看完这篇万字的 Android 性能优化的总结,去面试再也不用怕(上)

性能优化是在Android开发者面试中老生常谈的点,也是一个比较重要的点。因为做过一点性能优化的工作,现在对工作中的优化点做一个总结。如有错误,还请指正。

有哪些方面需要优化

在平时的优化过程中我们需要从哪几个点来优化呢?其实我们平时自己一定也用过软件,在使用软件的过程中有没有什么想吐槽的呢?

“这个 app 怎么还没下载完!”、“太卡了吧!”、"图片怎么还没加载出来!"、"怎么刚进去就卡了!"、“这么点了一下就退出了!”等等,是不是有这样的想法?这些想法其实包含了我们今天要说的内容,就是从哪些方面来优化我们的 APP ,我总结了以下几点。

  • APK 瘦身优化
  • 启动速度优化
  • 稳定性优化
  • 内存的优化
  • 操作流畅度优化

当然,需要优化的不仅仅是这几个方面,我做的比较多的优化是这几个方面,暂时就这几个方面来谈谈优化吧。

APK 瘦身

如何查看 APK 的组成

如果要优化 APK 的大小,我们首先需要知道我们编译出来的 APK 都包含哪些东西,然后针对占用大的做裁剪,或者删除不需要的东西,从而达到瘦身的目的。

查看 APK 的内容占用情况很简单,打开 AS ,把 APK 拖到 AS 里面就可以查看 APK 包含的内容了。

资源预览

可以看到占大头的是 res 代码等,所以瘦身可以从这几个方面来考虑。

如何减少 res 资源大小

  1. 删除冗余的资源

一般随着项目的迭代,部分图片等资源不再使用了,但是可能仍然被编译到了 apk 里面,所以可以删除这部分不再使用的资源,可以使用 lint 工具来搜索项目中不再使用的图片等资源。

  1. 重复资源的优化

除了有冗余资源,还有些是文件名不一样,但是内容一样的图片,可以通过比较 md5 值来判断是不是一样的资源,然后编辑 resources.arsc 来重定向。

  1. 图片压缩

未压缩的图片文件占用空间较大,可以考虑压缩未压缩过的图片来瘦身。常用的工具是 tinypng网站。

同时也可以借助 TinyPngPlugin等插件或者其他开源工具来帮助压缩图片。

  1. 资源混淆

通过将资源路径 res/drawable/wechat 变为 r/d/a 的方式来减少 apk 的大小,当 apk 有较多资源项的时候,效果比较明显,这是一款微信开源的工具。

  1. 指定语言

如果没有特殊的需求的话,可以只编译中文,因为其他的语言用不上,如果用不上的语言编译了,会在 resource 的表里面占用大量的空间,故

android {
    defaultConfig {
        ...
        // 仅支持 中文
        resConfigs "zh" 
    }
}

如何减少 so 库资源大小

  1. 自己编译的 so

release 包的 so 中移除调试符号。可以使用 Android NDK 中提供的 arm-eabi-strip 工具从原生库中移除不必要的调试符号。

如果是 cmake 来编译的话,可以再编辑脚本添加如下代码

set(CMAKE_C_FLAGS_RELEASE "${CMAKE_C_FLAGS_RELEASE} -s")
set(CMAKE_CXX_FLAGS_RELEASE "${CMAKE_CXX_FLAGS_RELEASE} -s")
  1. 别人编译的 so

联系作者修改,一般很难联系到。

  1. 动态下发 so

可以通过服务器下发 so , 下载完后再进入应用,但是体验不好,但是是一个思路。

  1. 只编译指定平台的 so

一般我们都是给 arm 平台的机器开发,如果没有特殊情况,我们一般只需要考虑 arm 平台的。具体的方法是 app 下的 build.gradle 添加如下代码

android {
    defaultConfig {
        ndk {
            abiFilter "armeabi"
        }
    }
}

各个平台的差别如下:

平台 说明
armeabi-v7a arm 第 7 代及以上的处理器,2011 年后的设备基本都是
arm64-v8a arm 第 8 代 64 位处理器设备
armeabi arm 第 5、6 代处理器,早期的机器都是这个平台
x86 x86 32 位平台,平板和模拟器用的多
x86_64 x86 64 位平台

如何减少代码资源大小

  1. 一个功能尽量用一个库

比如加载图片库,不要 glide 和 fresco 混用,因为功能是类似的,只是使用的方法不一样,用了多个库来做类似的事情,代码肯定就变多了。

  1. 混淆

混淆的话,减少了生成的 class 大小,这样积少成多,也可以从一定层度减少 apk 的大小。

  1. R 文件内联

通过把 R 文件里面的资源内联到代码中,从而减少 R 文件的大小。

可以使用 shrink-r-plugin工具来做 R 文件的内联

启动速度

启动的类型

一般分为,冷启动和热启动

冷启动:启动时,后台没有任何该应用的进程,系统需要重新创建一个进程,并结合启动参数启动该应用。

热启动:启动时,系统已经有该应用的进程(比如按 home 键临时退出该应用)下启动该应用。

如何获取启动时间

  1. adb 命令

adb shell am start -S -W 包名/启动类的全名

adb shell am start -S -W xxx/xxxActivity
Stopping: xxx
Starting: Intent { act=android.intent.action.MAIN cat=[android.intent.category.LAUNCHER] cmp=xxx/xxxActivity }
Status: ok
Activity: xxx/xxxActivity
ThisTime: 770
TotalTime: 770
WaitTime: 848
Complete

ThisTime: 表示最后一个 Activity 启动时间

TotalTime: 表示启动过程中,所有的 Activity 的启动时间

WaitTime: 表示应用进程的创建时间 + TotalTime

一般我们关注 TotalTime 就好了。

另外,谷歌在 Android4.4(API 19)上也提供了测量方法,在 logcat 中过滤 Displayed 字段也可以看到启动时间

2021-04-06 19:25:52.803 2210-2245 I/ActivityManager: Displayed xxx/xxxActivity: +623ms

+623ms 就是Activity 的启动时间。

  1. 时间戳

时间戳的方法基于以下的 2 个知识点。

  • 应用进程刚创建,会调用 Application 的 onCreate 方法。
  • 首次进入一个 Activity 后会在 onResume() 方法后面调用 onWindowsFocusChange 方法。

结合这 2 个特性,我们可以在 A Application 的 onCreate() 方法和 Activity 的 onWindowsFocusChange 方法里面,通过时间戳来获取应用的冷启动时间。

如何监控启动过程

  1. systrace

systrace 是一个功能很强大的工具,除了可以查看卡顿问题,也可以用来查看应用的启动问题。使用示例如下:

python $ANDROID_HOME/platform-tools/systrace/systrace.py gfx view wm am pm ss dalvik app sched -b 90960 -a 你的包名 -o test.log.html

用 Google 浏览器打开 test.log.html 就可以看到详细的启动信息。

  1. Debug 接口
package android.os;
...
class Debug {
    ...
    public static void startMethodTracingSampling(String tracePath, int bufferSize, int intervalUs) {

    }
    public static void startMethodTracing(String tracePath, int bufferSize) {

    }
}

利用 Debug 类的这两个方法,可以生成一个 trace 文件,这个 trace 文件,可以直接在 AS 里面打开,可以看到从 startMethodTracingSamplingstartMethodTracing 过程中的方法调用等信息,也可以较好的分析启动问题。

一般有那些优化方法

  1. 耗时操作放到异步进程

比如文件解压、读写等耗时 IO 操作可以新开一个线程来执行。

  1. 延时初始化

即暂时不适用的工具类等延后到使用的时候再去初始化。比如从 xml 里面读取颜色,可以考虑在使用的时候再去读取和解析。

  1. 线程优化

线程的创建需要消耗较多的系统系统资源,减少线程的创建。可以考虑共用一个线程池。

如何检测线程的创建,可以参考我个开源库 performance

稳定性优化

APP 稳定性的维度

app 稳定一般指的是 app 能正常运行, app 不能正常运行的情况分为两大类,分别是 CrashANR

Crash:运行过程中发生的错误,是无法避免的。

ANR:应用再运行时,由于无法再规定的时间段内响应完,系统做出的一个操作。

PS:关于我


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