Android性能优化

一.高性能App标准：快，稳，省，小

1.快：使用时避免出现卡顿,响应速度快,减少用户等待时间,满足用户期望；
2.稳：降低crash率和ANR率,不要在用户使用过程中崩溃和无响应；
3.省：节省流量和耗电,减少用户使用成本,避免使用时手机发烫；
4.小：安装包小可以降低用户的安装成本；

二.优化范围：卡顿，内存，耗电，网络，apk等方面进行优化

1.卡顿优化：

a.卡顿场景：

1.UI绘制及刷新；
2.启动（安装启动，冷启动，热启动）；
3.跳转：页面间切换，前后台切换；
4.响应：按键，系统事件，滑动；
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b.卡顿根因：

1.界面绘制：
   1).layout复杂，不能在16ms内完成渲染，导致丢帧；
   2).View的过度绘制，导致某些像素在同一帧时间内被绘制多次；
   3).动画在同一时间执行的次数多，导致CPU或GPU负载过重；
 2.数据处理：
   1).耗时操作在UI线程处理；
   2).频繁的GC操作；
   
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c.卡顿优化：

 1.布局优化：
   1).合理使用LinerLayout,RelativeLayout,,FrameLayout,ConstraintLayout等布局容器;
   2).使用<include>标签来进行布局复用;
   3).使用<merge>标签去除多余层级;
   4).使用ViewStub来提高加载速度;
   5).避免GPU过度绘制：
      a.产生原因：
        1.在XML布局中，控件有重叠其都有设置背景；
        2.View的onDraw()方法在同一区域绘制多次；
      b.解决方案：
        1.移除不需要的background；
        2.在自定义View的onDraw()方法中,用canvas.clipRect()来指定绘制的区域,防止重叠的组件发生过度绘制；
     
 2.启动优化：
   1).UI布局:应用一般会有闪屏页,优化闪屏页的UI布局,可通过Profile GPU Rendering检测丢帧情况;
   2).启动加载数据逻辑优化:可采用分部加载,异步加载,延期加载策略来提高应用启动速度;
   3).数据准备:数据初始化分析,加载数据可考虑用线程初始化等策略;
   
 3.合理的刷新机制：
   1).尽量减少刷新次数；
   2).尽量避免后台有高的CPU线程运行；
   3).缩小刷新区域；
   
 4.其他:实现动画时,需要根据不同的场景选择合适的动画框架来实现;有些情况下可使用硬件加速方式来提高流畅度；
 
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d.分析和解决工具：

 1.Profile GPU Rendering:用于查找渲染有问题的界面;
 2.Systrace:用于性能数据采样和分析
 功能：1.跟踪系统的I/O操作；
      2.内核工作队列；
      3.CPU负载情况；
      4.各种子系统的运行情况等；
      5.对于UI显示性能:如动画播放不流畅,渲染卡顿等提供了分析数据；
 3.Traceview:用于数据采集和分析
  主要获取两种数据:1.单次执行耗时的方法;2.执行次数多的方法
 4.Hierarchy Viewer:用于检查布局嵌套和绘制的时间;
 5.Android Lint:代码扫描工具,通过代码静态检查来发现代码出现的潜在问题,并给出优化建议;
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2.内存优化：

a.Android内存管理机制：

1.Java对象生命周期:创建->应用->不可见->不可达->收集->终结->对象空间重新分配;
2.内存分配:实际是对堆的分配和释放,为了控制整个系统的内存控制需要,系统会为每一个应用设置最大限制阈值,超过阈值时会引起内存溢出;
3.内存回收机制：新生代(Edean,Survivor(form,to)),老年代，GC，垃圾回收算法；
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b.内存泄漏：

 1.根本原因：
  1).简易描述:长生命周期的对象持有短生命周期的对象的引用,导致GC无法回收该对象;
  2).实质理解:没有用的对象到GC Roots是可达的(对象被引用),导致GC无法回收该对象;
 2.常见内存泄漏场景：
  1).单例/静态变量:具有静态性,它的生命周期等于应用的生命周期,若有Context,则应设为Application的context;
  2).匿名内部类/非静态内部类持有外部类的引用:handler使用为静态内部类,使用弱引用;rxjava等;
  3).资源未关闭:IO操作,Cursor,广播,EventBus等;
  4).集合类:未使用时没及时清理;
  5).WebView:使用一次内存就不会被释放,解决方案:为WebView单独开一个进程,使用AIDL与应用的主进程进行通信;
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c.内存抖动：

1.根本原因：短时间内频繁地创建对象(可能在循环中创建对象),内存为了应对这种情况,会频繁地进行GC操作；频繁的GC会产生大量的暂停时间,会导致界面绘制时间减少,使得多次绘制一帧的时长超过16ms,产生界面卡顿现象；
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d.内存溢出：

1.根本原因：是指程序在申请内存时，没有足够的内存空间供其使用；
2.如何避免OOM:
 1).使用更加轻量的数据结构：如使用ArrayMap/SparseArray替代HashMap,HashMap更耗内存，因为它需要额外的实例对象来记录Mapping操作，SparseArray更加高效，因为它避免了Key Value的自动装箱，和装箱后的解箱操作;
 2).便面枚举的使用，可以用静态常量或者注解@IntDef替代;
 3).Bitmap优化:
   a.尺寸压缩：通过InSampleSize设置合适的缩
   b.颜色质量：设置合适的format，ARGB_6666/RBG_545/ARGB_4444/ALPHA_6，存在很大差异
   c.inBitmap:使用inBitmap属性可以告知Bitmap解码器去尝试使用已经存在的内存区域，新解码的Bitmap会尝试去使用之前那张Bitmap在Heap中所占据的pixel data内存区域，而不是去问内存重新申请一块区域来存放Bitmap。利用这种特性，即使是上千张的图片，也只会仅仅只需要占用屏幕所能够显示的图片数量的内存大小，但复用存在一些限制，具体体现在：在Android 4.4之前只能重用相同大小的Bitmap的内存，而Android 4.4及以后版本则只要后来的Bitmap比之前的小即可。使用inBitmap参数前，每创建一个Bitmap对象都会分配一块内存供其使用，而使用了inBitmap参数后，多个Bitmap可以复用一块内存，这样可以提高性能;
 4).StringBuilder替代String: 在有些时候，代码中会需要使用到大量的字符串拼接的操作，这种时候有必要考虑使用StringBuilder来替代频繁的“+”;
 5).避免在类似onDraw这样的方法中创建对象，因为它会迅速占用大量内存，引起频繁的GC甚至内存抖动;
 6).减少内存泄漏也是一种避免OOM的方法;
 
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e.优化内存空间：

1.对象引用:根据业务需求合理使用 强 软 弱 虚 四种引用类型;
2.减少不必要的内存开销:注意自动装箱,增加内存复用,如:有效利用系统自带的资源,视图复用,对象池,Bitmap对象复用;
3.使用最优的数据类型:如ArrayMap数据结构,避免使用枚举类型,使用缓存Lrucache等;
4.图片内存优化:可设置图片位图规格,根据采样因子做压缩,用一些图片缓存方式对图片进行管理等;
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f.内存分析工具：

1.Profiler(系统自带):
 1).主要用来观察内存,网络,CPU温度等;
 2).可识别出内存泄漏和内存抖动导致应用的卡顿,ANR和crash;
 3).可生成图表,查看内存的使用情况,还能强制内存回收和跟踪内存分配;
2.MAT
 1).通过DDM或Memory Monitor生成格式为hprof的堆存储文件;
 2).通过深入分析疑似发生内存时所生成的hprof来确定是否发生内存泄漏;
3.LeakCanary:基于MAT开发的内存泄漏插件;
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3.耗电优化—敬请期待
4.网络优化—敬请期待
5.Apk优化—敬请期待