性能优化

一个高质量的应用应该以4个方向为目标：快、稳、省、小。

快：使用时避免出现卡顿，响应速度快，减少用户等待的时间。

稳：减低 crash 率和 ANR 率，不要在用户使用过程中崩溃和无响应。

省：节省流量和耗电，减少用户使用成本，避免使用时导致手机发烫。

小：安装包小可以降低用户的安装成本。

卡顿优化

Android 应用启动慢，使用时经常卡顿，是非常影响用户体验的，应该尽量避免出现。卡顿的场景有很多，按场景可以分为4类：UI 绘制、应用启动、页面跳转、事件响应。

这4种卡顿场景的根本原因可以分为两大类：

1．界面绘制。主要原因是绘制的层级深、页面复杂、刷新不合理，由于这些原因导致卡顿的场景更多出现在 UI 和启动后的初始界面以及跳转到页面的绘制上。

2．数据处理。导致这种卡顿场景的原因是数据处理量太大，一般分为三种情况，一是数据在处理 UI 线程，二是数据处理占用 CPU 高，导致主线程拿不到时间片，三是内存增加导致GC 频繁，从而引起卡顿。

影响绘制的根本原因有以下两个方面：

1．绘制任务太重，绘制一帧内容耗时太长。

2．主线程太忙，根据系统传递过来的VSYNC 信号来时还没准备好数据导致丢帧。

性能问题并不容易复现，也不好定位，但是真的碰到问题还是需要去解决的，那么分析问题和确认问题是否解决，就需要借助相应的的调试工具，比如查看 Layout 层次的 Hierarchy View、Android 系统上带的 GPU Profile 工具和静态代码检查工具 Lint 等，这些工具对性能优化起到非常重要的作用，所以要熟悉，知道在什么场景用什么工具来分析。

优化建议：

1．布局优化：

减少层级。合理使用 RelativeLayout 和 LinerLayout，合理使用Merge。

提高显示速度。使用 ViewStub，它是一个看不见的、不占布局位置、占用资源非常小的视图对象。

布局复用。可以通过 标签来提高复用。

尽可能少用wrap_content。wrap_content 会增加布局 measure 时计算成本，在已知宽高为固定值时，不用wrap_content 。

删除控件中无用的属性

2，避免过度绘制

过度绘制是指在屏幕上的某个像素在同一帧的时间内被绘制了多次。在多层次重叠的 UI结构中，如果不可见的 UI 也在做绘制的操作，就会导致某些像素区域被绘制了多次，从而浪费了多余的 CPU 以及 GPU 资源。

如何避免过度绘制呢：

布局上的优化。移除 XML 中非必须的背景，移除 Window 默认的背景、按需显示占位背景图片

自定义View优化。使用canvas.clipRect()来帮助系统识别那些可见的区域，只有在这个区域内才会被绘制。

3，启动优化

通过对启动速度的监控，发现影响启动速度的问题所在，优化启动逻辑，提高应用的启动速度。启动主要完成三件事：UI 布局、绘制和数据准备。因此启动速度优化就是需要优化这三个过程：

UI 布局。应用一般都有闪屏页，优化闪屏页的 UI 布局，可以通过 Profile GPU Rendering 检测丢帧情况。

启动加载逻辑优化。可以采用分布加载、异步加载、延期加载策略来提高应用启动速度。

数据准备。数据初始化分析，加载数据可以考虑用线程初始化等策略。

4，合理的刷新机制

在应用开发过程中，因为数据的变化，需要刷新页面来展示新的数据，但频繁刷新会增加资源开销，并且可能导致卡顿发生，因此，需要一个合理的刷新机制来提高整体的 UI 流畅度。合理的刷新需要注意以下几点：

尽量减少刷新次数。

尽量避免后台有高的 CPU 线程运行。

缩小刷新区域。

内存优化

在 Android 系统中有个垃圾内存回收机制，在虚拟机层自动分配和释放内存，因此不需要在代码中分配和释放某一块内存，从应用层面上不容易出现内存泄漏和内存溢出等问题，但是需要内存管理。

Android 系统在内存管理上有一个 Generational Heap Memory 模型，内存回收的大部分压力不需要应用层关心， Generational Heap Memory 有自己一套管理机制，当内存达到一个阈值时，系统会根据不同的规则自动释放系统认为可以释放的内存，也正是因为 Android 程序把内存控制的权力交给了 Generational Heap

Memory，一旦出现内存泄漏和溢出方面的问题，排查错误将会成为一项异常艰难的工作。

除此之外，部分 Android 应用开发人员在开发过程中并没有特别关注内存的合理使用，也没有在内存方面做太多的优化，当应用程序同时运行越来越多的任务，加上越来越复杂的业务需求时，完全依赖 Android 的内存管理机制就会导致一系列性能问题逐渐呈现，对应用的稳定性和性能带来不可忽视的影响，因此，解决内存问题和合理优化内存是非常有必要的。

常见内存泄漏场景

handler耗时引发的内存泄漏

当activity当中存在handler接收耗时的消息时，比如我们一般在网络请求切换线程时，经常使用到handler，假设消息还没有发送完成，但是页面已经被关闭，也就说activity已经执行了ondestroy方法。当gc回收时，会出现改activity不能被回收的情况，导致内存泄漏。

解决办法：当activity销毁的时候，调用handler的removeCallbacksAndMessages方法，移除消息任务，然后将handler对象及线程置空。

内部类引发的内存泄漏（当然handler或子线程一般也作为内部类使用）

因为java当中，内部类默认持有外部类的引用，当外部类销毁后，一旦gc回收该实例，发现内部类持有他的引用而导致不能回收该实例，出现内存泄漏的情况。

解决方法：将内部类改为静态内部类，因为静态内部类生命周期和应用一样长，所以当退出程序的时候会一同回收该实例，并不会影响外部类的回收。

单例导致的内存泄漏

因为在使用单例的时候，经常会传入一个本类的上下文对象，而单例是静态的，生命周期和application一样长，当activity销毁的时候，该单例持有activity的引用导致其不能被回收，出现内存泄漏。

解决方法：在使用上下文的时候，传全局上下文。

资源未关闭

Cursor，stream，database，Butterknife，broadcastreciver，bindservice，eventBus

比如这些东西在使用完成后，需要进行close或者Unbind处理，以节省内存

Bitmap对象不在使用时调用recycle()释放内存

Timer计时器、动画，因为这些涉及耗时问题，如果activity销毁，而该任务并未执行完成，会导致内存泄漏，所以一般在activity中如果使用到这些耗时任务，需要在activity销毁时，做对应处理，比如调用timer的cancel方法，或者动画的cancel方法并将对象置空

一些监听器的内存泄漏，比如说我们给edittext设置输入文字监听时，当监听到文字发生变化，我们通过获取变化后的文字执行了耗时任务（比如获取到edittext里的内容上传服务器），当耗时任务未执行完成activity销毁了，会引发内存泄漏，所以在onDestory时，取消注册，比如说editText调用removeTextChangedListener方法

Rxjava的内存泄漏：因为rxjava采用的是观察者模式，当请求到数据后会根据订阅关系将数据发送个订阅者，而如果这时订阅者已经销毁，就会出现引用该对象导致其不能被回收的情况，出现内存泄漏，rxjava2发布的时候也发现了这个问题，所以在回调当中，新增加了onSubcribe回调，同时返回了一个disposable对象，可以通过判断disposable里的isDisposed来确定当前的订阅关系，如果订阅关系中的订阅者已经不存在且当前订阅关系存在，解除订阅关系，并终止数据的发送。

webView引发的内存泄漏：因为webview在使用的时候一般持有activity的引用，我们一般在activity的onDestroy方法中调用mWebView.destroy();来释放webview。如果在onDetachedFromWindow之前调用了destroy那就肯定会无法正常反注册了，也就会导致内存泄漏。所以在销毁webview前一定要先在onDetachedFromWindow中将webview从它的父view中移除，再调用destroy方法中调用webview的destroy，我开发的时候在5.1以上的手机上发现这种问题比较多，因为现在5.1以下适配的比较少了，基本没咋注意。

线程导致的内存泄漏：一般使用子线程都会创建一个内部类对象，而创建线程一般执行耗时任务，所以这个内部类默认持有外部类的引用，如果耗时任务在activity销毁的时候未执行完成，会因为持有外部类引用导致外部类不能被回收。

优化内存空间

没有内存泄漏，并不意味着内存就不需要优化，在移动设备上，由于物理设备的存储空间有限，Android 系统对每个应用进程也都分配了有限的堆内存，因此使用最小内存对象或者资源可以减小内存开销，同时让GC 能更高效地回收不再需要使用的对象，让应用堆内存保持充足的可用内存，使应用更稳定高效地运行。常见做法如下：

1．对象引用。强引用、软引用、弱引用、虚引用四种引用类型，根据业务需求合理使用不同，选择不同的引用类型。

2．减少不必要的内存开销。比如有效利用系统自带的资源、视图复用、对象池、Bitmap对象的复用。

3．使用最优的数据类型。比如针对数据类容器结构，可以使用ArrayMap数据结构，避免使用枚举类型，使用缓存Lrucache等等。

4．图片内存优化。可以设置位图规格，根据采样因子做压缩，用一些图片缓存方式对图片进行管理等等。

稳定性优化

Android 应用的稳定性定义很宽泛，影响稳定性的原因很多，比如内存使用不合理、代码异常场景考虑不周全、代码逻辑不合理等，都会对应用的稳定性造成影响。其中最常见的两个场景是：Crash和 ANR，这两个错误将会使得程序无法使用，比较常用的解决方式如下：

提高代码质量。比如开发期间的代码审核，看些代码设计逻辑，业务合理性等。

代码静态扫描工具。常见工具有Android，Lint、Findbugs、Checkstyle、PMD等等。

Crash监控。把一些崩溃的信息，异常信息及时地记录下来，以便后续分析解决。

Crash上传机制。在Crash后，尽量先保存日志到本地，然后等下一次网络正常时再上传日志信息。

耗电优化

在移动设备中，电池的重要性不言而喻，没有电什么都干不成。对于操作系统和设备开发商来说，耗电优化一致没有停止，去追求更长的待机时间，而对于一款应用来说，并不是可以忽略电量使用问题，特别是那些被归为“电池杀手”的应用，最终的结果是被卸载。因此，应用开发者在实现需求的同时，需要尽量减少电量的消耗。

在Android5.0 以前，在应用中测试电量消耗比较麻烦，也不准确，5.0之后专门引入了一个获取设备上电量消耗信息的API:Battery Historian。Battery

Historian 是一款由 Google 提供的 Android 系统电量分析工具，和Systrace 一样，是一款图形化数据分析工具，直观地展示出手机的电量消耗过程，通过输入电量分析文件，显示消耗情况，最后提供一些可供参考电量优化的方法。

除此之外，还有一些常用方案可提供：

计算优化，避开浮点运算等。

避免 WaleLock使用不当。

使用 Job Scheduler。

安装包大小优化

应用安装包大小对应用使用没有影响，但应用的安装包越大，用户下载的门槛越高，特别是在移动网络情况下，用户在下载应用时，对安装包大小的要求更高，因此，减小安装包大小可以让更多用户愿意下载和体验产品。

减少安装包大小的常用方案

代码混淆。使用proGuard 代码混淆器工具，它包括压缩、优化、混淆等功能。

资源优化。比如使用 Android Lint 删除冗余资源，资源文件最少化等。

图片优化。比如利用 AAPT 工具对 PNG 格式的图片做压缩处理，降低图片色彩位数等。

避免重复功能的库，使用 WebP图片格式等。

插件化。比如功能模块放在服务器上，按需下载，可以减少安装包大小。