初识性能优化 | 青训营笔记这是我参与「第四届青训营」笔记创作活动的第 7 天。今天开始实践二的开发学习，便复习了周

这是我参与「第四届青训营」笔记创作活动的第 7 天。

今天开始实践二的开发学习，便复习了周三时《初识性能优化》这门课的笔记，也系统整理了一遍发出来大家一起学习。下面开始正式内容

一、本堂课重点内容

为什么要做性能优化
性能优化是什么
有哪些性能工具选型
如何做性能优化

二、详细知识点介绍

为什么要做性能优化
1. 更好的体验和回报：性能优化能带来体验的改善、业务指标的提升
2. 硬件性能优化速度变慢：软件的提升可以独立于硬件，而近几年的硬件优化性能变慢，软件提升才能获得更好的提升
3. 为了适应未来更大的需求：寻求技术的进步
性能优化是什么
1. 性能优化的目标：更快、更稳、更省
  1. 快：响应速度更快、交互快
  2. 稳：避免闪退等问题
  3. 省：储存、缓存空间、功耗更小
2. 性能优化的分类：
  1. 流畅性优化：机制的响应与流畅的体验
  2. 资源优化：最小负载带来最大的收益
  3. 稳定性优化：稳定的实现、减少不必要的打断
  4. 系统级优化：扩展—底层booster
    1. 让APP在有限的资源里获得更多的资源、更快的运行
3. 流畅性优化：
  1. Android的线程结构：
  2. 界面是怎么刷新的：硬件发出vsync信号，保证没16毫秒刷新一次
  3. 卡顿是怎么产生的（三种原因）：
  4. 解决卡顿：
    1. 耗时操作转移到其他线程
    2. 主线程只负责交互和刷新。
4. 资源优化
  1. 资源是什么：
    1. Android的软件和硬件资源。
    2. 一般指应用依赖的移动端的有限资源和系统设置的数值
    3. 即功耗、存储、流量、系统参数、CPU和内存等
  2. Android能做那些资源类的优化
5. 稳定性优化
  1. 稳定性存在的问题：
  2. ANR是什么
    1. Application Not Responding的缩写，程序无响应
    2. 如果Android应用的界面线程处于阻塞状态的时间过长，会触发App ANR错误。如果应用位于前台，系统会向用户显示对话框提供退出应用或等待的选项。
    3. 避免出现长时间卡顿，而采取的强制性退出方案
6. 系统级优化：
最佳性能工具选型
1. 要求：
  1. 消耗小：性能监控要求消耗很小
2. GPU呈现模式(初步发现问题)：
  1. 原理：系统通过记录每一帧的相关数据，然后通过图形的形式呈现
  2. 优点：无需二次开发，简单易用
  3. 缺点：并不完全准确，且无法明确指出造成卡顿的具体原因
3. Layertool（字节自主开发）
  1. 原理：通过遍历ViewTree信息，输出View的层级关系
  2. 优点：清除明了，可以宏观感知ViewTree现状，也可以定制，帮助分析oveerdraw
  3. 缺点：还不能明确分析出UI的性能瓶颈
4. CPU Profiler（AS自带）
  1. 原理：基于JVMTI
  2. 优点：完整的方法调用栈输出、支持Java、C、C++方法检测耗时、上手简单
  3. 缺点：性能损耗大
5. TraceView
  1. Instrument
    1. 虚拟监听入口回调 Enter / Exit / Unwind
    2. 耗时点：读时间、写数据到buffer，加锁等指令
  2. Sample（采样模式）
    1. 通过顶是抓取多次堆栈diff，近似确定函数进入和退出时间
    2. 耗时点：堆栈diff、同Instrument
    3. 间隔抓取堆栈的时间越长性能损耗越少，而越会导致短函数检测不到
6. Systrace（goolge提供）
  1. ftrace：debugfs菜鸡和读取trace数据，记录trace events
  2. atrace：用户侧的trace跟踪，聚合所有的trace event
  3. 系统级Trace数据：锁监控等
7. btrace（aka rhea）-进阶
  1. rhea-systrace：全函数插桩，自动生成Trace代码，对层数做限制，性能损耗50%
  2. rhea-mtrace：全函数插桩，抛弃systrace，自己统计函数耗时，最后数据展现同systrace
  3. rhea-atrace：优化systrace，集合更多性能数据：类加载、lock、IO等。
8. Battery Hisorian
  1. 监听一段时间的功耗因子（图为使用流程）
如何做性能优化
1. 现状分析
  1. 耗时起因
    1. CPU Time：循环，反射，序列化 / 反序列化，类解析
    2. IO Wait：IO操作，等待IO结果
    3. IPC（为并发做提升）：Binder调用耗时
    4. Lock Wait：主线程是等锁状态，等待其他线程或者自己超时唤醒
    5. CPU Schedule：主线程是可执行状态，但是获取不到CPU时间片
  2. 运行环境归因
    1. 主线程耗时
    2. 运行时耗时
    3. 后台进程耗时
  3. 渲染分析
    1. 过程
  4. 抖音耗时分析
1. 性能策略
2. 案例分析
  1. 分步优化
    1. UI构建：xml IO、class反射、创建view、Asset资源大锁
      1. 抖音解决方案：AsyncLayoutInflater
    2. 渲染：
      1. 移除不必要的背景
      2. 修改不合理的布局
      3. 移除默认的Window背景
      4. 绘制层级优化：减少层级