Android性能优化大纲

2016-10-24 本文已影响674人 Mr云台

Android性能优化大纲

Android性能优化是开发者必须掌握的知识，因为已经有很多文章写Android性能优化的方方面面，因此，本文只做纲领性的阐述，指出Android哪些方面可以优化，限于笔者经验有限，如有不足请留言指出。

一. Android性能优化的目标

说一千，道一万，Android性能优化无非跟下面4个方面有关，而前4个因素或多或少和电量优化联系起来。

提升响应速度
提升UI运行（渲染）速度
减少内存占用
使用更少的网络流量
消耗更少的电量

二. 提升响应速度

对于App开发者来说，系统层面的事我们很难插手，因此只能从APP的编写入手提升性能。

Android系统中规定了，Activity在5S之内没有响应，就会ANR，而在实际工程中，5s已经是一个很长的时间了，以下是相关研究机构调查得出的响应时间标准。正常的响应时间应当在0~2000ms以内。

image

从大多数意义上来说，响应速度慢就是做了耗时操作，因此解决方法有3个：

其一是给出一个“伪” 响应，做一些耗时操作后，立即给出一个响应，比如一个转动的圆圈；或者是假装该操作已经完成，其实在后台慢慢干。这种方法比较多，仁者见仁，智者见智了。
其二，在异步线程中做耗时操作（这个在Android中基本上是必须的）。
其三，通过好的数据结构、算法将耗时操作简化。

常见的有可能发生“ANR”操作有哪些呢？

网络访问
大量数据读写
数据库操作
硬件操作（比如camera)
加载大图片
调用thread的join()方法、sleep()方法、wait()方法或者等待线程锁，导致主线程等待超时，总之，多线程之间的操作要小心。

二、提升UI渲染速度

人眼对于屏幕的渲染速度是有要求的，Android中把达到这种流畅的帧率规定为60fps。这个速度换算一下约等于 16.67ms/每帧，意味着，绘制一帧图像最多耗费 16ms，如果超过这个数，则会掉帧，从而用户感到程序不流畅。

那么，哪些原因会导致UI不流畅呢？

人为在UI线程中做轻微耗时操作（没有ANR），导致UI线程卡顿；
布局Layout过于复杂，无法在16ms内完成渲染；
同一时间动画执行的次数过多，导致CPU或GPU负载过重；
View反复绘制，导致某些像素在同一帧时间内被绘制多次，从而使CPU或GPU负载过重；
View频繁的触发measure、layout，导致measure、layout累计耗时过多及整个View频繁的重新渲染；
内存频繁触发GC过多（同一帧中频繁创建内存，GC会暂停其他线程），导致暂时阻塞渲染操作；

开发者可以做的从两方面入手，其一还是不要做耗时操作，其二是做布局优化，布局优化从以下几点着手：

减少布局的嵌套层数，通过Android Studio的layot Inspector工具随便检查任意一个界面，可以发现Android 默认在你的布局之外包了好几层。因此，不要轻易在布局中嵌套很多层次。布局嵌套层数过多，在某些机型上甚至会造成StackOverflowError。
合理使用merge
合理使用ViewStub
尽量用自定义Drawble代替图片做背景，比如一些纯色、圆角效果就不要用图片了。
去掉不必要的背景色定义。
ListView的优化，主要有View的复用和局部更新技巧。
对于自定义View，不要在它的onDraw()方法中做耗时操作。
使用Android SDK自带的工具hierarchyviewer检查UI渲染性能，它位于SDK目录的这个路径/tools/hierarchyviewer.bat 。通过它可以检测到当前界面中哪些性能较低。
还可以通过开发者选项中的GPU过度绘制工具来进行分析。在设置->开发者选项->调试GPU过度绘制，开启后在我们想要调试的应用界面中可以看到各种颜色的区域，具体含义如下：
```
  颜色| 含义
  ---|---
  无色| WebView等的渲染区域
  蓝色| 1x过度绘制
  绿色| 2x过度绘制
  淡红色|    3x过度绘制
  红色| 4x(+)过度绘制
```

对于UI布局优化，可以参看这一篇博客 Android UI性能调优

三、减少内存占用

这个方面，概括来说只有两点：==1. 减少内存的分配 2. 防止内存泄漏==。

一些常见的优化技巧有：

如可能，类的成员变量，尤其是静态成员变量，尽量转化为局部变量。
选用更好的数据结构，比如使用SparseArray代替HashMap。
需要才创建（分配）策略。
合理利用Java的软引用、弱引用。
在Android组件的OnLowMemory和OnTrimMemory方法中释放无用的内存
防止内存泄漏，比如隐蔽的handler、AsyncTask和不当的context持有导致的内存泄漏，以及屏幕旋转导致的内存泄漏。
对于图像的内存管理，比如inJustDecodeBounds属性的使用，使用图片缓存池等技巧。此外，可以使用一些开源框架来进行图片管理，比如Fresco。

四、减少网络访问

对于很多Android用户来说，流量的消耗是他们颇为在意的一个指标。减少流量消耗的方向有两个：1.减少单次网络访问传递的数据。 2.减少网络访问的次数。

更多详细的的网络优化技巧，请看这一篇 Android 网络优化技巧

五、耗电量优化

首先问一个问题，手机哪些操作会显著消耗电量？
根据相关研究，手机电量主要被消耗在：屏幕、处理器、移动蜂窝网络、WIFI

因此，减少使用上述元器件的操作就可以使APP更省电。

基本上，对电量优化的建议是：

没事不要唤醒手机
尽量不要使用后台Service，当一个安静的美男子
把网络请求合并、或者说是在集中性的时段访问网络。
把一些超级耗时的数据处理逻辑，转移到后台开发那去（少用点CPU）。
少搞一些花哨华而不实的动画效果（别喷我）。

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