Android性能优化 浅析

    Android App开发除了NDK之外，使用的都是Java语言，而Java语言是一种基于虚拟机JVM运行的语言，所以相比C/C++语言来说，效率是比较低的。Java需要占用大量内存来换取执行速度，而不定期的GC机制，直接导致Android界面的卡顿现象。

      相比Apple的iOS，Android要面对无数不同的硬件组合，分辨率，驱动等，导致App质量参差不齐。

      性能优化，简而言之，就是提高我们程序的性能，让我们的应用更快，更少使用CPU资源，更少使用内存。

      本文从以下几个方面浅谈一下Android的性能优化问题：

一、Java语言优化

1. 使用非阻塞I/O

      版本较低的JDK不支持非阻塞I/O API。为了避免I/O阻塞，一些应用采用了创建大量线程的方法（在较好的情况下，会使用一个缓冲池）。这种技术可以在许多必须支持并发I/O流的应用中见到，如web服务器等。然而，创建Java线程需要相当可观的开销。Java在JDK 1.4及以后版本中提供了一套API来专门操作非阻塞I/O，我们可以再java.nio包及其子包中找到相关的类和接口。由于这套API是JDK新提供的I/O API，因此，也叫New I/O，这就是包名nio的由来。这套API由3个主要的部分组成：缓冲区（Buffers）、通道（Channels）和非阻塞I/O的核心类。

2.慎用异常

     异常对性能不利。抛出异常首先要创建一个新的对象。Throwable接口的构造函数调用名为fillnStackTrace()的本地(Native)方法，fillnStackTrace()方法检查堆栈，收集调用跟踪信息。只要有异常被抛出，VM就必须调整调用堆栈，因为在处理过程中创建了一个新的对象。异常只能用于错误处理，不应该用来控制程序流程。

3. 变量和修饰符

      不要重复初始化变量，默认情况下，调用类的构造函数时，Java会把变量初始化成确定的值：所有的对象被设置成null，整数变量（byte、short、int、long）设置成0，float和double设置成0.0，逻辑值设置成false。所有尽量不要重复初始化变量。

      尽量使用局部变量，调用方法时传递的参数以及在调用中创建的临时变量都保存在栈（stack）中，速度较快，并且随所在线程的死亡而自动销毁。其他变量，如静态变量、实例变量等，都在堆（heap）中创建，速度较慢，垃圾回收是的耗能会导致APP出现卡顿现象。

      尽量指定类的final修饰符。带有final修饰符的类是不可派生的。另外，如果指定一个类为final，则该类所有的方法都是final。Java编译器会寻找机会内联（inline）所有的final方法。此举能够使性能平均提高50%。

      私有内部类要访问外部类的field或方法时，其成员变量不要用private，因为在编译时会生成setter/getter影响性能。可以把外部类的field或者方法声明为包访问权限。

       如果方法用不到成员变量，可以把方法申明为static，性能会提高到15%到20%。

4.其他方面：

     用位操作代替乘除法；

     用StringBuilder代替拼接操作；

     有算法进行复杂度的改进（必要的时候可以空间换时间）；

     合理利用浮点数，浮点数比整形慢两倍。

     网络优化、异步线程、图片使用缓存等。

二、UI布局优化

1.   布局层数尽量少，RelativeLayout来代替LinearLayout，因为RelativeLayout性能更优，且可以简单实现LinearLayout嵌套才能实现的布局。

2.   采用<merge>标签优化合并布局层数：系统在编译XML布局文件时不会为<merge>生成任何节点，通过合并可以大大减少标签的生成。

3.   采用<include>标签共享重用其他布局：并用android:id属性覆盖被引用布局文件中顶层节点的android:id属性值，

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1. <!—引用mylayout.xml文件>  
2. <include android:id=”@+id/layout1” layout=”@layout/mylayout”/>  

4.   <viewstub>标签：viewstub标签同include标签一样可以用来引入一个外部布局，不同的是，viewstub引入的布局默认不会扩张，即既不会占用显示也不会占用位置，从而在解析layout时节省cpu和内存。

     viewstub常用来引入那些默认不会显示，只在特殊情况下显示的布局，如进度布局、网络失败显示的刷新布局、信息出错出现的提示布局等。

5.   通过Android SDK中tools目录下的layoutopt命令查看你的布局是否需要优化。

6.   将Activity中的window的背景图设置为空.getWindow().setBackgroundDrawable(null)；android默认的背景不为空。

7.   View中设置缓存属性.setDrawingCache为true。动态加载View时采用ViewStub避免一些不经常的视图长期握住引用。

8.   采用SurfaceView在子线程刷新UI，避免手势的处理和绘制在同一UI线程（普通View都这样做）。

9.   ListView的优化

      item尽可能的减少使用的控件和布局的层次； RelativeLayout是绝对的利器，通过它可以减少布局的层次。同时要尽可能的复用控件，这样可以减少 ListView的内存使用，减少滑动时GC次数。ListView的背景色与cacheColorHint设置相同颜色，可以提高滑动时的渲染性能。 ListView中getView是性能是关键，这里要尽可能的优化。getView方法中要重用view；getView方法中不能做复杂的逻辑计算， 特别是数据库操作，否则会严重影响滑动时的性能。

三、数据库优化

1.    有些能用文件操作的，尽量使用文件操作，文件操作的速度比数据库的操作要快10倍左右。

2.    Cursor的使用，管理好cursor，不要每次打开关闭cursor，因为打开关闭cursor非常耗时。Cursor.require用于刷cursor。同时由于SQLiteDatabase对象较为耗费资源，所以我们在使用完SQLiteDatabase对象之后，必须立即关闭它，避免它继续占用资源，否则我们继续程序可能会导致OOM或者其他异常。

3.    SQLite使用事务,也可以自定义事务

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1. Db.beginTransaction();  
2. Db.setTransactionSuccessful();  
3. Db.end Transaction();  

使用事务好处是原子提交和更优性能。

4.    可以建立索引，增加检索的速度。（当某字段数据更新频率较低，查询频率较高，经常有范围查询(>,<, =, >=, <=)或orderby、group by发生时建议使用索引； 经常同时存取多列，且每列都含有重复值可考虑建立复合索引）。

5.    批量插入、更新使用原子操作，采用事务等方式。

6.    查询时返回更少的结果集及更少的字段。

7.    少用cursor.getColumnIndex(可以在建表的时候用static变量记住某列的index，直接调用相应index而不是每次查询。)

8.    优化sql语句字符串等，语句的拼接使用StringBuilder代替String。

四、新机制或者借用工具

1.    采用JNI技术，将耗时间的处理放到c/c++层处理。适当的采用NDK编程可以提高效率，但是内存回收不稳定，所以说适当。

2.    懒加载和缓存机制：访问网络的耗时操作启动一个新线程来做，而不要在UI线程做。还有从网络上获取大量图片的时候，可以本地缓存，下次获取同样图片的时候，可以先从本地获取，本地无再从网络获取。

3.    通过Android SDK中tools目录下的layoutopt命令查看你的布局是否需要优化；hierarchy viewer可以方便的查看Activity的布局，各个View的属性、measure、layout、draw的时间，如果耗时较多会用红色标记，否则显示绿色；利用android自带的性能跟踪工具TraceView查看跟踪函数调用，跟踪方法跟踪各部分的执行效率。

4.    可以在方法执行前后各使用system.currentTimeMillis方法获取当前系统的时间（毫秒），两个时间之差可以计算出方法的执行时间，进而可以改进优化。

5.    获取系统的内存信息

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1. //获取系统内存总数  
2. Long total = Runtime.getRuntime().totalMemory();  
3. //获取剩余内存  
4. Long free = Runtime.getRuntime().freeMemory();  
5. //获取已经使用内存  
6. Long used = total – free。  

引用参考：

http://www.trinea.cn/android/performance/（非常好的文章）
http://rayleeya.iteye.com/blog/1961005

http://developer.android.com/training/articles/perf-tips.html  （java）

http://rayleeya.iteye.com/blog/1961005 （java）

http://www.trinea.cn/android/java-android-performance/  （java）

http://blog.csdn.net/innost/article/details/9008691  (Traceview)