Android 性能优化——APP启动优化详解

2023-04-21  本文已影响0人  艾瑞败类

1.1 为什么要启动优化？

用户希望应用能够及时响应并快速加载，启动时间过长的应用不能满足这个期望，并且可能使用户失望。

启动太慢的结果：

1.2 启动优化流程及分类

1.2.1 开机启动流程

1.2.2 启动分类

冷启动流程：

  1. 加载并启动APP；
  2. 启动后立即为该APP显示一个空白启动窗口；
  3. 创建APP进程（创建应用程序对象）；
  4. 启动主线程，创建主Activity；
  5. 加载布局，绘制。

启动总结：

App从被系统调用，再到第一个页面渲染到手机屏幕，我们通常只需要关注Application中的onCreate方法，第一个Activity中onCreate、onStart、onResume方法。

注意：如果在App启动第一个Activity时，该Activity不但有自己的逻辑，还在onCreate、onStart或者onResume方法中直接有跳转到了其它Activity页面，那么跳转后的Activity的这三个方法也需要进行优化。

1.2.3 黑白屏优化

在系统加载并启动App时，需要耗费相应的时间，即使时间不到1S，用户也会感觉到当点击App图标时会有“延迟”现象，为了解决这一个问题，Google的做法是在App创建的过程中，先展示一个空白的页面，让用户体会到点击图标之后立马就有响应，而这个空白页面的颜色则是根据我们在Manifest文件中配置的主题颜色 来决定的，现在一般默认为白色。

可以为应用的加载设置主题背景，从而使应用的启动屏幕在主题背景上与应用的后续效果保持一致，而不是采用系统主题。

方案一：设置LauncherTheme

在LauncherTheme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，这样用户从视觉上就无法看出黑白屏的存在：

<style name="AppTheme.LauncherTheme">
    <!--设置系统的取消预览（空白窗口）为true-->
  <item name="android:windowDisablePreview">true</item>
  <!--设置背景为透明-->
  <item name="android:windowIsTranslucent">true</item>
</style>

方案二：自定义Theme主题

  1. 自定义继承自AppTheme的主题；
  2. 将启动Activity的Theme设置为自定义主题；
  3. 在启动Activity的onCreate方法中，在super.onCreate和setContentView方法之前调用setTheme方法，将主题设置为最初的AppTheme。

① 自定义主题

<style name="AppTheme.LaunchTheme1">
    <item name="android:windowBackground">@mipmap/ic_launcher</item>
</style>

② 设置启动Activity主题

<activity android:name=".MainActivity"
          android:theme="@style/AppTheme.LaunchTheme1">
    <intent-filter>
    <action android:name="android.intent.action.MAIN"/>
    <category android:name="android.intent.category.LAUNCHER"/>
  </intent-filter>
</activity>

③ 在代码中将主题设置回来

protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
    setTheme(R.style.AppTheme)
    super.onCreate(savedInstanceState);
}

1.3 测量启动时间

1.3.1 测量方式

adb [ -d | -e | -s <serialNumber>] shell am start -S -W
com.sty.ne.appperformance/.MainActivity
-c android.intent.category.LAUNCHER
-a android.intent.action.MAIN

adb shell am start -W com.sty.ne.appperformance/.MainActivity

显示结果如下：

GGGdeMac-mini:NeAppPerformance tian$ adb shell am start -W com.sty.ne.appperformance/.activity.SplashActivity
Starting: Intent { act=android.intent.action.MAIN cat=[android.intent.category.LAUNCHER] cmp=com.sty.ne.appperformance/.activity.SplashActivity }
Status: ok
Activity: com.sty.ne.appperformance/.MainActivity
ThisTime: 186  （最后一个Activity启动耗时）
TotalTime: 395  （所有Activity启动耗时）
WaitTime: 417  （AMS启动Activity的总耗时）
Complete

private void findViews() {
  final View viewRoot = findViewById(R.id.root);
  viewRoot.getViewTreeObserver().addOnPreDrawListener(new ViewTreeObserver.OnPreDrawListener() {
    @Override
    public boolean onPreDraw() {
      viewRoot.getViewTreeObserver().removeOnPreDrawListener(this);
      LauncherTimer.logEnd("tag3");
      return false;
    }
  });
}

@Override
protected void onResume() {
  super.onResume();
  LauncherTimer.logEnd("tag1");
}

@Override
public void onWindowFocusChanged(boolean hasFocus) {
  super.onWindowFocusChanged(hasFocus);
  LauncherTimer.logEnd("tag2");
}
// D/Time: 2/tag1 launcher time=101
// D/Time: 2/tag3 launcher time=139
// D/Time: 2/tag2 launcher time=146

1.3.2 方法耗时统计

缺点：只能记录应用内程序执行时间。

②CPU Profiler:

不需要侵入代码（无需写Debug.startMethodTracing("Launcher"），但是需要做如下配置：

  1. run -> edit configurations；
  2. 勾选start recording a method trace on startup；
  3. 从菜单中选择cpu记录配置（profiling菜单下勾选两个复选框）；
  4. apply --> profile模式部署。

命令行终端进入如下目录：/Users/tian/Library/Android/sdk/platform-tools/systrace

输入如下命令进入监听状态：

    python systrace.py -o mynewtrace.html sched freq idle am wm gfx view binder_driver hal dalvik camera input res

此时运行代码，完成之后在命令行窗口按Enter键结束监听，然后会生成目标文件mynewtrace.html:

分析目标文件：

1.4 优化方式

1.4.1 异步优化

异步优化主要是采用子线程来进行线程初始化，并行执行，减少执行时间。

@Override
public void onCreate() {
  super.onCreate();

  coreSize = Runtime.getRuntime().availableProcessors();
  executorService = Executors.newFixedThreadPool(Math.max(2, Math.min(coreSize - 1, 4)));
  application = this;
  context = this.getApplicationContext();
  AppProfile.context = context;
  ScreenUtil.init(context);
  async(new Runnable() {
    @Override
    public void run() {
      initLog();
    }
  });
  async(new Runnable() {
    @Override
    public void run() {
      AppForegroundWatcher.init(context);
    }
  });
  async(new Runnable() {
    @Override
    public void run() {
      CrashReport.initCrashReport(getApplicationContext(), "e9bf59bd43", false);
    }
  });
}

异步优化需要关注的点：

  1. 确定能不能异步优化；
  2. 执行的方法是否有先后顺序；
  3. 需要注意异步后程序能否正常执行；
  4. 异步线程中使用的api不能创建Handler；
  5. 不能有UI操作。

1.4.2 延迟初始化

仅初始化立即需要的对象，不要创建全局静态对象，而是移动到单例模式，其中应用仅在第一次访问对象时初始化它们。

1.4.3 空闲时初始化

可以监听应用空闲时间，在空闲时间进行初始化。

public class DelayInit {
    private Queue<Runnable> delayQueue = new LinkedList<>();

    public void add(Runnable runnable) {
        delayQueue.add(runnable);
    }

    public void start() {
        Looper.myQueue().addIdleHandler(new MessageQueue.IdleHandler() {
            @Override
            public boolean queueIdle() {
                Runnable poll = delayQueue.poll();
                if(poll != null) {
                    poll.run();
                }
                return !delayQueue.isEmpty();
            }
        });
    }
}
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