Android性能优化

1.UI优化

Android 系统每隔 16ms 发出 VSYNC 信号触发对UI进行渲染，那么就要求每一帧都要在 16ms 内绘制完成（包括发送给 GPU 和 CPU 绘制到缓冲区的命令，这样就能够达到流畅的画面所需要的60fps。

我们在使用app的时候，会发现有多的时候，界面会出现卡顿不流畅的情况，是因为当前这个界面UI的处理超过了16ms,则会占用下一个16ms,这样就导致16ms * 2 都是显示的同一帧，也就是我看到的“卡了”

丢帧原因：

• 布局层次不合理
  
• 布局存在过度绘制
  
• cpu或者gpu负责过重
  
• 动画执行次数过多
  
• 频繁GC，主要是内存抖动
  
• UI线程执行耗时操作
  

等等

优化思路：

布局优化

1.选择耗费性能较少的布局

2.提高布局的复用性

3.减少布局的层级

4.减少初次测量和绘制时间

在绘制布局中，某些情况下我们可以省去部分控件的使用。如TextView文字加图片。

层叠太多，过度绘制

1.调试 GPU 过度绘制

蓝色，淡绿，淡红，深红代表了4种不同程度的 Overdraw 情况，我们的目标就是尽量减少红色 Overdraw，看到更多的蓝色甚至白色区域。

优化：

• 去除重复或者不必要的 background
• 点击态中的 normal 尽量设置成 transparent
• 去除 window 中的 background（这个可以通过处理 decorView 或者设置 Theme 的方式）
• 若是自定义控件的话，通过 canvas.clipRect() 帮助系统识别那些可见的区域。

2.负载过重

UI 线程是应用的主线程，很多的性能和卡顿问题是由于在主线程中做了大量的工作。除了主线程外，子线程占用过多 CPU 资源也会导致渲染性能问题。

在 UI 渲染的过程中，是 CPU 和 GPU 共同合作完成的，其中 CPU 负责把 UI 组件计算成 Polygons，Texture 纹理，然后交给 GPU 进行栅格化渲染。

通过在 Android 设备的开发者选项里启动 “ GPU 呈现模式分析 ” ，可以得到最近 128 帧 每一帧渲染的时间。在 Android 6.0 之前，界面上显示的柱状图主要是三个颜色，分别是黄、红和蓝色。

通俗点来讲，黄色代表 CPU 通知 GPU，当 CPU 有太多事情做的时候，黄色的线就会长一些；红色代表渲染时间，比如层次深的情况下，渲染时间就会长一点，红色的线也会长一些；蓝色代表执行 onDraw() 时间。而横着的绿色的那条线代表 16ms 分割线。

通过Android System Trace性能数据采样和分析工具，可帮助开发者收集Android关键子系统（如Surfaceflinger、WindowManagerService等framework部分关键模块、服务）的运行信息，从而帮助开发者更直观的分析系统瓶颈，改进性能。

从图片上来看，在加载页面的时候发生过好几次丢帧的情况，可以通过方法开查看具体什么原因导致的丢帧。Frames 是提供的判断绘制该帧的情况，分别有绿、黄和红色，当为空色的时候表示该帧耗时很严重，我们就可以从这些红色的 F 为出发点去分析。

内存抖动

内存抖动主要导致原因是频繁创建大对象或者频繁创建大量对象，并且这些对象属于用完就废弃的，比如 byte[] 。而 GC 操作或多或少都会 “ stop-the-world “，比如 GC 操作花费了 5ms 的时间，那么该帧的绘制就会从原来的 16ms 变为 11ms。

优化：

• 大对象可以使用对象池复用，比如 byte[]
• 尽量在 16ms 内少创建对象，比如在 onDraw 中创建 Paint 对象，decode Bitmap 之类的

硬件加速

并非所有的都支持硬件加速，其中包括 clipPath() 等；同时也有一些方法在开启硬件加速之后与不开启硬件加速效果不一样，比如 drawBitmapMesh() 等。

Application 级别

<applicationandroid:hardwareAccelerated = "true" ...>

Activity 级别

<activity android:hardwareAccelerated = "true" ...>

Window 级别

getWindow().setFlags(
    WindowManager.LayoutParams.FLAG_HARDWARE_ACCELERATED,
    WindowManager.LayoutParams.FLAG_HARDWARE_ACCELERATED);

View 级别

View.setLayerType(View.LAYER_TYPE_HARDWARE, null);

2.内存优化

过多的内存泄露最终会导致内存溢出(OOM)，内存泄露导致内存不足，会触发频繁GC，从而导致UI卡顿。

优化思路：

单例

// 使用了单例模式 
// 如果Context使用的是Activity的Context,则会造成内存溢出
// 单例的Context 使用Application的Context，单例的生命周期和应用的一样长，这样基本可以防止单例引起来的内存泄露内存泄漏。
public class AppManager { 
    private static AppManager instance;  
    private Context context; private AppManager(Context context) { 
        this.context = context; 
     }  
    public static AppManager getInstance(Context context) {  
     if (instance != null) {  
         instance = new AppManager(context); 
      }  
      return instance;  
    }  
}

public class MainActivity extends AppCompatActivity { 
    private static TestResource mResource = null;  

    @Override protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) { 
        super.onCreate(savedInstanceState); 
        setContentView(R.layout.activity_main);  
        if(mResource == null){  
            mResource = new TestResource(); 
         }  
         //...  
         }  
class TestResource { //... } }

public class MainActivity extends AppCompatActivity {  
        private final Handler handler = new Handler() {   
        @Override public void handleMessage(Message msg) {  
        //  
        ... } 
        };  
         @Override protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {  
               super.onCreate(savedInstanceState);  
               setContentView(R.layout.activity_main); 
                new Thread(new Runnable() {  
                @Override public void run() { 
                 // ...  
                 handler.sendEmptyMessage(0x123);  
              } 
        });  
}