Android中的性能优化

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布局优化

布局优化的思想：尽量减少布局文件的层级。布局的层级少了，这就意味着Android的绘制工作量少了，那么程序的性能自然提高了。

如何进行布局优化呢?

  • 删除布局中无用的控件和层级

  • 有选择地使用性能较低的ViewGroup，比如RelativeLayout。

    • 如果布局中既可以使用LinearLayout,也可以使用RelativeLayout,那么就采用LinearLayout,这是因为RelativeLayout的功能比较复杂，他的布局过程需要花费更多的CPU时间。
    • FrameLayout和LinearLayout一样都是简单高效的ViewGroup,因此优先考虑使用它们。如果需要嵌套的话，建议采用RelativeLayout.
  • 采用标签、和ViewStub
    • 标签主要用于布局重用
    • 标签一般和配合使用，它可以降低布局层次
    • ViewStub则提供了按需加载的功能，当需要时才会将ViewStub的布局加载到内存,这提高了程序的初始化效率。

标签

标签只支持android:layout_开头的属性。不过id是特例。

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<include android:id="@+id/new_title"
        anddroid:layout_width="match_parent"
        android:layout_height="match_parent"
        layout="@layout/title"/>

标签一般和标签一起使用从而减少布局的层级。当包含的布局与的布局是同样的viewGroup，比如LinearLayout。那么显然中的布局的LinearLayout是多余的，通过标签就可以去掉多余的那一层LinearLayout.

ViewStub

ViewStub继承了View,它非常轻量级且宽/高都是0；因此本身不参与任何的布局和绘制过程。ViewStub的意义在于：按需要加载所需的布局文件，在实际开发中，很多布局文件在正常情况下不会显示，比如网络异常时的界面，这个时候就没必要再整个界面初始化的时候将其加载进来。因此ViewStub提高了程序初始化的性能。

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<ViewStub
    android:id="@+id/stub_import"
    android:inflatedId="@+id/panel_import"
    android:layout="@layout/layout_network_error"
    android:layout_width="match_parent"
    android:layout_height="wrap=content"
    androiyeayout_gravity="bootom"

其中stub_import是ViewSrub的id,而panel_import是layout_network_error这个布局的根元素的id.那么如何做到按需加载呢？有两种方式：

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findViewById(R.id.stub.import).setVisibility(View.VISIBLE);

或者

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View importPanel = findViewById(R.id.stub_import).inflate();

当ViewStub通过setVisibility或者inflate方法加载后，ViewStub就会被它内部的布局替换掉。

绘制优化

绘制优化是指：View的onDraw方法要避免执行大量的操作，主要体现在两个方面：

  • onDraw中不要创建新的局部对象，这是因为onDraw方法可能会被频繁调用，这样就会在一瞬间产生大量的临时对象，不仅占用了过多的内存还会导致系统频繁gc,降低了程序的执行效率。
  • onDraw方法中不要做耗时的任务，也不能执行上千万次的循环操作，尽管每次操作都很轻量级,但大量循环仍然十分抢占CPU的时间片，这会造成View的绘制过程不流畅。按照Goole性能优化的标准，View的绘制帧率保证60fps是最佳的，这就要求每帧绘制时间不超过16ms（1000/60）这个时间。

内存泄漏优化

内存优化在开发过程中是一个需要重视的问题，也是开发人员最最容易犯的错误之一。内存泄漏的优化主要分为两个方面：

  • 开发过程中避免写出有内存泄漏的代码
  • 通过一些分析工具比如MAT来找出潜在的内存泄漏继而解决

场景1：静态变量导致的内存泄漏

下面的这种情形是一种最简单的内存泄漏，下面的代码直接导致Acitvity无法正常销毁，因为静态变量mContext引用了它。

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public class MainActivity extends Activity {
    
    private static Context mContext;
    
    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);
        mContext = this;
    }
}

场景2:单例模式导致的内存泄漏

单例模式带来的内存泄漏是我们最容易疏忽的。

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public class TestManger {
    
    private List<OnDataArrivedListener> mOnDataArrivedListeners = new ArrayList<>();
    
    private static final class SingletonHolder {
        public static final TestManager INSTANCE = new TestManager();
    }
    
    private TestManager {
    }
    
    public static TestManager getInstance() {
        return SingertonHolder.INSTANCE;
    }
    
    public synchronized void registerListener(onDataArrivedListener listener) {
        if(!mOnDataArrivedListeners.contains(listener)) {
            mOnDataArrivedListeners.add(listener);
        }
    }
    
    public synchronized void unregisterListener(OnDataArrivedListener listener) {
        mOndataArrivedListeners.remove(listener);
    }
    
    public interface OnDataArrivedListener {
        void onDataArrived(Objecet data);
    }
}

接着再让 Activity实现OnDataArrivedListener接口并向TestManager注册监听，如下所示。下面的代码由于缺少解注册的操作所以会引起内存泄漏，泄漏的原因是：Activity的对象被单例模式的TestManager所持有，而单例模式的特点是其生命周期和Application保持一致，因此Activity对象无法被即时释放。

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protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
    ·······
    
    TestManager.getInstance.registerListener(this);
}

场景3：属性动画导致的内存泄漏

属性动画中有一类无限循环的动画，如果在Activity中播放此类动画而没有在onDestroy中停止动画，那么动画就会一直播放下去，尽管无法在界面上看到动画效果，并且这时候Activity的View会被动画持有，而View持有Activity,最终Activity无法释放。

响应速度优化和ANR日志分析

响应速度优化的核心思想是：避免在主线程中做耗时操作。如果有耗时操作应该放在线程中执行，即采用异步的方式执行耗时操作。响应速度过慢主要体现在Activity的启动速度上，如果主线程做太多事，会导致Activity启动时出现黑屏，甚至ANR。Android规定，Activity如果5秒之内无法响应屏幕触摸事件或者键盘输入事件就会出现ANR,而BroadcastReceive如果10秒之内还未执行操作也会出现ANR。实际开发中ANR是很难从代码中发现的。那么在开发过程中遇到了ANR，怎么解决呢？其实当出现ANR后，系统会在/data/anr目录下创建一个traces.txt，通过分析这个文件就能定位ANR的原因

ListView和Bitmap优化

  • ListView优化
    • 采用ViewHolder并避免在getView中执行耗时操作
    • 根据列表的滑动状态来控制任务的执行频率，比如当列表快速滑动时显然是不适合开启大量的异步任务的
    • 可以尝试开启硬件加速使ListView的滑动更加流畅
    • ListView 的优化策略完全适用于GirdView
  • Bitmap的优化：主要通过Bitmap.Options来根据需要对图片进行采样，采样的过程中主要运用到了Bitmap.Options的inSampleSize参数，具体参考博客Bitmap的高效加载

线程优化

线程优化的思想为：采用线程池，避免程序中存在大量的Thread。线程池可以重用内部的线程，从而避免了线程的创建和销毁所带来的性能开销，同时线程池还能有效的控制线程池的最大并发数，避免大量的线程因互相抢占系统资源从而导致阻塞现象的发生。因此在实际开发中，要尽量采用线程池，而不是每次都要创建一个Thread对象

一些性能优化的建议

  • 避免创建过多的对象
  • 不要过多的使用枚举，枚举占用的内存空间要比整型大
  • 常量使用static final来修饰
  • 使用一些Android特有的数据结构，比如SparseArray和Pair等，它们都具有更好的性能
  • 适当使用软引用和弱引用
  • 尽量采用静态内部类，这样可以避免潜在的由于内部类而导致的内存泄漏
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