Android的致命问题——性能优化

Android的致命问题——性能优化

Android的致命问题——性能优化，一个好的APP除了功能强大，性能好更是必不可少。调查显示，用户卸载软件的大多数就是因为性能差而卸载的，因此性能优化在Android开发中显得非常的重要。

性能相关的参考指标：
1.启动速度（冷启动：杀掉应用后重新启动的速度）
2.界面的切换（界面切换无卡顿现象）
3.内存的管理（内存泄漏）
4.UI的过度绘制（xml布局、自定义控件多次调用onlayout）

针对这些说一下我的解决方案：

界面切换卡顿相关的原因：
1）人为在UI线程中做轻微耗时操作，导致UI线程卡顿；
2）布局Layout过于复杂，无法在16ms内完成渲染；
3）同一时间动画执行的次数过多，导致CPU或GPU负载过重；
4） View过度绘制，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；
5） 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；
6）内存频繁触发GC过多（同一帧中频繁创建内存），导致暂时阻塞渲染操作；
7）冗余资源及逻辑等导致加载和执行缓慢；
8）工作线程优先级未设置为
Process.THREAD_PRIORITY_BACKGROUND
导致后台线程抢占UI线程cpu时间片，阻塞渲染操作；
9） ANR；

处理方案：

布局的优化：
1.避免使用不必要的Background；
2.布局嵌套过度时，使用RelativeLayout；
布局简单使用LinearLayout，在LinearLayout布局的子布局减少使用layout_weight，这个权重会使LinearLayout再次执行onlayout绘制方法；
3.对于控件属性相同时，写style去减少代码量；
4.标签的使用（标签可以允许在一个布局当中引入另外一个布局，那么比如说我们程序的所有界面都有一个公共的部分，这个时候最好的做法就是将这个公共的部分提取到一个独立的布局文件当中，然后在每个界面的布局文件当中来引用这个公共的布局。）
5.标签的使用（标签是作为标签的一种辅助扩展来使用的，它的主要作用是为了防止在引用布局文件时产生多余的布局嵌套。大家都知道，Android去解析和展示一个布局是需要消耗时间的，布局嵌套的越多，那么解析起来就越耗时，性能也就越差，因此我们在编写布局文件时应该让嵌套的层数越少越好。）
6.标签的使用（标签的使用，使界面切换加快，界面显示后再去加载UI）

内存问题相关原因：

内存问题主要表现为内存泄露，或者内存使用不当导致的内存抖动。如果存在内存泄露，应用会不断消耗内存，易导致频繁gc使系统出现卡顿，或者出现OOM报错；内存抖动也会导致UI卡顿。

内存泄漏的原因：
1.单例造成的内存泄漏
2.非静态内部类创建静态实例造成的内存泄漏
3.Handler造成的内存泄漏
4.线程造成的内存泄漏
5.资源未关闭造成的内存泄漏

example：1.单例造成的内存泄漏

Android的单例模式非常受开发者的喜爱，不过使用的不恰当的话也会造成内存泄漏。因为单例的静态特性使得单例的生命周期和应用的生命周期一样长，这就说明了如果一个对象已经不需要使用了，而单例对象还持有该对象的引用，那么这个对象将不能被正常回收，这就导致了内存泄漏。

public class AManager {    private static AManager instance;    private Context context;    private AManager(Context context) {        this.context = context;    }    public static AManager getInstance(Context context) {        if (instance != null) {            instance = new AManager(context);        }        return instance;    }}

这是一个普通的单例模式，当创建这个单例的时候，由于需要传入一个Context，所以这个Context的生命周期的长短至关重要：
1、传入的是Application的Context：这将没有任何问题，因为单例的生命周期和Application的一样长；
2、传入的是Activity的Context：当这个Context所对应的Activity退出时，由于该Context和Activity的生命周期一样长（Activity间接继承于Context），所以当前Activity退出时它的内存并不会被回收，因为单例对象持有该Activity的引用。

所以正确的单例应该修改为下面这种方式：

public class AManager {    private static AManager instance;    private Context context;    private AManager(Context context) {        this.context = context.getApplicationContext();    }    public static AManager getInstance(Context context) {        if (instance != null) {            instance = new AManager(context);        }        return instance;    }}

这样不管传入什么Context最终将使用Application的Context，而单例的生命周期和应用的一样长，这样就防止了内存泄漏。

example:2.非静态内部类创建静态实例造成的内存泄漏

有的时候我们可能会在启动频繁的Activity中，为了避免重复创建相同的数据资源，会出现这种写法：

public class MainActivity extends AppCompatActivity {    private static TestResource mResource = null;    @Override    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {        super.onCreate(savedInstanceState);        setContentView(R.layout.activity_main);        if(mManager == null){            mManager = new TestResource();        }        //...    }    class TestResource {        //...    }}

这样就在Activity内部创建了一个非静态内部类的单例，每次启动Activity时都会使用该单例的数据，这样虽然避免了资源的重复创建，不过这种写法却会造成内存泄漏，因为非静态内部类默认会持有外部类的引用，而又使用了该非静态内部类创建了一个静态的实例，该实例的生命周期和应用的一样长，这就导致了该静态实例一直会持有该Activity的引用，导致Activity的内存资源不能正常回收。正确的做法为：
将该内部类设为静态内部类或将该内部类抽取出来封装成一个单例，如果需要使用Context，请使用ApplicationContext 。

example:3.Handler造成的内存泄漏

Handler的使用造成的内存泄漏问题应该说最为常见了，平时在处理网络任务或者封装一些请求回调等api都应该会借助Handler来处理，对于Handler的使用代码编写一不规范即有可能造成内存泄漏，如下:

public class MainActivity extends AppCompatActivity {    private Handler mHandler = new Handler() {        @Override        public void handleMessage(Message msg) {            //...        }    };    @Override    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {        super.onCreate(savedInstanceState);        setContentView(R.layout.activity_main);        loadData();    }    private void loadData(){        //...request        Message message = Message.obtain();        mHandler.sendMessage(message);    }}

这种创建Handler的方式会造成内存泄漏，由于mHandler是Handler的非静态匿名内部类的实例，所以它持有外部类Activity的引用，我们知道消息队列是在一个Looper线程中不断轮询处理消息，那么当这个Activity退出时消息队列中还有未处理的消息或者正在处理消息，而消息队列中的Message持有mHandler实例的引用，mHandler又持有Activity的引用，所以导致该Activity的内存资源无法及时回收，引发内存泄漏，所以另外一种做法为：

public class MainActivity extends AppCompatActivity {    private MyHandler mHandler = new MyHandler(this);    private TextView mTextView ;    private static class MyHandler extends Handler {        private WeakReference reference;        public MyHandler(Context context) {            reference = new WeakReference<>(context);        }        @Override        public void handleMessage(Message msg) {            MainActivity activity = (MainActivity) reference.get();            if(activity != null){                activity.mTextView.setText("");            }        }    }    @Override    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {        super.onCreate(savedInstanceState);        setContentView(R.layout.activity_main);        mTextView = (TextView)findViewById(R.id.textview);        loadData();    }    private void loadData() {        //...request        Message message = Message.obtain();        mHandler.sendMessage(message);    }}

创建一个静态Handler内部类，然后对Handler持有的对象使用弱引用，这样在回收时也可以回收Handler持有的对象，这样虽然避免了Activity泄漏，不过Looper线程的消息队列中还是可能会有待处理的消息，所以我们在Activity的Destroy时或者Stop时应该移除消息队列中的消息，更准确的做法如下：

public class MainActivity extends AppCompatActivity {    private MyHandler mHandler = new MyHandler(this);    private TextView mTextView ;    private static class MyHandler extends Handler {        private WeakReference reference;        public MyHandler(Context context) {            reference = new WeakReference<>(context);        }        @Override        public void handleMessage(Message msg) {            MainActivity activity = (MainActivity) reference.get();            if(activity != null){                activity.mTextView.setText("");            }        }    }    @Override    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {        super.onCreate(savedInstanceState);        setContentView(R.layout.activity_main);        mTextView = (TextView)findViewById(R.id.textview);        loadData();    }    private void loadData() {        //...request        Message message = Message.obtain();        mHandler.sendMessage(message);    }    @Override    protected void onDestroy() {        super.onDestroy();        mHandler.removeCallbacksAndMessages(null);    }}

使用mHandler.removeCallbacksAndMessages(null);是移除消息队列中所有消息和所有的Runnable。当然也可以使用mHandler.removeCallbacks();或mHandler.removeMessages();来移除指定的Runnable和Message。

example:4.线程造成的内存泄漏

对于线程造成的内存泄漏，也是平时比较常见的，如下这两个示例可能大家都写过：

       //test1        new AsyncTask<Void, Void, Void>() {            @Override            protected Void doInBackground(Void... params) {                SystemClock.sleep(10000);                return null;            }        }.execute();      //test2        new Thread(new Runnable() {            @Override            public void run() {                SystemClock.sleep(10000);            }        }).start();

上面的异步任务和Runnable都是一个匿名内部类，因此它们对当前Activity都有一个隐式引用。如果Activity在销毁之前，任务还未完成，那么将导致Activity的内存资源无法回收，造成内存泄漏。正确的做法还是使用静态内部类的方式，如下：

 static class MyAsyncTask extends AsyncTask<Void, Void, Void> {        private WeakReference weakReference;        public MyAsyncTask(Context context) {            weakReference = new WeakReference<>(context);        }        @Override        protected Void doInBackground(Void... params) {            SystemClock.sleep(10000);            return null;        }        @Override        protected void onPostExecute(Void aVoid) {            super.onPostExecute(aVoid);            MainActivity activity = (MainActivity) weakReference.get();            if (activity != null) {                //...            }        }    }    static class MyRunnable implements Runnable{        @Override        public void run() {            SystemClock.sleep(10000);        }    }//——————    new Thread(new MyRunnable()).start();    new MyAsyncTask(this).execute();

这样就避免了Activity的内存资源泄漏，当然在Activity销毁时候也应该取消相应的任务AsyncTask::cancel()，避免任务在后台执行浪费资源。

example：5.资源未关闭造成的内存泄漏

对于使用了BraodcastReceiver，ContentObserver，File，Cursor，Stream，Bitmap等资源的使用，应该在Activity销毁时及时关闭或者注销，否则这些资源将不会被回收，造成内存泄漏。

对于Application，Service，Activity三者的Context的应用场景如下：

其中： NO1表示 Application 和 Service 可以启动一个 Activity，不过需要创建一个新的 task 任务队列。而对于 Dialog 而言，只有在 Activity 中才能创建

介绍完了造成性能不好的原因及性能优化的解决方案，接下来介绍一下性能优化用到的一些工具。

手机本身：可在手机上打开设置->开发者选项->调试GPU过度绘制，然后操作应用查看gpu是否超线进行初步判断；
（可参考：http://www.2cto.com/kf/201609/545993.html）

adb命令：
查内存泄漏：
1)back退出不应存在内存泄露，简单的检查办法是在退出应用后，用命令adb shell dumpsys meminfo 应用包名查看 Activities Views 是否为零;
2)多次进入退出后的占用内存TOTAL不应变化太大；
onTrimMemory回调：
1）应用响应此回调释放非必须内存；
2）验证可通过命令adb shell dumpsys gfxinfo 应用包名-cmd trim 5后，再）用命令adb shell dumpsys meminfo 应用包名查看内存大小。

Android studio自身：

lint检查：
1）通过Android Studio中的 Analyze->Inspect Code 对工程代码做静态扫描；找出潜在的问题代码并修改；
2） 0 error & 0 warning，如果确实不能解决，需给出原因。

MAT分析heap的总内存占用大小来初步判断是否存在泄露：
打开 DDMS 工具，在左边 Devices 视图页面选中“Update Heap”图标，然后在右边切换到 Heap 视图，点击 Heap 视图中的“Cause GC”按钮，到此为止需检测的进程就可以被监视。

第三方工具：
LeakCanary：
LeakCanary的使用

性能优化就写到这，后期会继续维护更新

更多相关文章

随机推荐