绘制)
官方建议使用 Android Device Monitor 来代替这个工具

6.3.6 Merge 与 ViewStub

6.3.7 图形重绘 Overdraw

6.3.8 Tracer for OpenGL

6.3.9 GPU Profiler

6.3.10 Profile GPU Rendering

6.3.11 Framestats

6.3.12 Logcat

6.3.13 traces.txt

6.3.14 Android Studio GPU Monitor

监测当前运行页面的渲染，并实时显示出来

6.3.15 Systrace

系统级的性能检测工具，可以完成一些深层次的性能检测
Systracede 的初始化的两种方式：In DDMS、In Command Line

6.3.16 CPU 区域

6.3.17 SufaceFlinger

6.3.18 应用区域

6.3.19 Alert

6.4 Traceview

Android 平台下的数据采集工具，可以得到两种数据：单次执行最耗时的方法、执行次数最多的方法

6.4.1 In Source Code

Debug.startMethodTracing();
···代码···
Debug.stopMethodTracing();

6.4.2 In DDMS

6.4.3 Traceview 分析

6.4.4 图形列表

6.4.5 详细列表

6.5 应用启动时间计算

6.5.1 启动时间定义

一般认为 setContentView 中的 View 全部显示结束了，才算是应用启动完毕

6.5.2 ADB 计算启动时间

1、ThisTime：最后一个启动的 Activity 的启动耗时
2、TotalTime：所有 Activity 的启动耗时
3、WatiTime：ActivityManagerService 启动 App 的 Activity 时的总时间（包括当前 Activity 的 onPause() 和自己 Activity 的启动）
过程分解：
1、上一个 Activity 的 onPause()
2、系统调用 AMS 耗时
3、第一个 Activity(也许是闪屏页)耗时
4、第一个 Activity 的 onPause() 耗时
5、第二个 Activity 的启动耗时
ThisTime：5、TotalTime：3、4、5的总耗时、WatiTime：1、2、3、4、5的总耗时
使用脚本多次重复应用“启动——Kill——启动”，取平均值

6.5.3 使用相机分析

6.6 内存探究

开发者管理、优化内存的核心准则：
1、在对象不需要的时候，确保对象能够被销毁
2、如果对象没有被销毁，则该对象一定是作为可复用的对象，而不是存在多个。

6.6.1 内存区分

寄存器 Registers：用于存储指令、地址、数据
栈 Stack：存放基本类型的数据、对象的引用和函数地址等，由系统控制
堆 Heap：存放对象本身和数组，由开发者控制
静态域 static field：存储静态变量
常量池 constant pool：存储常量

堆/栈	GC 管理	存取速度
堆	由 GC 系统控制。变量生命周期结束后，由 GC 系统决定何时回收	慢
栈	由虚拟机控制。变量生命周期结束后，由虚拟机释放该变量占用的内存空间	快

常用内存类型：
1、VSS-Virtual Set Size：虚拟耗用内存（包含共享库占用的内存）
2、RSS-Resident Set Size：实际使用物理内存（包含共享库占用的内存）
3、PSS-Porportional Set Size：实际使用物理内存（比例分配共享库占用的内存）
4、USS-Unique Set Size：进程独自占用的物理内存（不包含共享库占用的内存）
一般来说内存占用大小：VSS ≥ RSS ≥ PSS ≥ USS

6.6.2 系统内存分析工具

6.6.3 获取内存信息

6.6.4 GC 系统

GC 的同步与非同步：指 Android 2.3 之前的版本，GC 是会打断被 GC 的线程，遍历 Heap，而 Android 2.3 之后的版本，GC 与被 GC 的线程可以同时工作而互不影响。
Android5.0 之后，系统第二次优化了 GC，加快了清理速度、减少了打断线程的次数。同时除了清理垃圾之外，还可以为大内存对象分配特殊的地址，方便内存碎片的整理，提高了内存使用率，同时也避免了 OOM

6.6.5 ActivityManager.MemoryInfo

用于封装系统级别的内存数据，包含：
1、totalMem：系统可用总内存
2、availMem：系统当前剩余内存
3、lowMemory：是否处于低内存状态
4、threshold：内存阈值

6.6.6 Dubug.MemoryInfo

获取单个 App 进程的内存使用情况

6.6.7 Runtime

6.6.8 获取更多内存

6.8 onLowMemory

是系统低内存管理系统（LMK）发出的系统警告

6.8.1 ComponentCallback

6.8.2 onTimeMemory

6.9 内存泄漏检测

所谓的内存泄漏，实际上是指本该被回收的内存由于某种原因，绕开了GC的回收算法，从而导致该内存被无效数据霸占，使得内存总量变小

6.10 Logcat

实际上是分析系统、App 性能和运行情况的重要工具

6.11 Dump Heap

6.12 Allocation Tracker

6.12.1 In Android Studio

6.12.2 In DDMS

6.13 Android Studio Memory Monitor

6.14 内存泄漏分析

在 Android 中并不存在所谓的内存泄漏，这里的内存泄漏是指内存没有在恰当的时候释放掉。

6.15 Memory Analysis Tool(MAT)

检测内存泄漏的利器。原先是 eclipse 中的一个插件，现在则是当做一个独立运行的工具，可直接下载

6.15.1 准备Dump Heap文件

6.15.2 分析

6.16 LeakCanary

Square 的杰作

6.16.1 引用LeakCanary

    debugCompile(name: 'leakcanary-android-1.3', ext: 'aar')
    releaseCompile(name: 'leakcanary-android-no-op-1.3', ext: 'aar')

一个 debug 一个 release，由于强大的 Gradle ,使得 LeakCanary 可以在 debug 模式中正常工作。而在 release 版本中完全不开启检测功能，同时整个切换过程不需要修改一行代码。

6.16.2 初始化LeakCanary

在应用的 application 的 onCreate() 中

    @Override
    public void onCreate()
    {
      super.onCreate();
        LeakCanary.install(this);
    }

6.16.3 检测

在 launcher 中会生成一个图标入口——Leaks，点击进入即可看到对应时间点的 Leaks 信息。

6.17 CPU Performance

优化 CPU 有两个直接的提升：1、优化耗电；2、提升 App 的使用体验，特别是动画效果、视屏编解码等

6.18 Top

6.18.1 总览

6.18.2 详细

6.19 Show CPU Usage

6.20 Android Studio CPU Monitor

6.21 Method Tracing

6.22 BatteryPerformance

6.22.1 电量消耗计算

6.22.2 耗电元凶

1、Wakelocks——Android 中的耗电大户，一定要保证在何时的时机调用，其他时间必须严格禁止
2、AlarmManager——虽由系统托管，但过多的 Alarm 会造成系统频繁唤醒，从而造成耗电
3、轮询——在有些程序中，为了实现某些监听，经常会在后台执行轮询操作，它会让 CPU 无法正常进入休眠而持续的保持着高耗能
4、频繁的网络请求——一个 App 应该在何时的时间发起网络请求，同时使用缓存等方式，尽量减少网络的消耗
5、长时间的 CPU 占用——CPU 计算会消耗非常多的电量。如果一个 App 的算法缺陷、设计缺陷，导致其 CPU 占用率一直维持着比较高的水平，那么一定会非常耗电

6.22.3 电量分析

Battery Historian

6.23 综合测试工具

网易 Emmagee——主要用于监控单个App的CPU，内存，流量，启动耗时，电量，电流等性能状态的变化
腾讯 GT
Google AnotherMonitor

6.24 Android Device Monitor

6.24.1 Threads

6.24.2 System Information

6.25 高通性能工具

6.25.1 Trepn Profiler

6.25.2 App Tune-up Kit

6.26 云测平台

阿里：阿里云测
腾讯：腾讯优测
Testin
上述测试平台大体功能相同：
1、兼容性测试：通过大量真机覆盖大部分机型
2、压力测试：通过脚本实现压力测试
3、缺陷分析：通过代码静态扫描和测试中发生的 ANR、Crash 等提供应用的缺陷分析、
4、性能测试：在测试中监控应用性能等数据
5、远程真机租用：用户可以远程访问 DeviceLab 中的真机，并通过远程控制的方式进行使用