正式開始前,推薦一下Android開發藝術探索的其他筆記 Android開發藝術探索 讀書筆記目錄
下面正文開始。
Android設備作為一種移動設備,不管是內存還是CPU的性能都受到了一定的限制,也意味著Android程序不可能無限制的使用內存和CPU資源,過多的使用內存容易導致OOM,過多的使用CPU資源容易導致手機變得卡頓甚至無響應(ANR)。這也對開發人員提出了更高的要求。
本章主要介紹一些有效的性能優化方法。主要包括布局優化、繪制優化、內存泄漏優化、響應速度優化、ListView優化、Bitmap優化、線程優化等;同時還介紹了ANR日志的分析方法。
15.1 Android的性能優化方法
Google官方的Android性能優化典范專題短視頻課程是學習Android性能優化極佳的課程,目前已更新到第五季;
放一個Google官方維護的國內方便訪問的鏈接地址 youku地址
15.1.1 布局優化
布局優化的思想就是盡量減少布局文件的層級,這樣繪制界面時工作量就少了,那么程序的性能自然就高了。
刪除無用的控件和層級,其次就是有選擇的使用性能較低的ViewGroup,如果布局中既可以使用Linearlayout也可以使用RelativeLayout,那就是用LinearLayout,因為RelativeLayout功能比較復雜,它的布局過程需要花費更多的CPU時間。有時候通過LinearLayou無法實現產品效果,需要通過嵌套來完成,這種情況還是推薦使用RelativeLayout,因為ViewGroup的嵌套相當于增加了布局的層級,同樣降低程序性能。-
另一種手段是采用<include>標簽、<merge>標簽和ViewStub。
-
<include>標簽
<include>標簽用于布局重用,可以將一個指定的布局文件加載到當前布局文件中。<include>只支持android:layout_開頭的屬性,當然android:id這個屬性是個特例;如果指定了android:layout_這種屬性,那么要求android:layout_width和android:layout_height必須存在,否則android:layout_屬性無法生效。如果<include>指定了id屬性,同時被包含的布局文件的根元素也指定了id屬性,會以<include>指定的這個id屬性為準。
-
<include>標簽
<merge>標簽
<merge>標簽一般和<include>標簽一起使用從而減少布局的層級。如果當前布局是一個豎直方向的LinearLayout,這個時候被包含的布局文件也采用豎直的LinearLayout,那么顯然被包含的布局文件中的這個LinearLayout是多余的,通過<merge>標簽就可以去掉多余的那一層LinearLayout。ViewStub
ViewStub意義在于按需加載所需的布局文件,因為實際開發中,有很多布局文件在正常情況下是不會現實的,比如網絡異常的界面,這個時候就沒必要在整個界面初始化的時候將其加載進來,在需要使用的時候再加載會更好。在需要加載ViewStub布局時:
((ViewStub)findViewById(R.id.stub_import)).setVisibility(View.VISIBLE);
//或者
View importPanel = ((ViewStub)findViewById(R.id.stub_import)).inflate();
當ViewStub通過setVisibility或者inflate方法加載后,ViewStub就會被它內部的布局替換掉,ViewStub也就不再是整個布局結構的一部分了。
15.1.2 繪制優化
View的onDraw方法要避免執行大量的操作;
- onDraw中不要創建大量的局部對象,因為onDraw方法會被頻繁調用,這樣就會在一瞬間產生大量的臨時對象,不僅會占用過多內存還會導致系統頻繁GC,降低程序執行效率。
- onDraw也不要做耗時的任務,也不能執行成千上萬的循環操作,盡管每次循環都很輕量級,但大量循環依然十分搶占CPU的時間片,這會造成View的繪制過程不流暢。根據Google官方給出的標準,View繪制保持在60fps是最佳的,這也就要求每幀的繪制時間不超過16ms(1000/60);所以要盡量降低onDraw方法的復雜度。
15.1.3 內存泄露優化
內存泄露是最容易犯的錯誤之一,內存泄露優化主要分兩個方面;
一方面是開發過程中避免寫出有內存泄露的代碼,另一方面是通過一些分析工具如LeakCanary或MAT來找出潛在的內存泄露繼而解決。
- 靜態變量導致的內存泄露
比如Activity內,一靜態Conext引用了當前Activity,所以當前Activity無法釋放。或者一靜態變量,內部持有了當前Activity,Activity在需要釋放的時候依然無法釋放。 - 單例模式導致的內存泄露
比如單例模式持有了Activity,而且也沒用解注冊的操作。因為單例模式的生命周期和Application保存一致,生命周期比Activity要長,這樣一來就導致Activity對象無法及時被釋放。 - 屬性動畫導致的內存泄露
屬性動畫中有一類無限循環的動畫,如果在Activity播放了此類動畫并且沒有在onDestroy中去停止動畫,那么動畫會一直播放下去,并且這個時候Activity的View會被動畫持有,而View又持有了Activity,最終導致Activity無法釋放。解決辦法是在Activity的onDrstroy中調用animator.cancel()來停止動畫。
15.1.4 響應速度優化和ANR日志分析
響應速度優化的核心思想就是避免在主線程中去做耗時操作,將耗時操作放在其他線程當中去執行。Activity如果5秒無法響應屏幕觸摸事件或者鍵盤輸入事件就會觸發ANR,而BroadcastReceiver如果10秒還未執行完操作也會出現ANR。
當一個進程發生ANR以后系統會在/data/anr的目錄下創建一個文件traces.txt,通過分析該文件就能定位出ANR的原因。
15.1.5 ListView優化和Bitmap優化
ListView/GridView優化:采用ViewHolder避免在getView中執行耗時操作;其次通過列表的滑動狀態來控制任務的執行頻率,比如快速滑動時不是和開啟大量異步任務;最后可以嘗試開啟硬件加速使得ListView的滑動更加流暢。
Bitmap優化:主要是想是根據需要對圖片進行采樣顯示,詳細請參考12章。
15.1.6 線程優化
線程優化的思想是采用線程池,避免程序存在大量的Thread。詳細參考第11章的內容。
15.1.7 一些性能優化的小建議
- 避免創建過多的對象,尤其在循環、onDraw這類方法中,謹慎創建對象;
- 不要過多的使用枚舉,枚舉占用的內存空間比整形大。
- 常量使用static final來修飾;
- 使用一些Android特有的數據結構,比如SparseArray和Pair等,他們都具有更好的性能;
- 適當的使用軟引用和弱引用;
- 采用內存緩存和磁盤緩存;
- 盡量采用靜態內部類,這樣可以避免非靜態內部類隱式持有外部類所導致的內存泄露問題。
15.3 提高程序的可維護性
- 提高可讀性:命名規范;代碼之間排版需留出合理的空白來區分不同的代碼塊;針對非常關鍵的代碼添加注釋。
- 代碼的層級性:不要把一段業務邏輯放在一個方法或者一個類中全部實現,要把它分成幾個子邏輯,然后每個子邏輯做自己的事情,這樣即顯得代碼層級分明,這樣利于提高程序的可擴展性。
- 恰當的使用設計模式可以提高代碼的可維護性和可擴展性,Android程序容易遇到性能瓶頸,要控制設計的度,不能太牽強,避免過度設計。作者推薦查看《大話設計模式》和《Android源碼設計模式解析和實戰》這兩本書來學習設計模式。