前言

前段時(shí)間給公司的小伙伴們進(jìn)行了關(guān)于app性能優(yōu)化的技術(shù)分享，這里我稍微整理一下也給大家分享一下，關(guān)于性能優(yōu)化這個(gè)話題很大，涉及面可以很廣，也可以很深入，本人能力有限，不會(huì)給大家講特別難懂，特別底層的東西，都是我們開發(fā)能著手去做的點(diǎn)，大家都在講性能優(yōu)化，但對(duì)于項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)不夠豐富的朋友很難有一個(gè)概念，做優(yōu)化的時(shí)候也會(huì)比較茫然，這里我就給大家指明方向。

從何講起？

筆者在做產(chǎn)品開發(fā)的時(shí)候，也遇到性能瓶頸，測(cè)試工程師反饋了一些比較明顯的問題，比如UI界面的過度繪制，列表滑動(dòng)有明顯卡頓，比較耗內(nèi)存等等，但以往的都沒有針對(duì)性的去做相應(yīng)的優(yōu)化，所以借著保證產(chǎn)品質(zhì)量的出發(fā)點(diǎn)，自己定了相關(guān)的性能優(yōu)化方案，可能不太成熟，不過可以逐步完善，并找到最適合自己產(chǎn)品的優(yōu)化方案。

這里我定了四個(gè)方向：
- 響應(yīng)時(shí)間（Response Time）
- 界面卡頓（ANR）
- 耗內(nèi)存（Memory）
- 內(nèi)存泄露（Out of memory)

響應(yīng)時(shí)間

這里指的是客戶端與服務(wù)端交互，拿到數(shù)據(jù)、解析、再到顯示到界面整個(gè)過程耗費(fèi)的時(shí)間。

這個(gè)部分涉及客戶端的優(yōu)化，也涉及服務(wù)端的優(yōu)化，這里只討論客戶端。

HTTP請(qǐng)求方式

我們的app一般離不開網(wǎng)絡(luò)，請(qǐng)求接口是最平常的操作了，如何請(qǐng)求，請(qǐng)求什么我們?cè)陂_發(fā)初期就要定好，服務(wù)端給我的提供的接口，大致可以通過GET、POST、HEAD、PUT、DELETE這幾種請(qǐng)求方式，不同的請(qǐng)求方式有不同應(yīng)用場(chǎng)景，比如GET請(qǐng)求，應(yīng)當(dāng)用來請(qǐng)求返回結(jié)果，參數(shù)是作為url的一部分；POST請(qǐng)求，用于請(qǐng)求會(huì)更改服務(wù)端數(shù)據(jù)或狀態(tài)；HEAD請(qǐng)求跟GET一樣，只是服務(wù)器不能在響應(yīng)里返回消息主體；PUT請(qǐng)求，用于將網(wǎng)頁放置正確的地方；DELETE請(qǐng)求用于刪除服務(wù)器指定文檔。

使用優(yōu)秀的開源Http框架是我們比較好的選擇，它的優(yōu)點(diǎn)是經(jīng)過市場(chǎng)的驗(yàn)證，很多坑都被填過，缺點(diǎn)也是我們需要去深究它才能對(duì)其進(jìn)行擴(kuò)展，遇到坑也不一定能填。

如果自己造輪子的話，還需要我們花時(shí)間去驗(yàn)證去適應(yīng)我們的業(yè)務(wù)需求，但好處是我們可以自己去擴(kuò)展可把控，不過這很考量開發(fā)者的素質(zhì)。

數(shù)據(jù)解析

實(shí)際開發(fā)當(dāng)中服務(wù)端的返回?cái)?shù)據(jù)格式無非就兩種：
- JSON
- XML

這兩種格式數(shù)據(jù)格式各有優(yōu)劣，從可讀性來看，xml略微好一點(diǎn)，不過JSON也有規(guī)范的標(biāo)簽，從解析難度和速度來看，大家都比較傾向使用JSON，目前JSON也是主流的數(shù)據(jù)格式。

在Android中均可以使用優(yōu)秀的解析庫來加快我們的解析速度，XML中有dom4j，JSON有Jackson、Gson，我們通過這些庫實(shí)現(xiàn)我們更快的完成數(shù)據(jù)解析，提高我們的開發(fā)效率。

數(shù)據(jù)存儲(chǔ)

上一節(jié)講的是數(shù)據(jù)解析，我們解析完后的數(shù)據(jù)，可能就需要將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在某個(gè)地方，Android的五種存儲(chǔ)方式：
- Content Provider（主要用來向其他應(yīng)用程序共享數(shù)據(jù)）
- SQLite（存儲(chǔ)數(shù)據(jù)到數(shù)據(jù)庫中）
- File（本地文件保存）
- SharedPreference（主要用來保存簡(jiǎn)單的配置信息）
- 網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)（WebService返回的數(shù)據(jù)或是解析HTTP協(xié)議實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)交互）

為了提高應(yīng)用程序的響應(yīng)時(shí)間，數(shù)據(jù)緩存是一個(gè)比較好的方式，我們可以預(yù)處理服務(wù)器返回的數(shù)據(jù)，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行緩存刷新。

優(yōu)化點(diǎn)：
- 異步請(qǐng)求網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)
- 預(yù)處理服務(wù)器返回?cái)?shù)據(jù)
- 異步進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)操作
- 數(shù)據(jù)緩存刷新
- Timeout超時(shí)重試
- 在主線程中操作UI

界面卡頓

ANR表示”應(yīng)用程序無響應(yīng)”，這個(gè)是需要我們避免發(fā)生的事情，出現(xiàn)這個(gè)異常的原因：
- 主線程 (“事件處理線程” / “UI線程”) 在5秒內(nèi)沒有響應(yīng)輸入事件
- BroadcastReceiver在10秒內(nèi)沒有執(zhí)行完畢

導(dǎo)致ANR的原因有很多，一般情況就是在UI線程做了耗時(shí)的操作，例如”網(wǎng)絡(luò)請(qǐng)求”、數(shù)據(jù)庫操作。

那么如何避免？
- UI線程只做界面刷新，不做任何耗時(shí)操作，耗時(shí)操作放在子線程來做
- 可以使用Thread+handle或者AsyncTask來進(jìn)行邏輯處理

耗內(nèi)存

每部手機(jī)的內(nèi)存有限，我們這里所說的內(nèi)存指的是手機(jī)的RAM，它是Ramdom Access Memory的縮寫，我們應(yīng)用程序的需要隨機(jī)讀寫的數(shù)據(jù)就存在RAM中，Android手機(jī)之所以會(huì)比較耗內(nèi)存，這跟Android后臺(tái)的處理有關(guān)，我們知道Android應(yīng)用是使用Java開發(fā)的，運(yùn)行Java需要有虛擬機(jī)，說明每開啟一個(gè)應(yīng)用都會(huì)創(chuàng)建一個(gè)虛擬機(jī)，而這是需要內(nèi)存的，所以我們開的應(yīng)用越多，后臺(tái)進(jìn)程越多，內(nèi)存都分配出去了，才導(dǎo)致內(nèi)存消耗的嚴(yán)重。

其實(shí)這個(gè)問題我們是沒得破的，只要內(nèi)存不夠，我們的應(yīng)用還是會(huì)卡。我們開發(fā)的應(yīng)用依賴與系統(tǒng)給我們分配的堆內(nèi)存，一般上限在16M~48M，但我們可以通過在AndroidManifest設(shè)置Application屬性largeHeap=“true”來申請(qǐng)更多的堆內(nèi)存。

通過以下代碼獲取可用堆內(nèi)存限制：

mActivityManager = (ActivityManager) this.getSystemService(Context.ACTIVITY_SERVICE);mMaxMemory = mActivityManager.getMemoryClass();

內(nèi)存泄露

內(nèi)存泄露這個(gè)問題已經(jīng)被說爛了，大家都知道有內(nèi)存泄露這個(gè)問題存在，但為什么會(huì)發(fā)生內(nèi)存泄露？

這里的內(nèi)存泄露并不是真正意思上的泄露，而是因?yàn)閮?nèi)存不足不能進(jìn)行GC操作，從而導(dǎo)致占用內(nèi)存過大，拋出out of memory異常，而被系統(tǒng)Kill掉。

JVM回收機(jī)制

是時(shí)候講講JVM的回收機(jī)制了，看下圖：

JVM對(duì)Java對(duì)象分了三個(gè)代進(jìn)行管理，分別為年輕代、年老代、永久代。
年輕代（Young Generation）：絕大多數(shù)的Java對(duì)象會(huì)在年輕代被分配，也會(huì)在年輕代被回收。
年老代（Old Generation）：在年輕代長(zhǎng)期存在沒有被回收的Java對(duì)象會(huì)轉(zhuǎn)移到年老代，這個(gè)堆空間通常會(huì)被比年輕代的堆空間要大。
永久代：存放VM和Java類的元數(shù)據(jù)，以及interned字符串和類的靜態(tài)變量。

這里涉及到JVM的相關(guān)知識(shí)，這里不繼續(xù)深入探討。

但我們應(yīng)該可以知道垃圾回收器的作用:
- 分配內(nèi)存
- 保證所有正在被引用的對(duì)象還存在于內(nèi)存中
- 回收?qǐng)?zhí)行代碼已經(jīng)不再引用的對(duì)象所占的內(nèi)存

對(duì)象引用

Java的引用類型可以分為以下幾種：
- 強(qiáng)引用（Strong Ref）：強(qiáng)可達(dá)，去掉強(qiáng)可達(dá)，才會(huì)被回收。
- 軟引用（Soft Ref）：內(nèi)存夠用，就保持，內(nèi)存吃緊，則回收，主要用來做緩存。
- 弱引用（Weak Ref）：比Soft Ref弱，即使內(nèi)存不吃緊也會(huì)被回收。
- 虛引用（Phantom Ref）：不會(huì)在內(nèi)存保持任何對(duì)象。

一圖勝千言：

利用Strong Ref，存儲(chǔ)大量數(shù)據(jù)，直到heap撐破，利用inter strings(或者class loader加載大量的類)把perm gen撐破，然后就是內(nèi)存泄露了。

如何優(yōu)化？

前面講了一些背景知識(shí)，對(duì)我們理解內(nèi)存優(yōu)化有一定的幫助，下面就簡(jiǎn)單說一下我們優(yōu)化的方向：
- 布局優(yōu)化
- 內(nèi)存優(yōu)化

布局優(yōu)化

大家可以拿出你們的Android機(jī)
開發(fā)者工具-Profile GPU Rendering-選擇在屏幕上顯示條形圖

-藍(lán)色代表測(cè)量繪制Display List的時(shí)間
-紅色代表OpenGL渲染Display List所需要的時(shí)間
-黃色代表CPU等待GPU處理的時(shí)間
-中間綠色橫線代表VSYNC時(shí)間16ms，盡量將所有條形圖控制在這條綠線下

為什么是16ms？

Android 通知界面渲染和重繪的時(shí)間要在16ms內(nèi)完成，如果超過16ms，就會(huì)導(dǎo)致丟幀，也就是我們常說的卡頓。

優(yōu)化點(diǎn)：
- 避免OverDraw
- 優(yōu)化布局層級(jí)
- 避免過多無用嵌套
- 使用<include>標(biāo)簽重用layout
- 使用<ViewStub>延遲加載
- Hierarchy View進(jìn)行層級(jí)分析

具體的使用方法，這里不介紹了，不懂就百度。

內(nèi)存優(yōu)化

內(nèi)存優(yōu)化的點(diǎn)有很多，這里我主要分為兩大塊：
- Bitmap優(yōu)化
- 代碼優(yōu)化

Bitmap優(yōu)化

使用適當(dāng)分辨率和大小的圖片

及時(shí)回收內(nèi)存（bitmap.recycle()）

使用圖片緩存（LruCache和DiskLruCache）

第一點(diǎn)，就是按需顯示，比如列表中的圖片，你可以顯示縮略圖，詳情頁，你就可以加載相應(yīng)的分辨率的圖片，這樣可以減少內(nèi)存消耗，一般可以要求服務(wù)端提供多種分辨率的圖片。

第二點(diǎn)，Bitmap是很耗內(nèi)存，尤其是加載比較大的bitmap，可以想到的優(yōu)化方案就是使用記得回收，對(duì)Bitmap進(jìn)行壓縮，使用BitmapFactory.Options設(shè)置inSampleSize就可以縮小圖片。

第三點(diǎn)，圖像緩存，這個(gè)可以利用成熟的圖片加載框架，比如Universal-ImageLoader、Fresco、Picasso，這些框架都對(duì)圖片進(jìn)行了很好的優(yōu)化，大家可以對(duì)比一下，選擇使用即可。

代碼優(yōu)化

關(guān)于代碼這個(gè)就有的說了，任何能改進(jìn)我們程序的優(yōu)化點(diǎn)都能寫在這里，這里沒辦法把所有優(yōu)化的點(diǎn)列在這里，只提供相關(guān)的參考，剩下的就好各位經(jīng)驗(yàn)總結(jié)和積累了。

優(yōu)化點(diǎn)：
- 對(duì)常量使用static修飾符
- 使用靜態(tài)方法
- 減少不必要的成員變量
- 盡量不要使用枚舉，少用迭代器
- 對(duì)Cursor、Receiver、Sensor、File等對(duì)象，要注意它們的創(chuàng)建、回收與注冊(cè)、反注冊(cè)
- 避免大量使用注解、反射
- 使用RenderScript、OpenGL來進(jìn)行復(fù)雜的繪圖操作
- 使用SurfaceView來替代View進(jìn)行大量、頻繁的繪圖操作
- 盡量使用視圖緩存，而不是每次都執(zhí)行inflate()方法解析視圖

注：這里引用了Android群英傳的相關(guān)優(yōu)化點(diǎn)

• 創(chuàng)建新的對(duì)象都需要額外的內(nèi)存空間，要盡量減少創(chuàng)建新的對(duì)象。
• 將類、變量、方法等等的可見性修改為最小。
• 針對(duì)字符串的拼接，使用StringBuffer替代String。
• 不要在循環(huán)當(dāng)中聲明臨時(shí)變量，不要在循環(huán)中捕獲異常。
• 如果對(duì)于線程安全沒有要求，盡量使用線程不安全的集合對(duì)象。
• 使用集合對(duì)象，如果事先知道其大小，則可以在構(gòu)造方法中設(shè)置初始大小。
• 文件讀取操作需要使用緩存類，及時(shí)關(guān)閉文件。
• 慎用異常，使用異常會(huì)導(dǎo)致性能降低。
• 如果程序會(huì)頻繁創(chuàng)建線程，則可以考慮使用線程池。

以上都是些經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，大致都相差無幾，朋友們?cè)谧龃a優(yōu)化的時(shí)候，可以根據(jù)這些優(yōu)化點(diǎn)，有針對(duì)性去重構(gòu)代碼，其實(shí)最重要還是代碼的可讀性，結(jié)構(gòu)清晰。

性能優(yōu)化工具

• Memory Monitor - 內(nèi)存監(jiān)視工具
• TraceView
• MAT

Android開發(fā)者對(duì)與以上幾個(gè)性能調(diào)優(yōu)的工具一定不陌生，這里我也不再寫那么多廢話了，關(guān)于它們的使用方法，官網(wǎng)還有一些大牛的博客都有介紹。

最后

寫這篇文章的出發(fā)點(diǎn)也是對(duì)Android性能優(yōu)化有個(gè)比較清楚的認(rèn)識(shí)，任何事情都不可能一蹴而就，需要循循漸進(jìn)，對(duì)一個(gè)初學(xué)者你談優(yōu)化很不現(xiàn)實(shí)，我們先把基本的做好，再去考慮相應(yīng)的優(yōu)化，筆者也在不斷學(xué)習(xí)當(dāng)中，借鑒別人好的優(yōu)化方案，提高產(chǎn)品的質(zhì)量，感謝大家對(duì)筆者的關(guān)注。

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的App性能优化浅谈的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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