Android中级——性能优化

布局优化

UI渲染机制

• 画面流畅需要帧数为60帧每秒
• Android通过VSYNC信号触发对UI的绘制，其间隔时间是1000ms/60=16ms（即1000ms内显示60帧画面的单位时间）
• 故需在16ms之内完成绘制才可以保证画面的流畅
• 否则会造成丢帧，如一次绘制耗时20ms，当16ms时系统发出VSYNC信号还未绘制完，下一个帧就会被丢弃，直到下次信号才开始绘制，导致16*2ms内都显示同一帧画面（即卡顿）

利用 开发者选项 / Profile GPU Rendering / On srceen as bars 工具可检查UI渲染时间

• 蓝色：测量绘制Display List的时间
• 红色：OPenGL渲染Display List所需要的时间
• 黄色：CPU等待GPU处理的时间
• 绿色横线：VSYNC时间16ms，需尽量将所有条形图控制在绿线下
  

避免Overdraw

过度绘制会浪费CPU、GPU资源，如系统会默认绘制Activity的背景，若再绘制一个重叠背景则Overdraw了

利用 开发者选项 / Enable GPU Overdraw工具可通过颜色判断Ovedraw的次数，颜色越深表示绘制次数越多

优化布局层级

对View的测量、布局和绘制都是通过对View树的深度遍历来操作

• 当布局层级少时，可以使用LinearLayout代替RelativeLayout，前者功能比较简单
• 当布局层级多时，建议View树的高度不超过10层，可用RelativeLayout替换嵌套的LinearLayout降低高度

利用<include>重用Layout

如下为一个共性的TextView，将宽高设为0可让开发者在使用时对其赋值

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<TextView xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    android:layout_width="0dp"
    android:layout_height="0dp"
    android:gravity="center"
    android:textSize="30sp"
    android:text="common ui">
</TextView>

通过include的layout属性引用

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<RelativeLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    android:layout_width="match_parent"
    android:layout_height="match_parent">

    <include
        layout="@layout/common_text"
        android:layout_width="match_parent"
        android:layout_height="match_parent" />
</RelativeLayout>

<merge>

如果<include>中的布局和外层布局方向一致

<LinearLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    xmlns:tools="http://schemas.android.com/tools"
    android:layout_width="match_parent"
    android:layout_height="match_parent"
    android:orientation="vertical"
    android:padding="5dp">

   <include layout="@layout/vertical"/>

</LinearLayout>

可以使用<merge>合并，避免多出一个LinearLayout

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<merge xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android">

    <Button
        android:layout_width="wrap_content"
        android:layout_height="wrap_content"
        android:text="one" />

    <Button
        android:layout_width="wrap_content"
        android:layout_height="wrap_content"
        android:text="two" />
</merge>

使用<ViewStub>实现View的延迟加载

如查看的内容只有在点击某个按钮时才会加载、如网络异常界面没必要在界面初始化时加载

• ViewSub只会在显示时才去渲染布局
• setVisibility(View.GONE)在初始化布局树的时候就已经添加布局

如下为要加载的view_stub_item.xml

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<ImageView xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    android:id="@+id/img"
    android:layout_width="wrap_content"
    android:layout_height="wrap_content"
    android:src="@mipmap/ic_launcher">
</ImageView>

主布局中ViewStub通过layout属性引用布局

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<LinearLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    xmlns:tools="http://schemas.android.com/tools"
    android:layout_width="match_parent"
    android:layout_height="match_parent"
    android:orientation="vertical"
    tools:context=".MainActivity">

    <Button
        android:id="@+id/vis"
        android:layout_width="wrap_content"
        android:layout_height="wrap_content"
        android:text="visible" />

    <Button
        android:id="@+id/inflate"
        android:layout_width="wrap_content"
        android:layout_height="wrap_content"
        android:text="inflate" />

    <ViewStub
        android:id="@+id/viewStub"
        android:layout_width="wrap_content"
        android:layout_height="wrap_content"
        android:layout="@layout/view_stub_item" />

</LinearLayout>

获取到ViewStub后，可利用setVisibility(View.VISIBLE)或inflate()加载，后者可返回View

public class MainActivity extends AppCompatActivity {

    ViewStub viewStub;

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);
        viewStub = (ViewStub) findViewById(R.id.viewStub);
        findViewById(R.id.vis).setOnClickListener(new View.OnClickListener() {
            @Override
            public void onClick(View v) {
                viewStub.setVisibility(View.VISIBLE);
            }
        });
        findViewById(R.id.inflate).setOnClickListener(new View.OnClickListener() {
            @Override
            public void onClick(View v) {
                View inflateView = viewStub.inflate();
                ImageView imageView = (ImageView) inflateView.findViewById(R.id.img);
            }
        });
    }
}

Hierarchy View

通过SDK/Tool/monitor.bat，打开Android Device Monitor（打开先需关闭AS），再运行程序，布局如下

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<LinearLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    xmlns:tools="http://schemas.android.com/tools"
    android:layout_width="match_parent"
    android:layout_height="match_parent"
    android:orientation="vertical"
    tools:context=".MainActivity">

    <LinearLayout
        android:layout_width="match_parent"
        android:layout_height="match_parent">

        <LinearLayout
            android:layout_width="match_parent"
            android:layout_height="match_parent">

            <TextView
                android:layout_width="match_parent"
                android:layout_height="match_parent" />
        </LinearLayout>
    </LinearLayout>
</LinearLayout>

在Hierarchy View，我们可以看到三层的LinearLayout且没有分支，说明是冗余的

选择某个View，点击右上角的"Obtain layout time…"，可获取布局测量、摆放、绘制的时间，绿黄红颜色表示绘制效率的好中差

ANR

出现ANR后，会在/data/anr 生成日志文件

public class MainActivity extends Activity {

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);

        Button anr = findViewById(R.id.brn_anr);
        anr.setOnClickListener(new View.OnClickListener() {
            @Override
            public void onClick(View v) {
                try {
                    Thread.sleep(10000);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
                Toast.makeText(MainActivity.this, "onclick", Toast.LENGTH_SHORT).show();
            }
        });
    }
}

如上，按键事件超过5s未结束，触发ANR，在生成log中可看到是由于线程在Sleeping

还有一种比较常见的ANR，如下

public class MainActivity extends Activity {
    private static final String TAG = "MainActivity";


    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);

        Button anr = findViewById(R.id.brn_anr);
        anr.setOnClickListener(new View.OnClickListener() {
            @Override
            public void onClick(View v) {
                new Thread(new Runnable() {
                    @Override
                    public void run() {
                        testANR();
                    }
                }).start();
                try {
                    Thread.sleep(1000);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
                initView();
                Log.d(TAG, "onClick: ");
            }
        });
    }

    private synchronized void initView() {

    }

    private synchronized void testANR() {
        try {
            Thread.sleep(30*1000);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

虽然按键事件开启了线程，但调用的方法使用了同一个锁对象，导致后续的initView()方法被阻塞

如上initView()方法正在等待锁对象MainActivity，其被Thread14持有，再看tid=14的线程，其正在Sleeping

内存优化

获取内存信息

在开发者模式中找到内存相关信息

Profiler

可利用AS底部的Profiler实时监控程序的内存使用情况

• 当内存泄漏时，内存会持续增高
• 当发生GC时，内存会突然减少

TraceView

TraceView是一个可视化性能调查工具，用于分析TraceView log，可利用Debug类在onCreate()开启监听，onDestroy()时结束监听

public class MainActivity extends AppCompatActivity {

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        Debug.startMethodTracing();
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);
    }

    @Override
    protected void onDestroy() {
        super.onDestroy();
        Debug.stopMethodTracing();
    }
}

生成的dmtrace.trace存放在以下路径

此外，还可以通过Android Device Monitor的start method profiling

• Trace：跟着方法执行的全部过程，资源消耗大
• Sample：按照指定频率抽样调查，需要较长执行时间获取准备样本

用Android Device Monitor打开生成的Log，上半部分显示方法执行时间的时间轴，每一行代表一个线程，不同颜色的方块代表下面不同的执行方法

下半部分为具体方法在所处时间段内的各种类型时间及所占百分比

• Incl CPU Time——某方法占用的CPU时间
• Excl CPU Time——某方法本身（不包括子方法）占用的CPU时间
• Incl Real Time——某方法真正执行时间
• Excl Real Time——某方法本身（不包括子方法）真正执行时间
• Calls+RecurCalls——调用次数+递归回调次数

如果Incl CPU Time时间长，但Calls+RecurCalls次数少，则应该优化方法

MAT（Memory Analyzer Tool）

点击Android Device Monitor的Update Heap更新堆数据，在Heap标签点击Cause GC，再点击Dump HPROF File保存文件

利用Sdk\platform-tools\hprof-conv.exe转换格式

打开MAT选择Open Dump File

• Histogram：查看内存中每个对象的数量、大小和名称
• Dominator Tree：按照对象大小进行排序，并显示对象之间的引用结构，可找出大对象

dumpsys

dumpsys 可以列出系统相关的信息和服务状态文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-418851.html

到了这里，关于Android中级——性能优化的文章就介绍完了。如果您还想了解更多内容，请在右上角搜索TOY模板网以前的文章或继续浏览下面的相关文章，希望大家以后多多支持TOY模板网！