Android全方位性能調(diào)優(yōu)詳解

前言

10年的右玉網(wǎng)站建設(shè)經(jīng)驗，針對設(shè)計、前端、開發(fā)、售后、文案、推廣等六對一服務(wù)，響應(yīng)快，48小時及時工作處理。營銷型網(wǎng)站的優(yōu)勢是能夠根據(jù)用戶設(shè)備顯示端的尺寸不同，自動調(diào)整右玉建站的顯示方式，使網(wǎng)站能夠適用不同顯示終端，在瀏覽器中調(diào)整網(wǎng)站的寬度，無論在任何一種瀏覽器上瀏覽網(wǎng)站，都能展現(xiàn)優(yōu)雅布局與設(shè)計，從而大程度地提升瀏覽體驗。創(chuàng)新互聯(lián)建站從事“右玉網(wǎng)站設(shè)計”,“右玉網(wǎng)站推廣”以來，每個客戶項目都認真落實執(zhí)行。

說到 Android 系統(tǒng)手機，大部分人的印象是用了一段時間就變得有點卡頓，有些程序在運行期間莫名其妙的出現(xiàn)崩潰，打開系統(tǒng)文件夾一看，發(fā)現(xiàn)多了很多文件，然后用手機管家 APP 不斷地進行清理優(yōu)化 ，才感覺運行速度稍微提高了點，就算手機在各種性能跑分軟件面前分數(shù)遙遙領(lǐng)先，還是感覺無論有多大的內(nèi)存空間都遠遠不夠用。

相信每個使用 Android 系統(tǒng)的用戶都有過以上類似經(jīng)歷，確實，Android 系統(tǒng)在流暢性方面不如 IOS 系統(tǒng)，為何呢，明明在看手機硬件配置上時，Android 設(shè)備都不會輸于 IOS 設(shè)備，甚至都強于它，關(guān)鍵是在于軟件上。造成這種現(xiàn)象的原因是多方面的，簡單羅列幾點如下：

• 其實近年來，隨著 Android 版本不斷迭代，Google 提供的Android 系統(tǒng)已經(jīng)越來越流暢，目前最新發(fā)布的版本是?Android 8.0 Oreo?。但是在國內(nèi)大部分用戶用的 Android 手機系是各大廠商定制過的版本，往往不是最新的原生系統(tǒng)內(nèi)核，可能絕大多數(shù)還停留在 Android 5.0 系統(tǒng)上，甚至 Android 6.0 以上所占比例還偏小，更新存在延遲性。

• 由于 Android 系統(tǒng)源碼是開放的，每個人只要遵從相應(yīng)的協(xié)議，就可以對源碼進行修改，那么國內(nèi)各個廠商就把基于 Android 源碼改造成自己對外發(fā)布的系統(tǒng)，比如我們熟悉的小米手機 Miui 系統(tǒng)、華為手機 EMUI 系統(tǒng)、Oppo 手機 ColorOS 系統(tǒng)等。由于每個廠商都修改過 Android 原生系統(tǒng)源碼，這里面就會引發(fā)一個問題，那就是著名的Android 碎片化問題，本質(zhì)就是不同 Android 系統(tǒng)的應(yīng)用兼容性不同，達不到一致性。

• 由于存在著各種?Android 碎片化和兼容性問題，導(dǎo)致 Android 開發(fā)者在開發(fā)應(yīng)用時需要對不同系統(tǒng)進行適配，同時每個 Android 開發(fā)者的開發(fā)水平參差不齊，寫出來的應(yīng)用性能也都存在不同類型的問題，導(dǎo)致用戶在使用過程中用戶體驗感受不同，那么有些問題用戶就會轉(zhuǎn)化為 Android 系統(tǒng)問題，進而影響對Android 手機的評價。

性能優(yōu)化

今天想說的重點是**Android APP **性能優(yōu)化，也就是在開發(fā)應(yīng)用程序時應(yīng)該注意的點有哪些，如何更好地提高用戶體驗。一個好的應(yīng)用，除了要有吸引人的功能和交互之外，在性能上也應(yīng)該有高的要求，即時應(yīng)用非常具有特色，在產(chǎn)品前期可能吸引了部分用戶，但是用戶體驗不好的話，也會給產(chǎn)品帶來不好的口碑。那么一個好的應(yīng)用應(yīng)該如何定義呢？主要有以下三方面：

• 業(yè)務(wù)/功能

• 符合邏輯的交互

• 優(yōu)秀的性能

眾所周知，Android 系統(tǒng)作為以移動設(shè)備為主的操作系統(tǒng)，硬件配置是有一定的限制的，雖然配置現(xiàn)在越來越高級，但仍然無法與 PC 相比，在 CPU 和內(nèi)存上使用不合理或者耗費資源多時，就會碰到內(nèi)存不足導(dǎo)致的穩(wěn)定性問題、CPU 消耗太多導(dǎo)致的卡頓問題等。

面對問題時，大家想到的都是聯(lián)系用戶，然后查看日志，但殊不知有關(guān)性能類問題的反饋，原因也非常難找，日志大多用處不大，為何呢？因為性能問題大部分是非必現(xiàn)的問題，問題定位很難復(fù)現(xiàn)，而又沒有關(guān)鍵的日志，當然就無法找到原因了。這些問題非常影響用戶體驗和功能使用，所以了解一些性能優(yōu)化的一些解決方案就顯得很重要了，并在實際的項目中優(yōu)化我們的應(yīng)用，進而提高用戶體驗。

四個方面

可以把用戶體驗的性能問題主要總結(jié)為4個類別：

• 流暢

• 穩(wěn)定

• 省電、省流量

• 安裝包小

性能問題的主要原因是什么，原因有相同的，也有不同的，但歸根到底，不外乎內(nèi)存使用、代碼效率、合適的策略邏輯、代碼質(zhì)量、安裝包體積這一類問題，整理歸類如下：

從圖中可以看到，打造一個高質(zhì)量的應(yīng)用應(yīng)該以4個方向為目標：快、穩(wěn)、省、小。

快：使用時避免出現(xiàn)卡頓，響應(yīng)速度快，減少用戶等待的時間，滿足用戶期望。

穩(wěn)：減低 crash 率和 ANR 率，不要在用戶使用過程中崩潰和無響應(yīng)。

?。汗?jié)省流量和耗電，減少用戶使用成本，避免使用時導(dǎo)致手機發(fā)燙。

?。喊惭b包小可以降低用戶的安裝成本。

要想達到這4個目標，具體實現(xiàn)是在右邊框里的問題：卡頓、內(nèi)存使用不合理、代碼質(zhì)量差、代碼邏輯亂、安裝包過大，這些問題也是在開發(fā)過程中碰到最多的問題，在實現(xiàn)業(yè)務(wù)需求同時，也需要考慮到這點，多花時間去思考，如何避免功能完成后再來做優(yōu)化，不然的話等功能實現(xiàn)后帶來的維護成本會增加。

卡頓優(yōu)化

Android 應(yīng)用啟動慢，使用時經(jīng)?？D，是非常影響用戶體驗的，應(yīng)該盡量避免出現(xiàn)?？D的場景有很多，按場景可以分為4類：UI 繪制、應(yīng)用啟動、頁面跳轉(zhuǎn)、事件響應(yīng)，如圖：

這4種卡頓場景的根本原因可以分為兩大類：

• 界面繪制。主要原因是繪制的層級深、頁面復(fù)雜、刷新不合理，由于這些原因?qū)е驴D的場景更多出現(xiàn)在 UI 和啟動后的初始界面以及跳轉(zhuǎn)到頁面的繪制上。

• 數(shù)據(jù)處理。導(dǎo)致這種卡頓場景的原因是數(shù)據(jù)處理量太大，一般分為三種情況，一是數(shù)據(jù)在處理 UI 線程，二是數(shù)據(jù)處理占用 CPU 高，導(dǎo)致主線程拿不到時間片，三是內(nèi)存增加導(dǎo)致 GC 頻繁，從而引起卡頓。

引起卡頓的原因很多，但不管怎么樣的原因和場景，最終都是通過設(shè)備屏幕上顯示來達到用戶，歸根到底就是顯示有問題，所以，要解決卡頓，就要先了解 Android 系統(tǒng)的顯示原理。

Android系統(tǒng)顯示原理

Android 顯示過程可以簡單概括為：Android 應(yīng)用程序把經(jīng)過測量、布局、繪制后的 surface 緩存數(shù)據(jù)，通過 SurfaceFlinger 把數(shù)據(jù)渲染到顯示屏幕上， 通過 Android 的刷新機制來刷新數(shù)據(jù)。也就是說應(yīng)用層負責繪制，系統(tǒng)層負責渲染，通過進程間通信把應(yīng)用層需要繪制的數(shù)據(jù)傳遞到系統(tǒng)層服務(wù)，系統(tǒng)層服務(wù)通過刷新機制把數(shù)據(jù)更新到屏幕上。

我們都知道在 Android 的每個 View 繪制中有三個核心步驟：Measure、Layout、Draw。具體實現(xiàn)是從 ViewRootImp 類的performTraversals() 方法開始執(zhí)行，Measure 和 Layout都是通過遞歸來獲取 View 的大小和位置，并且以深度作為優(yōu)先級，可以看出層級越深、元素越多、耗時也就越長。

真正把需要顯示的數(shù)據(jù)渲染到屏幕上，是通過系統(tǒng)級進程中的 SurfaceFlinger 服務(wù)來實現(xiàn)的，那么這個SurfaceFlinger 服務(wù)主要做了哪些工作呢？如下：

• 響應(yīng)客戶端事件，創(chuàng)建 Layer 與客戶端的 Surface 建立連接。

• 接收客戶端數(shù)據(jù)及屬性，修改 Layer 屬性，如尺寸、顏色、透明度等。

• 將創(chuàng)建的 Layer 內(nèi)容刷新到屏幕上。

• 維持 Layer 的序列，并對 Layer 最終輸出做出裁剪計算。

既然是兩個不同的進程，那么肯定是需要一個跨進程的通信機制來實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳遞，在 Android 顯示系統(tǒng)中，使用了 Android 的匿名共享內(nèi)存：SharedClient，每一個應(yīng)用和 SurfaceFlinger 之間都會創(chuàng)建一個SharedClient ，然后在每個 SharedClient 中，最多可以創(chuàng)建 31 個 SharedBufferStack，每個 Surface 都對應(yīng)一個 SharedBufferStack，也就是一個 Window。

一個 SharedClient 對應(yīng)一個Android 應(yīng)用程序，而一個 Android 應(yīng)用程序可能包含多個窗口，即 Surface 。也就是說 SharedClient 包含的是 SharedBufferStack的集合，其中在顯示刷新機制中用到了雙緩沖和三重緩沖技術(shù)。最后總結(jié)起來顯示整體流程分為三個模塊：應(yīng)用層繪制到緩存區(qū)，SurfaceFlinger 把緩存區(qū)數(shù)據(jù)渲染到屏幕，由于是不同的進程，所以使用 Android 的匿名共享內(nèi)存 SharedClient 緩存需要顯示的數(shù)據(jù)來達到目的。

除此之外，我們還需要一個名詞：FPS。FPS 表示每秒傳遞的幀數(shù)。在理想情況下，60 FPS 就感覺不到卡，這意味著每個繪制時長應(yīng)該在16 ms 以內(nèi)。但是 Android 系統(tǒng)很有可能無法及時完成那些復(fù)雜的頁面渲染操作。Android 系統(tǒng)每隔 16ms 發(fā)出 VSYNC 信號，觸發(fā)對 UI 進行渲染，如果每次渲染都成功，這樣就能夠達到流暢的畫面所需的 60FPS。如果某個操作花費的時間是 24ms ，系統(tǒng)在得到 VSYNC 信號時就無法正常進行正常渲染，這樣就發(fā)生了丟幀現(xiàn)象。那么用戶在 32ms 內(nèi)看到的會是同一幀畫面，這種現(xiàn)象在執(zhí)行動畫或滑動列表比較常見，還有可能是你的 Layout 太過復(fù)雜，層疊太多的繪制單元，無法在 16ms 完成渲染，最終引起刷新不及時。

卡頓根本原因

根據(jù)Android 系統(tǒng)顯示原理可以看到，影響繪制的根本原因有以下兩個方面：

• 繪制任務(wù)太重，繪制一幀內(nèi)容耗時太長。

• 主線程太忙，根據(jù)系統(tǒng)傳遞過來的 VSYNC 信號來時還沒準備好數(shù)據(jù)導(dǎo)致丟幀。

繪制耗時太長，有一些工具可以幫助我們定位問題。主線程太忙則需要注意了，主線程關(guān)鍵職責是處理用戶交互，在屏幕上繪制像素，并進行加載顯示相關(guān)的數(shù)據(jù)，所以特別需要避免任何主線程的事情，這樣應(yīng)用程序才能保持對用戶操作的即時響應(yīng)?？偨Y(jié)起來，主線程主要做以下幾個方面工作：

• UI 生命周期控制

• 系統(tǒng)事件處理

• 消息處理

• 界面布局

• 界面繪制

• 界面刷新

除此之外，應(yīng)該盡量避免將其他處理放在主線程中，特別復(fù)雜的數(shù)據(jù)計算和網(wǎng)絡(luò)請求等。

性能分析工具

性能問題并不容易復(fù)現(xiàn)，也不好定位，但是真的碰到問題還是需要去解決的，那么分析問題和確認問題是否解決，就需要借助相應(yīng)的的調(diào)試工具，比如查看 Layout 層次的 Hierarchy View、Android 系統(tǒng)上帶的 GPU Profile 工具和靜態(tài)代碼檢查工具 Lint 等，這些工具對性能優(yōu)化起到非常重要的作用，所以要熟悉，知道在什么場景用什么工具來分析。

1，Profile GPU Rendering

在手機開發(fā)者模式下，有一個卡頓檢測工具叫做：Profile GPU Rendering，如圖：

它的功能特點如下：

• 一個圖形監(jiān)測工具，能實時反應(yīng)當前繪制的耗時

• 橫軸表示時間，縱軸表示每一幀的耗時

• 隨著時間推移，從左到右的刷新呈現(xiàn)

• 提供一個標準的耗時，如果高于標準耗時，就表示當前這一幀丟失

2，TraceView

TraceView 是 Android SDK 自帶的工具，用來分析函數(shù)調(diào)用過程，可以對 Android 的應(yīng)用程序以及 Framework 層的代碼進行性能分析。它是一個圖形化的工具，最終會產(chǎn)生一個圖表，用于對性能分析進行說明，可以分析到每一個方法的執(zhí)行時間，其中可以統(tǒng)計出該方法調(diào)用次數(shù)和遞歸次數(shù)，實際時長等參數(shù)維度，使用非常直觀，分析性能非常方便。

3，Systrace UI 性能分析

Systrace 是 Android 4.1及以上版本提供的性能數(shù)據(jù)采樣和分析工具，它是通過系統(tǒng)的角度來返回一些信息。它可以幫助開發(fā)者收集 Android 關(guān)鍵子系統(tǒng)，如 surfaceflinger、WindowManagerService 等 Framework 部分關(guān)鍵模塊、服務(wù)、View系統(tǒng)等運行信息，從而幫助開發(fā)者更直觀地分析系統(tǒng)瓶頸，改進性能。Systrace 的功能包括跟蹤系統(tǒng)的 I/O 操作、內(nèi)核工作隊列、CPU 負載等，在 UI 顯示性能分析上提供很好的數(shù)據(jù)，特別是在動畫播放不流暢、渲染卡等問題上。

優(yōu)化建議

1，布局優(yōu)化

布局是否合理主要影響的是頁面測量時間的多少，我們知道一個頁面的顯示測量和繪制過程都是通過遞歸來完成的，多叉樹遍歷的時間與樹的高度h有關(guān)，其時間復(fù)雜度 O(h)，如果層級太深，每增加一層則會增加更多的頁面顯示時間，所以布局的合理性就顯得很重要。

那布局優(yōu)化有哪些方法呢，主要通過減少層級、減少測量和繪制時間、提高復(fù)用性三個方面入手。總結(jié)如下：

• 減少層級。合理使用 RelativeLayout 和 LinerLayout，合理使用Merge。

• 提高顯示速度。使用 ViewStub，它是一個看不見的、不占布局位置、占用資源非常小的視圖對象。

• 布局復(fù)用。可以通過 標簽來提高復(fù)用。

• 盡可能少用wrap_content。wrap_content 會增加布局 measure 時計算成本，在已知寬高為固定值時，不用wrap_content 。

• 刪除控件中無用的屬性。

2，避免過度繪制

過度繪制是指在屏幕上的某個像素在同一幀的時間內(nèi)被繪制了多次。在多層次重疊的 UI 結(jié)構(gòu)中，如果不可見的 UI 也在做繪制的操作，就會導(dǎo)致某些像素區(qū)域被繪制了多次，從而浪費了多余的 CPU 以及 GPU 資源。

如何避免過度繪制呢，如下：

• 布局上的優(yōu)化。移除 XML 中非必須的背景，移除 Window 默認的背景、按需顯示占位背景圖片

• 自定義View優(yōu)化。使用 canvas.clipRect()來幫助系統(tǒng)識別那些可見的區(qū)域，只有在這個區(qū)域內(nèi)才會被繪制。

3，啟動優(yōu)化

通過對啟動速度的監(jiān)控，發(fā)現(xiàn)影響啟動速度的問題所在，優(yōu)化啟動邏輯，提高應(yīng)用的啟動速度。啟動主要完成三件事：UI 布局、繪制和數(shù)據(jù)準備。因此啟動速度優(yōu)化就是需要優(yōu)化這三個過程：

• UI 布局。應(yīng)用一般都有閃屏頁，優(yōu)化閃屏頁的 UI 布局，可以通過 Profile GPU Rendering 檢測丟幀情況。

• 啟動加載邏輯優(yōu)化?？梢圆捎梅植技虞d、異步加載、延期加載策略來提高應(yīng)用啟動速度。

• 數(shù)據(jù)準備。數(shù)據(jù)初始化分析，加載數(shù)據(jù)可以考慮用線程初始化等策略。

4，合理的刷新機制

在應(yīng)用開發(fā)過程中，因為數(shù)據(jù)的變化，需要刷新頁面來展示新的數(shù)據(jù)，但頻繁刷新會增加資源開銷，并且可能導(dǎo)致卡頓發(fā)生，因此，需要一個合理的刷新機制來提高整體的 UI 流暢度。合理的刷新需要注意以下幾點：

• 盡量減少刷新次數(shù)。

• 盡量避免后臺有高的 CPU 線程運行。

• 縮小刷新區(qū)域。

5，其他

在實現(xiàn)動畫效果時，需要根據(jù)不同場景選擇合適的動畫框架來實現(xiàn)。有些情況下，可以用硬件加速方式來提供流暢度。

內(nèi)存優(yōu)化

在 Android 系統(tǒng)中有個垃圾內(nèi)存回收機制，在虛擬機層自動分配和釋放內(nèi)存，因此不需要在代碼中分配和釋放某一塊內(nèi)存，從應(yīng)用層面上不容易出現(xiàn)內(nèi)存泄漏和內(nèi)存溢出等問題，但是需要內(nèi)存管理。Android 系統(tǒng)在內(nèi)存管理上有一個 Generational Heap Memory 模型，內(nèi)存回收的大部分壓力不需要應(yīng)用層關(guān)心， Generational Heap Memory 有自己一套管理機制，當內(nèi)存達到一個閾值時，系統(tǒng)會根據(jù)不同的規(guī)則自動釋放系統(tǒng)認為可以釋放的內(nèi)存，也正是因為 Android 程序把內(nèi)存控制的權(quán)力交給了 Generational Heap Memory，一旦出現(xiàn)內(nèi)存泄漏和溢出方面的問題，排查錯誤將會成為一項異常艱難的工作。除此之外，部分 Android 應(yīng)用開發(fā)人員在開發(fā)過程中并沒有特別關(guān)注內(nèi)存的合理使用，也沒有在內(nèi)存方面做太多的優(yōu)化，當應(yīng)用程序同時運行越來越多的任務(wù)，加上越來越復(fù)雜的業(yè)務(wù)需求時，完全依賴 Android 的內(nèi)存管理機制就會導(dǎo)致一系列性能問題逐漸呈現(xiàn)，對應(yīng)用的穩(wěn)定性和性能帶來不可忽視的影響，因此，解決內(nèi)存問題和合理優(yōu)化內(nèi)存是非常有必要的。

Android內(nèi)存管理機制

Android 應(yīng)用都是在 Android 的虛擬機上運行，應(yīng)用 程序的內(nèi)存分配與垃圾回收都是由虛擬機完成的。在 Android 系統(tǒng)，虛擬機有兩種運行模式：Dalvik 和 ART。

1，Java對象生命周期

一般Java對象在虛擬機上有7個運行階段：

創(chuàng)建階段->應(yīng)用階段->不可見階段->不可達階段->收集階段->終結(jié)階段->對象空間重新分配階段

2，內(nèi)存分配

在 Android 系統(tǒng)中，內(nèi)存分配實際上是對堆的分配和釋放。當一個 Android 程序啟動，應(yīng)用進程都是從一個叫做 Zygote 的進程衍生出來，系統(tǒng)啟動 Zygote 進程后，為了啟動一個新的應(yīng)用程序進程，系統(tǒng)會衍生 Zygote 進程生成一個新的進程，然后在新的進程中加載并運行應(yīng)用程序的代碼。其中，大多數(shù)的 RAM pages 被用來分配給Framework 代碼，同時促使 RAM 資源能夠在應(yīng)用所有進程之間共享。

但是為了整個系統(tǒng)的內(nèi)存控制需要，Android 系統(tǒng)會為每一個應(yīng)用程序都設(shè)置一個硬性的 Dalvik Heap Size 最大限制閾值，整個閾值在不同設(shè)備上會因為 RAM 大小不同而有所差異。如果應(yīng)用占用內(nèi)存空間已經(jīng)接近整個閾值時，再嘗試分配內(nèi)存的話，就很容易引起內(nèi)存溢出的錯誤。

3，內(nèi)存回收機制

我們需要知道的是，在 Java 中內(nèi)存被分為三個區(qū)域：Young Generation(年輕代)、Old Generation(年老代)、Permanent Generation(持久代)。最近分配的對象會存放在 Young Generation 區(qū)域。對象在某個時機觸發(fā) GC 回收垃圾，而沒有回收的就根據(jù)不同規(guī)則，有可能被移動到 Old Generation，最后累積一定時間在移動到 Permanent Generation 區(qū)域。系統(tǒng)會根據(jù)內(nèi)存中不同的內(nèi)存數(shù)據(jù)類型分別執(zhí)行不同的 GC 操作。GC 通過確定對象是否被活動對象引用來確定是否收集對象，進而動態(tài)回收無任何引用的對象占據(jù)的內(nèi)存空間。但需要注意的是頻繁的 GC 會增加應(yīng)用的卡頓情況，影響應(yīng)用的流暢性，因此需要盡量減少系統(tǒng) GC 行為，以便提高應(yīng)用的流暢度，減小卡頓發(fā)生的概率。

內(nèi)存分析工具

做內(nèi)存優(yōu)化前，需要了解當前應(yīng)用的內(nèi)存使用現(xiàn)狀，通過現(xiàn)狀去分析哪些數(shù)據(jù)類型有問題，各種類型的分布情況如何，以及在發(fā)現(xiàn)問題后如何發(fā)現(xiàn)是哪些具體對象導(dǎo)致的，這就需要相關(guān)工具來幫助我們。

1，Memory Monitor

Memory Monitor 是一款使用非常簡單的圖形化工具，可以很好地監(jiān)控系統(tǒng)或應(yīng)用的內(nèi)存使用情況，主要有以下功能：

• 顯示可用和已用內(nèi)存，并且以時間為維度實時反應(yīng)內(nèi)存分配和回收情況。

• 快速判斷應(yīng)用程序的運行緩慢是否由于過度的內(nèi)存回收導(dǎo)致。

• 快速判斷應(yīng)用是否由于內(nèi)存不足導(dǎo)致程序崩潰。

2，Heap Viewer

Heap Viewer 的主要功能是查看不同數(shù)據(jù)類型在內(nèi)存中的使用情況，可以看到當前進程中的 Heap Size 的情況，分別有哪些類型的數(shù)據(jù)，以及各種類型數(shù)據(jù)占比情況。通過分析這些數(shù)據(jù)來找到大的內(nèi)存對象，再進一步分析這些大對象，進而通過優(yōu)化減少內(nèi)存開銷，也可以通過數(shù)據(jù)的變化發(fā)現(xiàn)內(nèi)存泄漏。

3，Allocation Tracker

Memory Monitor 和 Heap Viewer 都可以很直觀且實時地監(jiān)控內(nèi)存使用情況，還能發(fā)現(xiàn)內(nèi)存問題，但發(fā)現(xiàn)內(nèi)存問題后不能再進一步找到原因，或者發(fā)現(xiàn)一塊異常內(nèi)存，但不能區(qū)別是否正常，同時在發(fā)現(xiàn)問題后，也不能定位到具體的類和方法。這時就需要使用另一個內(nèi)存分析工具 Allocation Tracker，進行更詳細的分析， Allocation Tracker 可以分配跟蹤記錄應(yīng)用程序的內(nèi)存分配，并列出了它們的調(diào)用堆棧，可以查看所有對象內(nèi)存分配的周期。

4，Memory Analyzer Tool(MAT)

MAT 是一個快速，功能豐富的 Java Heap 分析工具，通過分析 Java 進程的內(nèi)存快照 HPROF 分析，從眾多的對象中分析，快速計算出在內(nèi)存中對象占用的大小，查看哪些對象不能被垃圾收集器回收，并可以通過視圖直觀地查看可能造成這種結(jié)果的對象。

常見內(nèi)存泄漏場景

如果在內(nèi)存泄漏發(fā)生后再去找原因并修復(fù)會增加開發(fā)的成本，最好在編寫代碼時就能夠很好地考慮內(nèi)存問題，寫出更高質(zhì)量的代碼，這里列出一些常見的內(nèi)存泄漏場景，在以后的開發(fā)過程中需要避免這類問題。

• 資源性對象未關(guān)閉。比如Cursor、File文件等，往往都用了一些緩沖，在不使用時，應(yīng)該及時關(guān)閉它們。

• 注冊對象未注銷。比如事件注冊后未注銷，會導(dǎo)致觀察者列表中維持著對象的引用。

• 類的靜態(tài)變量持有大數(shù)據(jù)對象。

• 非靜態(tài)內(nèi)部類的靜態(tài)實例。

• Handler臨時性內(nèi)存泄漏。如果Handler是非靜態(tài)的，容易導(dǎo)致 Activity 或 Service 不會被回收。

• 容器中的對象沒清理造成的內(nèi)存泄漏。

• WebView。WebView 存在著內(nèi)存泄漏的問題，在應(yīng)用中只要使用一次 WebView，內(nèi)存就不會被釋放掉。

除此之外，內(nèi)存泄漏可監(jiān)控，常見的就是用LeakCanary 第三方庫，這是一個檢測內(nèi)存泄漏的開源庫，使用非常簡單，可以在發(fā)生內(nèi)存泄漏時告警，并且生成 leak tarce 分析泄漏位置，同時可以提供 Dump 文件進行分析。

優(yōu)化內(nèi)存空間

沒有內(nèi)存泄漏，并不意味著內(nèi)存就不需要優(yōu)化，在移動設(shè)備上，由于物理設(shè)備的存儲空間有限，Android 系統(tǒng)對每個應(yīng)用進程也都分配了有限的堆內(nèi)存，因此使用最小內(nèi)存對象或者資源可以減小內(nèi)存開銷，同時讓GC 能更高效地回收不再需要使用的對象，讓應(yīng)用堆內(nèi)存保持充足的可用內(nèi)存，使應(yīng)用更穩(wěn)定高效地運行。常見做法如下：

• 對象引用。強引用、軟引用、弱引用、虛引用四種引用類型，根據(jù)業(yè)務(wù)需求合理使用不同，選擇不同的引用類型。

• 減少不必要的內(nèi)存開銷。注意自動裝箱，增加內(nèi)存復(fù)用，比如有效利用系統(tǒng)自帶的資源、視圖復(fù)用、對象池、Bitmap對象的復(fù)用。

• 使用最優(yōu)的數(shù)據(jù)類型。比如針對數(shù)據(jù)類容器結(jié)構(gòu)，可以使用ArrayMap數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，避免使用枚舉類型，使用緩存Lrucache等等。

• 圖片內(nèi)存優(yōu)化?？梢栽O(shè)置位圖規(guī)格，根據(jù)采樣因子做壓縮，用一些圖片緩存方式對圖片進行管理等等。

穩(wěn)定性優(yōu)化

Android 應(yīng)用的穩(wěn)定性定義很寬泛，影響穩(wěn)定性的原因很多，比如內(nèi)存使用不合理、代碼異常場景考慮不周全、代碼邏輯不合理等，都會對應(yīng)用的穩(wěn)定性造成影響。其中最常見的兩個場景是：Crash 和 ANR，這兩個錯誤將會使得程序無法使用，比較常用的解決方式如下：

• 提高代碼質(zhì)量。比如開發(fā)期間的代碼審核，看些代碼設(shè)計邏輯，業(yè)務(wù)合理性等。

• 代碼靜態(tài)掃描工具。常見工具有Android Lint、Findbugs、Checkstyle、PMD等等。

• Crash監(jiān)控。把一些崩潰的信息，異常信息及時地記錄下來，以便后續(xù)分析解決。

• Crash上傳機制。在Crash后，盡量先保存日志到本地，然后等下一次網(wǎng)絡(luò)正常時再上傳日志信息。

耗電優(yōu)化

在移動設(shè)備中，電池的重要性不言而喻，沒有電什么都干不成。對于操作系統(tǒng)和設(shè)備開發(fā)商來說，耗電優(yōu)化一致沒有停止，去追求更長的待機時間，而對于一款應(yīng)用來說，并不是可以忽略電量使用問題，特別是那些被歸為“電池殺手”的應(yīng)用，最終的結(jié)果是被卸載。因此，應(yīng)用開發(fā)者在實現(xiàn)需求的同時，需要盡量減少電量的消耗。

在 Android5.0 以前，在應(yīng)用中測試電量消耗比較麻煩，也不準確，5.0 之后專門引入了一個獲取設(shè)備上電量消耗信息的 API:Battery Historian。Battery Historian 是一款由 Google 提供的 Android 系統(tǒng)電量分析工具，和Systrace 一樣，是一款圖形化數(shù)據(jù)分析工具，直觀地展示出手機的電量消耗過程，通過輸入電量分析文件，顯示消耗情況，最后提供一些可供參考電量優(yōu)化的方法。

除此之外，還有一些常用方案可提供：

• 計算優(yōu)化，避開浮點運算等。

• 避免 WaleLock 使用不當。

• 使用 Job Scheduler。

安裝包大小優(yōu)化

應(yīng)用安裝包大小對應(yīng)用使用沒有影響，但應(yīng)用的安裝包越大，用戶下載的門檻越高，特別是在移動網(wǎng)絡(luò)情況下，用戶在下載應(yīng)用時，對安裝包大小的要求更高，因此，減小安裝包大小可以讓更多用戶愿意下載和體驗產(chǎn)品。

常用應(yīng)用安裝包的構(gòu)成，如圖所示：

從圖中我們可以看到：

• assets文件夾。存放一些配置文件、資源文件，assets不會自動生成對應(yīng)的 ID，而是通過 AssetManager 類的接口獲取。

• res。res 是 resource 的縮寫，這個目錄存放資源文件，會自動生成對應(yīng)的 ID 并映射到 .R 文件中，訪問直接使用資源 ID。

• META-INF。保存應(yīng)用的簽名信息，簽名信息可以驗證 APK 文件的完整性。

• AndroidManifest.xml。這個文件用來描述 Android 應(yīng)用的配置信息，一些組件的注冊信息、可使用權(quán)限等。

• classes.dex。Dalvik 字節(jié)碼程序，讓 Dalvik 虛擬機可執(zhí)行，一般情況下，Android 應(yīng)用在打包時通過 Android SDK 中的 dx 工具將 Java 字節(jié)碼轉(zhuǎn)換為 Dalvik 字節(jié)碼。

• resources.arsc。記錄著資源文件和資源 ID 之間的映射關(guān)系，用來根據(jù)資源 ID 尋找資源。

減少安裝包大小的常用方案

• 代碼混淆。使用proGuard 代碼混淆器工具，它包括壓縮、優(yōu)化、混淆等功能。

• 資源優(yōu)化。比如使用 Android Lint 刪除冗余資源，資源文件最少化等。

• 圖片優(yōu)化。比如利用 AAPT 工具對 PNG 格式的圖片做壓縮處理，降低圖片色彩位數(shù)等。

• 避免重復(fù)功能的庫，使用 WebP圖片格式等。

• 插件化。比如功能模塊放在服務(wù)器上，按需下載，可以減少安裝包大小。

小結(jié)

性能優(yōu)化不是更新一兩個版本就可以解決的，是持續(xù)性的需求，持續(xù)集成迭代反饋。在實際的項目中，在項目剛開始的時候，由于人力和項目完成時間限制，性能優(yōu)化的優(yōu)先級比較低，等進入項目投入使用階段，就需要把優(yōu)先級提高，但在項目初期，在設(shè)計架構(gòu)方案時，性能優(yōu)化的點也需要提早考慮進去，這就體現(xiàn)出一個程序員的技術(shù)功底了。

什么時候開始有性能優(yōu)化的需求，往往都是從發(fā)現(xiàn)問題開始，然后分析問題原因及背景，進而尋找最優(yōu)解決方案，最終解決問題，這也是日常工作中常會用到的處理方式。

網(wǎng)頁題目：Android全方位性能調(diào)優(yōu)詳解
網(wǎng)頁路徑：http://bm7419.com/article0/jdeooo.html

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