淺析Android三大性能優(yōu)化方法 和其它技術(shù)優(yōu)化

Android設(shè)備作為一種移動(dòng)設(shè)備，不管是內(nèi)存還是CPU的性能都受到了一定的限制，無法做到像PC設(shè)備那樣具有超大的內(nèi)存和高性能的CPU，這也意味著Android程序不可能無限制地使用內(nèi)存和CPU資源，過多地使用內(nèi)存會(huì)導(dǎo)致程序內(nèi)存溢出，即OOM。而過多地使用CPU資源，一般指做大量的耗時(shí)任務(wù)，會(huì)導(dǎo)致手機(jī)變得卡頓甚至出現(xiàn)無法響應(yīng)的情況，即ANR。

Android的性能優(yōu)化方法

1、布局優(yōu)化

布局優(yōu)化的思想很簡單，就是盡量減少布局文件的層級，布局中的層級少了，這就意味著Android繪制時(shí)的工作量少了，那么程序的性能自然就高了。

那么如何進(jìn)行布局優(yōu)化呢？有以下兩點(diǎn)：

? 首先刪除布局中無用的看控件和層級，其次有選擇地使用性能較低的ViewGroup，比如RelativeLayout。
? 可以采用標(biāo)簽、標(biāo)簽、ViewStub。標(biāo)簽主要用于布局重用，標(biāo)簽一般配合標(biāo)簽使用，它可以降低減少布局的層級，而ViewStub則提供了按需加載的功能。

2、繪制優(yōu)化

繪制優(yōu)化是指View的onDraw方法要避免執(zhí)行大量的操作，主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面：

? onDraw中不要?jiǎng)?chuàng)建新的局部對象，這是因?yàn)閛nDraw方法可能會(huì)被頻繁調(diào)用，這樣就會(huì)在一瞬間產(chǎn)生大量的臨時(shí)對象，這不僅占用了過多的內(nèi)存而且還會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)會(huì)更頻繁gc，降低程序的執(zhí)行效率。

? onDraw方法中不要做耗時(shí)的任務(wù)，也不能執(zhí)行成千上萬次的循環(huán)操作，盡管每次循環(huán)都很輕量級，但是大量的循環(huán)仍然十分搶占CPU的時(shí)間片，這會(huì)造成View的繪制過程很不流暢。

3、內(nèi)存優(yōu)化

內(nèi)存泄露在開發(fā)過程中是一個(gè)需要重視的問題，內(nèi)存優(yōu)化分為兩個(gè)方面，一方面是在開發(fā)過程中避免寫出有內(nèi)存泄露的代碼，另一方面是通過一些分析工具比如MAT來找出潛在的內(nèi)存泄露繼而解決。

場景1：靜態(tài)變量導(dǎo)致內(nèi)存泄露

比如下面這段代碼：

public class MainActivity extends Activity { private static final String TAG = "MainActivity"; private static Context sContext; private static View sView; @Override protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) { super.onCreate(savedInstanceState); setContentView(R.layout.activity_main); sContext = this; sView = new View(this); } }

MainActivity無法正常銷毀，因?yàn)殪o態(tài)變量sContext引用了它。同樣，sView是一個(gè)靜態(tài)變量，他內(nèi)部持有了當(dāng)前Activity，所以Activity仍然無法釋放。

場景2：單例模式導(dǎo)致內(nèi)存泄露

靜態(tài)變量導(dǎo)致的內(nèi)存泄露都太過明顯了，但單例模式所帶來的內(nèi)存泄露是我們?nèi)菀缀鲆暤?。比如下面這段代碼：

public class TestManager { private List mOnDataArrivedListeners = new ArrayList(); private static class SingletonHolder { public static final TestManager INSTANCE = new TestManager(); } private TestManager() { } public static TestManager getInstance() { return SingletonHolder.INSTANCE; } public synchronized void registerListener(OnDataArrivedListener listener) { if (!mOnDataArrivedListeners.contains(listener)) { mOnDataArrivedListeners.add(listener); } } public synchronized void unregisterListener(OnDataArrivedListener listener) { mOnDataArrivedListeners.remove(listener); } public interface OnDataArrivedListener { public void onDataArrived(Object data); } }

首先提供一個(gè)單例模式的TestManager，TestManager可以接收外部的注冊并將外部的監(jiān)聽器存儲(chǔ)起來。然后用Activity實(shí)現(xiàn)OnDataArrivedListener接口并向TestManager注冊監(jiān)聽，但是如果缺少解注冊的操作，會(huì)引起內(nèi)存泄露。比如下面這段代碼：

protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) { super.onCreate(savedInstanceState); setContentView(R.layout.activity_main); TestManager.getInstance().registerListener(this); }

Activity的對象被單例模式的TestManager所持有，而單例模式的特點(diǎn)是其生命周期和Application保持一致，因此Activity對象無法被及時(shí)釋放。

場景3：屬性動(dòng)畫導(dǎo)致的內(nèi)存泄露

從Android3.0開始，Google提供了屬性動(dòng)畫，屬性動(dòng)畫中有這么一類無限循環(huán)的動(dòng)畫，如果在Activity中播放此類動(dòng)畫且沒有在onDestroy中停止動(dòng)畫，那么動(dòng)畫就會(huì)一直播放下去，盡管已經(jīng)無法在界面上看到動(dòng)畫效果，但這個(gè)時(shí)候Activity的View會(huì)被動(dòng)畫持有，而View又持有了Activity，最終Activity無法釋放。

protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) { super.onCreate(savedInstanceState); setContentView(R.layout.activity_main); ObjectAnimator animator = ObjectAnimator.ofFloat(mButton, "rotation",0, 360).setDuration(2000); animator.setRepeatCount(ValueAnimator.INFINITE); animator.start(); //animator.cancel(); }

4、響應(yīng)速度優(yōu)化和ANR日志分析

響應(yīng)速度優(yōu)化的核心思想是避免在主線程中做耗時(shí)操作，但是有時(shí)候的確有很多耗時(shí)操作，怎么辦呢？可以將這些耗時(shí)操作放在線程中去執(zhí)行，即采用異步的方式執(zhí)行耗時(shí)操作。響應(yīng)速度過慢更多地體現(xiàn)在Activity的啟動(dòng)速度上面，如果在主線程中做太多的事情，會(huì)導(dǎo)致Activity啟動(dòng)出現(xiàn)黑屏現(xiàn)象，甚至出現(xiàn)ANR。Android規(guī)定，Activity如果5秒鐘之內(nèi)無法響應(yīng)屏幕觸摸事件或者鍵盤輸入事件就會(huì)出現(xiàn)ANR，而BroadcastReceiver如果10秒之內(nèi)還未執(zhí)行完操作也會(huì)出現(xiàn)ANR，那么在實(shí)際開發(fā)過程中遇到ANR，怎么定位問題呢？其實(shí)當(dāng)一個(gè)進(jìn)程發(fā)生ANR了以后，系統(tǒng)會(huì)在/data/anr/目錄下創(chuàng)建一個(gè)文件traces.txt，通過分析這個(gè)文件就能定位出ANR的原因。比如下面代碼在Activity的onCreate中休眠30s，程序運(yùn)行持續(xù)點(diǎn)擊屏幕，應(yīng)用一定會(huì)出現(xiàn)ANR：

protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) { super.onCreate(savedInstanceState); setContentView(R.layout.activity_main); SystemClock.sleep(30 * 1000); }

5、ListView和Bitmap優(yōu)化

ListView優(yōu)化三個(gè)方面：
? 采用ViewHolder并避免在getView中執(zhí)行耗時(shí)操作
? 根據(jù)列表的滑動(dòng)狀態(tài)來控制任務(wù)的執(zhí)行頻率，比如當(dāng)列表快速滑動(dòng)時(shí)顯然是不太適合開啟大量異步任務(wù)的。
? 嘗試開啟硬件加速來使ListView的滑動(dòng)更加流暢。

Bitmap優(yōu)化，主要是通過BitmapFactory.Options來根據(jù)需要對圖片進(jìn)行采樣，采樣過程中主要用到了BitmapFactory.Option的inSampleSize參數(shù)。

6、線程優(yōu)化

線程優(yōu)化的思想是采用線程池，避免在程序中存在大量的Thread。線程池可以重用內(nèi)部的線程，從而避免了現(xiàn)場的創(chuàng)建和銷毀所帶來的性能開銷，同時(shí)線程池還能有效地控制線程池的最大并發(fā)數(shù)，避免大量的線程因互相搶占系統(tǒng)資源從而導(dǎo)致阻塞現(xiàn)象發(fā)生。

7、其他性能優(yōu)化建議

還有一些其他性能優(yōu)化的小建議，通過它們可以在一定程度上提高性能：

? 避免創(chuàng)建過多的對象
? 不要過多使用枚舉，枚舉占用的內(nèi)存空間要比整型大
? 常量請用static final來修飾
? 使用一些Android特有的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，比如SpareArray和Pair等，它們都具有更好的性能
? 適當(dāng)使用軟引用和弱引用
? 采用內(nèi)存緩存和磁盤緩存
? 盡量采用靜態(tài)內(nèi)部類，這樣可以避免在的由于內(nèi)部類而導(dǎo)致的內(nèi)存泄露

內(nèi)存泄露分析之MAT工具

MAT的全稱是Eclipse Memory Analyzer，他是一款強(qiáng)大的內(nèi)存泄露分析工具。MAT提供了很多功能，但是最常用的只有Histogram和Dominator Tree，通過Histogram可以直觀看出內(nèi)存中不同類型的buffer的數(shù)量和占用的內(nèi)存大小，而Dominator Tree則把內(nèi)存中的對象按照從大到小的順序進(jìn)行排序，并且可以分析對象之間的引用關(guān)系，內(nèi)存泄露分析就是通過Dominator Tree來完成。在Dominator Tree中內(nèi)存泄露的原因一般不會(huì)直接顯示出來，這個(gè)時(shí)候需要按照從大到小的順序去排查一遍。

提高程序的可維護(hù)性

主要是提高代碼的可維護(hù)性和可擴(kuò)展性，而程序的可維護(hù)性本質(zhì)上也包含可擴(kuò)展性。

? 命名要規(guī)范，要能正確地傳達(dá)出變量或者方法的含義，少用縮寫，關(guān)于變量的前綴可以參考Android源碼的命名方式，比如私有方式以m開頭，靜態(tài)成員以s開頭，常量則全部用大寫字母表示，等等。
? 代碼的排版上需要留出合理的空白區(qū)分不同的代碼塊，其中同類變量的聲明要放在一組，兩類變量之間要留出一行空白作為區(qū)分。
? 僅為非常關(guān)鍵的代碼添加注釋，其他地方不寫注釋，這就對變量和方法的命名風(fēng)格提出了很高的要求。
? 代碼的層次性指代碼要有分層的概念，對于一段業(yè)務(wù)邏輯，不要試圖在一個(gè)方法或者一個(gè)類中去全部實(shí)現(xiàn)，它可以分成幾個(gè)子邏輯，然后每個(gè)子邏輯做自己的事情。單一職責(zé)是和層次性相關(guān)聯(lián)，代碼分成以后，每一層僅僅關(guān)注少量的邏輯，這樣就做到了單一職責(zé)。