Android深度性能优化--启动优化

nameyuxiang
694 阅读7分钟

本文整理自网络课程

应用的启动速度对一个APP来说至关重要，会直接影响到用户体验，如果启动速度过慢会导致用户的流失，本文就启动速度优化分析，为优化启动速度提供一些思路。

 

一、获取启动时间

1、adb命令获取

启动方式分两种：冷启动和热启动

冷启动：应用启动时后台无应用进程，需新创建进程分配给应用，Application会重新创建并执行生命周期；

热启动：应用启动时后台已存在应用进程，一般Home键退出，Back键退出，任务列表中存在进程任务，Application不会重新创建；

获取启动时间adb命令

adb shell am start -W [packageName]/[packageName.xxActivity]

       

ThisTime：最后一个Activity启动耗时；

TotalTime：启动时经历的所有Activity启动耗时；

WaiteTime：AMS启动所有Activity的总时间（包括启动目标应用前的当前Activity的onPause方法耗时和TotalTime）

可以看出冷启动热启动耗时差距很大；

谈到的启动耗时一般都是冷启动耗时，所以我们一般着重优化冷启动耗时；

该方式只能统计到应用启动耗时时间，无法精确定位是哪个方法耗时；


2、时间戳打点

public class LaunchTimer {


    private static long sTime;


    public static void startRecord() {
        sTime = System.currentTimeMillis();
    }
    public static void endRecord() {
        endRecord("");
    }
    public static void endRecord(String msg) {
        long cost = System.currentTimeMillis() - sTime;
        LogUtils.i(msg + "cost " + cost);
    }

该方式一般为Application初始化attachBaseContext方法打启动开始时间戳，应用用户可操作界面完全展示可操作后打结束时间戳，两时间差即为启动耗时；

二、启动优化工具

1、Traceview

traceview 是Android 自带性能工具，可图形化展示方法调用时间，调用栈，还可以查看所有线程信息，对分析方法耗时，调用链是非常好的工具。

1.1 使用方法

代码埋点：

开始收集，传入自定义文件名

Debug.startMethodTracing("app_trace");

结束收集

Debug.stopMethodTracing();

默认文件生成在/sdcard/Android/data/com.xxx.xx/files/app_trace.trace

使用Android Studio打开该文件

    

 

区域1用于选择时间范围，滑动可以选择查看时间范围内线程运行

区域2可以查看到有多少线程和执行时间，点击每个线程区域3可显示每个线程对应的执行方法；

区域3可以查看堆栈信息

Call Chart：查看方法时间段和时间消耗，从上往下依次为调用顺序，系统api一般为橙色，应用自身方法为绿色，第三方api一般是蓝色；

Flame Chart：Call Chart的倒序调用；

       

Top Down：该区域可以看每个方法内部调用了哪些方法，对查看调用堆栈十分滴方便，此处注意几个概念；

Total：方法执行总耗时；Self：方法内部除了调用的子方法总耗时；Children：调用的子方法总耗时；Total = Self + Children

Wall Clock Time：该方法在线程内部执行总耗时；

Thread Time：该方法CPU消耗执总耗时；

Bottom Up：显示一个方法的被调用列表，和Top Down相反；

2、Systrace

Systrace 是平台提供的一款工具，用于记录短期内的设备活动。该工具会生成一份报告，其中汇总了 Android 内核中的数据，例如 CPU 调度程序、磁盘活动和应用线程。这份报告可帮助我们了解如何以最佳方式改善应用性能；

官方文档：developer.android.google.cn/studio/prof…

2.1 使用方法

收集开始，传入自定义tag

TraceCompat.beginSection("AppOnCreate");

收集结束

TraceCompat.endSection();

使用python命令生成报告

cd到Android/sdk/platform-tools/systrace

执行python命令，python环境没有配置好的话可使用Home Brew install一下

python systrace.py -b 32768 -t 10 -a 包名 -o browser.html sched gfx view wm am app

具体参数可参考：developer.android.google.cn/studio/prof…

执行命令后，启动应用，待生成报告后打开报告

       

A键左移，D键右移，S键缩小，W键扩大

区域1为CPU区域，可查看系统分配CPU情况，我们优化方向就是尽可能不让CPU空闲率过高；

区域2为应用进程所有线程的方法消耗时间分配，可以方便的查询到耗时过长的方法；

3、AOP

如果想获取启动过程中每个方法的耗时，可以用埋点的方式进行获取，但是侵入性高，埋点麻烦，需要在每个方法前后进行打点，AOP方式可以解决这个问题。

3.1 使用方法

project build.gradle 中添加插件

classpath 'com.hujiang.aspectjx:gradle-android-plugin-aspectjx:2.0.0'

app build.gradle中添加依赖

apply plugin: 'android-aspectjx'
implementation 'org.aspectj:aspectjrt:1.8.+'

首先介绍几个概念

Join Points：程序运行时的执行点，可以作为切面的地方，比如方法调用执行、获取设置变量、类初始化

PointCut：带条件的Join Points

Advice：一种Hook，需要插入代码的位置，Before（PointCut之前），After（PointCut之后），Around（PointCut前后都要执行）

3.2 语法介绍

/*第一种*/
  @Pointcut("execution(* android.app.Activity.on**(..))")
    public void executionActivityOn(){


    }


    @Before("executionActivityOn()")
    public void executionActivityOnBefore(JoinPoint joinPoint){
        Log.d(TAG, "executionActivityOnBefore: ");
    }
/*第二种*/
   @Before("execution(* android.app.Activity.on**(..))")
    public void executionActivityOnBefore(JoinPoint joinPoint){
        Log.d(TAG, "executionActivityOnBefore: ");

3.3 获取方法耗时

@Around("call(* com.test.performance.PerformanceApp.init**(..))")
public void getTime(ProceedingJoinPoint joinPoint) {
    Signature signature = joinPoint.getSignature();
    String name = signature.toShortString();
    long time = System.currentTimeMillis();
    try {
        joinPoint.proceed();
    } catch (Throwable throwable) {
        throwable.printStackTrace();
    }
    LogUtils.i("app method : "+name + " cost " + (System.currentTimeMillis() - time));
}

PerformanceApp.java

@Override
public void onCreate() {
    super.onCreate();
    initAMap();
    initBugly();
    initFresco();
    initJPush();
    initStetho();
    initUmeng();
    initWeex();
    }

输出结果

三、启动异步优化

1、启动Theme优化

设置首屏主题背景

<style name="Theme.Splash" parent="Theme.AppCompat.Light.DarkActionBar">
    <item name="android:windowBackground">@drawable/lanucher</item>
    <item name="windowActionBar">false</item>
    <item name="android:windowNoTitle">true</item>
    <item name="windowNoTitle">true</item>
</style>
@drawable/lanucher
<layer-list xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android" android:opacity="opaque">
    <!-- The background color, preferably the same as your normal theme -->
  <item android:drawable="@android:color/white"/>
    <!-- Your product logo - 144dp color version of your app icon -->
    <item>
        <bitmap
            android:src="@mipmap/splash"
            android:gravity="fill"/>
    </item>
</layer-list>

首屏OnCreate切换主题

setTheme(R.style.AppTheme);
super.onCreate(savedInstanceState);

2、启动多线程优化

核心思想：将各任务放置单独线程中并行执行；

创建线程池，根据CPU核数创建核心线程数

// 线程等待锁
private CountDownLatch mCountDownLatch = new CountDownLatch(3);


// CPU核数
private static final int CPU_COUNT = Runtime.getRuntime().availableProcessors();
// 核心线程数
private static final int CORE_POOL_SIZE = Math.max(2, Math.min(CPU_COUNT - 1, 4));


ExecutorService service = Executors.newFixedThreadPool(CORE_POOL_SIZE);
service.submit(new Runnable() {
    @Override public void run() {
        initAMap();
        initBugly();
        initFresco();
        mCountDownLatch.countDown();
    }
});


service.submit(new Runnable() {
    @Override public void run() {
        initJPush();
        initStetho();
        initUmeng();
        mCountDownLatch.countDown();
    }
});


service.submit(new Runnable() {
    @Override public void run() {
        initWeex();
        mCountDownLatch.countDown();
    }
}

CountDownLatch

使一个线程等待其他线程各自执行完毕后再执行后续方法，可保证所有线程执行完毕后进入主页面；

3、使用自建启动器

使用线程池异步加载代码不太优雅，通用性不高，维护性较高；

3.1 启动器原理

  • 充分利用CPU多核能力，自动梳理并顺序执行任务；
  • 代码Task化，将启动任务抽象成各个task；
  • 根据所有任务依赖关系排序生成一个有向无环图；
  • 多线程按照线程优先级顺序执行；

3.2 流程图

       

本节介绍下启动器原理，后期单独针对启动器分析一下；

4、使用IdleHandler

IdleHandler 可以用来提升性能，主要用在能够在当前线程消息队列空闲时做些事情（譬如 UI 线程在显示完成后，如果线程空闲我们就可以提前准备其他内容）的情况下，不过最好不要做耗时操作。具体用法如下。

//getMainLooper().myQueue()或者Looper.myQueue()
Looper.myQueue().addIdleHandler(new IdleHandler() {  
    @Override  
    public boolean queueIdle() {  
        //你要处理的事情
        return false;    
    }  
});

5、其它优化方案

5.1 提前加载SharedPreferences

在multidex之前CPU是空闲的，加载系统类是可行的，所以可充分利用这段时间加载SharedPreferences；

5.2 启动阶段不启动子进程

初始化子进程会消耗CPU资源，在启动阶段会导致主进程CPU资源紧张，导致启动阶段资源紧张初始化过慢；

5.3 启动阶段不启动Service ContentProvider

在Application 生命周期方法attachBaseContext方法和onCreate方法中间还会执行ContentProvider生命周期方法，如果在application初始化过程中启动了service或者contentprovider会执行ContentProvider生命周期方法，非常耗时。

5.4 提前异步类加载

对启动阶段用到的类进行提前异步加载，加载方法有两种：

  • Class.forName() 只加载类本身及其静态变量的引用类
  • new 类实例 可以额外加载类成员变量的引用类

5.5 启动阶段抑制GC

5.6 CPU锁频


后续笔记
《Android深度性能优化--APP内存优化》
《Android深度性能优化--APP布局优化》
《Android深度性能优化--APP卡顿优化》
《Android深度性能优化--APP线程优化》
《Android深度性能优化--APP网络优化》
《Android深度性能优化--APP电量优化》
《Android深度性能优化--APP Crash优化》

持续关注添加微信公众号：xyx的笔记



avatar
文章
阅读
粉丝