Android性能优化之APP性能优化原则总结

  使用过Android系统手机的同学都知道，Android手机越用越卡，这个卡主要体现在手机系统越用越卡，打开APP的速度越来越慢。Android手机越用越卡的原因主要有：1、Android系统源码是开放的，像国内的几大手机厂商，都是对系统进入定制开发，这样就会引发一系列问题，比如说著名的系统碎片化问题；2、APP开发人员要对各个系统做各种适配，开发人员的水平参次不齐，开发出来的APP就会出现这样那样的问题。

  Android应用的性能优化是每个Android开发人员必然会遇到的，也是跳槽面试时基本必问的问题。下面是笔者总结的一些APP性能优化原则，如果能遵循下面这些优化原则，那么开发出来的APP肯定会更流畅一点、用户体验更好一点、更稳定一点。

1.布局优化

  思想概述： 尽量减少布局文件的层次(android绘制时的工作量减小，性能提高)，避免过渡绘制。
  首先删除布局中无用的控件和层级，其次有选择地使用性能较低的ViewGroup，比如LinearLayout。如果布局中有的布局既可以用LinearLayout也可以用RelativeLayout，那就用LinearLayout，这是因为RelativeLayout比较复杂，他的布局过程花费更多的CPU时间。FrameLayout和LinearLayout一样都是一种简单高效的ViewGroup，因此可以考虑使用他们，但是很多时候，单纯的通过一个LinearLayout或者FrameLayout无法实现产品的效果，需要通过嵌套的方式来完成，这种情况建议采用RelativeLayout，因为ViewGroup的嵌套就相当于增加了布局的层级，同样会降低程序的性能。
  布局优化的另一种手段是采用<merge>标签、<include>标签和ViewStub：

1. <merge>标签：如果当前布局和包含的布局中都是竖直方向，那么使用<merge>标签可以去掉多余的LinearLayout，一般和<include>标签一起使用，从而减少布局的层级；
2. <include>标签：布局重用，不用把已经写过的布局重新写一遍，代码的复用；
3. ViewStub：继承view，非常轻量级且宽高都是0，自己不参加任何布局的绘制过程，提供了按需加载功能，当需要时才将ViewStub中的布局加载到内存，这提高了程序的初始化效率。

2.绘制优化

  思想概述：View的onDraw方法避免大量的操作，onDraw方法中不要创建新的局部对象（onDraw方法可能被频繁调用，会产生大量的临时对象，导致系统更加频繁的gc，降低程序的执行效率），onDraw方法中不要做耗时的任务，不能执行成千上万次的循环操作（抢占cpu的时间片，造成View绘制过程不够流畅，每帧的绘制时间不超过16ms）。

3.内存泄露优化

  内存泄露的优化的思路主要分为两个方面：一方面是在开发过程中避免写出内存泄露的代码，另一方面通过一些分析工具比如MAT、LeakCanry或Android Profiler等来找出潜在的内存泄露继而解决。
  常见的内存泄露举例:

1. Context使用不当造成内存泄露：不要对一个Activity、 Context保持长生命周期的引用，尽量在一切可以使用应用ApplicationContext代替Context的地方进行替换）；
2. 静态变量导致内存泄露：如果我们将activity的context对象赋值给activity的全局的静态变量。那么就会造成activity无法正常销毁，因为静态变量在引用它；
3. 单例模式导致的内存泄漏：如果我们在单例模式中实现了观察者模式，监听实现了接口的对象，当我们在Activity中注册了监听方法以后，而没有进行解注册,就会引起内存泄漏；在单例模式初始化是，如果传入Activity或Context实例，也会引起内存泄露；
4. 属性动画导致的内存泄露：属性动画中有一类无限循环的动画，如果在Activity中播放此类动画而没有在onDestory中停止动画，那么动画会一直播放下去，尽管无法在界面上看到动画效果了，而且这个时候，Activity的View会被动画持有，而View有持有了Activity，最终导致Activity无法释放；
5. 警惕线程未终止造成的内存泄露：譬如在Activity中关联了一个生命周期超过Activity的Thread，在退出Activity时切记要结束线程。一个典型的例子就是HandlerThread的run方法是一个死循环，它不会自己结束，线程的生命周期超过了Activity生命周期，我们必须手动在Activity的销毁方法中调用handlerThread.quit()才不会泄露；
6. 对象的注册与反注册没有成对出现造成的内存泄露；譬如注册广播接收器、注册观察者（典型的譬如数据库的监听）等；
7. 创建与关闭没有成对出现造成的泄露；如Cursor资源必须手动关闭，WebView必须手动销毁，流等对象必须手动关闭等；
8. 非静态内部类的静态实例容易造成内存泄漏；即一个类中如果你不能够控制它其中内部类的生命周期（譬如Activity中的一些特殊Handler等），则尽量使用静态类和弱引用来处理（譬如ViewRoot的实现）；
9. 不要在执行频率很高的方法或者循环中创建对象，可以使用HashTable等创建一组对象容器从容器中取那些对象，而不用每次new与释放；
10. 注意WebView的泄漏：Android中的WebView存在很大的兼容性问题，解决方法是：让onDetachedFromWindow先走，在主动调用destroy()之前，把webview从它的parent上面移除掉，具体代码如下：

@Override
protected void onDestroy() {
    if( mWebView!=null) {
        // 如果先调用destroy()方法，则会命中if (isDestroyed()) return;这一行代码，需要先onDetachedFromWindow()，再
        // destory()
        ViewParent parent = mWebView.getParent();
        if (parent != null) {
            ((ViewGroup) parent).removeView(mWebView);
        }

        mWebView.stopLoading();
        // 退出时调用此方法，移除绑定的服务，否则某些特定系统会报错
        mWebView.getSettings().setJavaScriptEnabled(false);
        mWebView.clearHistory();
        mWebView.clearView();
        mWebView.removeAllViews();
        mWebView.destroy();

    }
    super.on Destroy();
}

PS：内存泄露和内存溢出OOM的关系：内存泄露小范围积累不能释放会导致卡顿，内存泄露长期不能释放，累积超过阈值会引起OOM，如果瞬间申请的内存超过应用允许的阈值也会引起OOM（如应用的某些逻辑操作疯狂的消耗掉大量内存（譬如加载一张不经过处理的超大超高清图片等）导致超过阈值引起OOM），可见两者是交集关系。内存溢出（OutOfMemoryError）的核心原因就是应用的内存超过阈值了。

4.响应速度优化

  响应速度优化的核心是避免在主线程中做耗时操作，而是将这些耗时操作放在子线程中去执行，即采用异步的方式去执行。响应速度过慢体现在Activity的启动画面上，如果在主线程中做太多的事情，会导致Activity启动时出现黑屏的现象，甚至出现ANR。当发生了ANR以后。系统会在/data/anr目录创建一个文件traces.txt（PS：不同的手机存储的路径可能会有不同），通过分析trace文件，可以进一步定位ANR的原因。

5.ListView的优化

  ListView的优化很简单，其思想概述：首先采用ViewHolder并避免在getView中执行耗时操作；其次要根据列表的滑动状态来控制任务的执行频率，比如当列表快速滑动时显然是不太适合开启大量的异步任务；最后，可以尝试开启硬件加速来使ListView的滑动更加流畅。

  ListView的优化现在最流行的方式是用RecyclerView代替，若用RecyclerView代替ListView显示列表数据，可以忽略该原则。

6.Bitmap优化

  Bitmap优化同样比较简单，其思想概述：1、通过BitMapFactory.Options来根据需要对图片进行采样，采样过程主要用到了BitmapFactory.Options的inSampleSize参数；2、利用inBitmap的高级特性提高Android系统在Bitmap分配与释放执行效率上的提升，使用该变量可以复用旧的Bitmap的内存而不用重新分配以及销毁旧Bitmap，进而改善运行效率，即复用了内存减少了内存占用（只要新的Bitmap的内存小于旧Bitmap的内存大小，即可进行复用的操作；Glide内部也使用了inBitmap作为缓存复用的一种方式。）。

7.线程优化

  思想概述：采用线程池，避免程序中存在大量的Thread。线程池可以重用内部的线程，从而避免了线程的创建和销毁所带来的性能开销。同时线程池还能有效的控制线程池的最大并发数，避免大量的线程互相抢占系统资源从而导致阻塞现象发生。

8.其他性能优化原则

1. 避免创建过多的对象；
2. 不要过多的使用枚举，因为枚举占用的内存空间要比标准类型大；
3. 常量使用static final修饰；
4. 采用内存缓存和磁盘缓存；
5. 使用更小的图片：尽量使用更小的图片资源；
6. 采用静态内部类，这样可以避免潜在的由于内部类而导致的内存泄漏；
7. 用好Lint工具：AndroidStudio自带的Lint工具可以检查出APP代码里面潜在的更多的优化建议；
8. 使用ProGuard来剔除不需要的代码：ProGuard能够通过移除不需要的代码，重命名类，域与方法等等对代码进行压缩，优化与混淆。使用ProGuard可以使得你的代码更加紧凑，这样能够减少mapping代码所需要的内存空间。

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