騰訊，阿里，百度Android高階崗；全方位效能調優技術體系詳解

Android架構技術分享發表於2019-04-28
阿里Android

前言

很多人對大廠的印象是；面試造飛機，工作擰螺絲。

用造飛機的能力去擰螺絲，形象的說明了大廠裡的技術標準是遠高於在小公司搬程式碼的。在具備java語言，設計模式，資料結構演算法技能能基礎之上，效能調優是關鍵點

這篇文章希望給大家介紹一下目前那些一線公司Android開發中效能調優最常用的方法，後面會再把那些效能調優的技術解析文章分享給大家，歡迎持續關注~

騰訊，阿里，百度Android高階崗；全方位效能調優技術體系詳解

全方位效能優化方法

1，佈局優化

佈局優化的思想很簡單，就是儘量減少佈局檔案的層級，佈局中的層級少了，這就意味著Android繪製時的工作量少了，那麼程式的效能自然就高了。
那麼如何進行佈局優化呢？有以下兩點：
•首先刪除佈局中無用的看控制元件和層級，其次有選擇地使用效能較低的ViewGroup，比如RelativeLayout。
•可以採用標籤、標籤、ViewStub。標籤主要用於佈局重用，標籤一般配合標籤使用，它可以降低減少佈局的層級，而ViewStub則提供了按需載入的功能。

2，繪製優化

繪製優化是指View的onDraw方法要避免執行大量的操作，主要體現在兩個方面
•onDraw中不要建立新的區域性物件，這是因為onDraw方法可能會被頻繁呼叫，這樣就會在一瞬間產生大量的臨時物件，這不僅佔用了過多的記憶體而且還會導致系統會更頻繁gc，降低程式的執行效率。
•onDraw方法中不要做耗時的任務，也不能執行成千上萬次的迴圈操作，儘管每次迴圈都很輕量級，但是大量的迴圈仍然十分搶佔CPU的時間片，這會造成View的繪製過程很不流暢。

3，記憶體優化

記憶體洩露在開發過程中是一個需要重視的問題，記憶體優化分為兩個方面，一方面是在開發過程中避免寫出有記憶體洩露的程式碼，另一方面是通過一些分析工具比如MAT來找出潛在的記憶體洩露繼而解決。
場景1：靜態變數導致記憶體洩露
比如下面這段程式碼：

public class MainActivity extends Activity {
    private static final String TAG = "MainActivity";
    private static Context sContext;
    private static View sView;

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);
        sContext = this;
        sView = new View(this);
    }
}
複製程式碼

MainActivity無法正常銷燬，因為靜態變數sContext引用了它。同樣，sView是一個靜態變數，他內部持有了當前Activity，所以Activity仍然無法釋放。
場景2：單例模式導致記憶體洩露
靜態變數導致的記憶體洩露都太過明顯了，但單例模式所帶來的記憶體洩露是我們容易忽視的。比如下面這段程式碼：

public class TestManager {

    private List<OnDataArrivedListener> mOnDataArrivedListeners = new ArrayList<OnDataArrivedListener>();

    private static class SingletonHolder {
        public static final TestManager INSTANCE = new TestManager();
    }

    private TestManager() {
    }

    public static TestManager getInstance() {
        return SingletonHolder.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 {
        public void onDataArrived(Object data);
    }
}
複製程式碼

首先提供一個單例模式的TestManager，TestManager可以接收外部的註冊並將外部的監聽器儲存起來。然後用Activity實現OnDataArrivedListener介面並向TestManager註冊監聽，但是如果缺少解註冊的操作，會引起記憶體洩露。比如下面這段程式碼：

 protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);
        TestManager.getInstance().registerListener(this);
    }
複製程式碼

Activity的物件被單例模式的TestManager所持有，而單例模式的特點是其生命週期和Application保持一致，因此Activity物件無法被及時釋放。
場景3：屬性動畫導致的記憶體洩露
從Android3.0開始，Google提供了屬性動畫，屬性動畫中有這麼一類無限迴圈的動畫，如果在Activity中播放此類動畫且沒有在onDestroy中停止動畫，那麼動畫就會一直播放下去，儘管已經無法在介面上看到動畫效果，但這個時候Activity的View會被動畫持有，而View又持有了Activity，最終Activity無法釋放。

  protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);
        ObjectAnimator animator = ObjectAnimator.ofFloat(mButton, "rotation",0, 360).setDuration(2000);
        animator.setRepeatCount(ValueAnimator.INFINITE);
        animator.start();
        //animator.cancel();
    }
複製程式碼
4，響應速度優化和ANR日誌分析

響應速度優化的核心思想是避免在主執行緒中做耗時操作，但是有時候的確有很多耗時操作，怎麼辦呢？可以將這些耗時操作放線上程中去執行，即採用非同步的方式執行耗時操作。響應速度過慢更多地體現在Activity的啟動速度上面，如果在主執行緒中做太多的事情，會導致Activity啟動出現黑屏現象，甚至出現ANR。Android規定，Activity如果5秒鐘之內無法響應螢幕觸控事件或者鍵盤輸入事件就會出現ANR，而BroadcastReceiver如果10秒之內還未執行完操作也會出現ANR，那麼在實際開發過程中遇到ANR，怎麼定位問題呢？其實當一個程式發生ANR了以後，系統會在/data/anr/目錄下建立一個檔案traces.txt，通過分析這個檔案就能定位出ANR的原因。比如下面程式碼在Activity的onCreate中休眠30s，程式執行持續點選螢幕，應用一定會出現ANR：

 protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);
        SystemClock.sleep(30 * 1000);
    }
複製程式碼
5，ListView和Bitmap優化

ListView優化三個方面：
•採用ViewHolder並避免在getView中執行耗時操作
•根據列表的滑動狀態來控制任務的執行頻率，比如當列表快速滑動時顯然是不太適合開啟大量非同步任務的。
•嘗試開啟硬體加速來使ListView的滑動更加流暢。
Bitmap優化，主要是通過BitmapFactory.Options來根據需要對圖片進行取樣，取樣過程中主要用到了BitmapFactory.Option的inSampleSize引數。

6，執行緒優化

執行緒優化的思想是採用執行緒池，避免在程式中存在大量的Thread。執行緒池可以重用內部的執行緒，從而避免了現場的建立和銷燬所帶來的效能開銷，同時執行緒池還能有效地控制執行緒池的最大併發數，避免大量的執行緒因互相搶佔系統資源從而導致阻塞現象發生。

7，其他效能優化建議

還有一些其他效能優化的小建議，通過它們可以在一定程度上提高效能：
•避免建立過多的物件
•不要過多使用列舉，列舉佔用的記憶體空間要比整型大
•常量請用static final來修飾
•使用一些Android特有的資料結構，比如SpareArray和Pair等，它們都具有更好的效能
•適當使用軟引用和弱引用
•採用記憶體快取和磁碟快取
•儘量採用靜態內部類，這樣可以避免在的由於內部類而導致的記憶體洩露
提高程式的可維護性
主要是提高程式碼的可維護性和可擴充套件性，而程式的可維護性本質上也包含可擴充套件性。
•命名要規範，要能正確地傳達出變數或者方法的含義，少用縮寫，關於變數的字首可以參考Android原始碼的命名方式，比如私有方式以m開頭，靜態成員以s開頭，常量則全部用大寫字母表示，等等。
•程式碼的排版上需要留出合理的空白區分不同的程式碼塊，其中同類變數的宣告要放在一組，兩類變數之間要留出一行空白作為區分。
•僅為非常關鍵的程式碼新增註釋，其他地方不寫註釋，這就對變數和方法的命名風格提出了很高的要求。
•程式碼的層次性指程式碼要有分層的概念，對於一段業務邏輯，不要試圖在一個方法或者一個類中去全部實現，它可以分成幾個子邏輯，然後每個子邏輯做自己的事情。單一職責是和層次性相關聯，程式碼分成以後，每一層僅僅關注少量的邏輯，這樣就做到了單一職責。

效能調優技術大綱；

效能優化系列文章；

《效能調優；如何讓你的APK瘦身88%！》

《Android高階效能調優；不可思議的OOM！》

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BAT主流Android高階架構技術大綱+學習路線+資料分享

架構技術詳解，學習路線與資料分享都在部落格這篇文章裡《BATJ一線大廠最主流的Android高階架構技術；體系詳解+學習路線》
（包括自定義控制元件、NDK、架構設計、混合式開發工程師(React native，Weex)、效能優化、完整商業專案開發等）

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