Android 性能优化系列之 App 启动优化

来源：互联网发布：sql select case 编辑：程序博客网时间：2024/05/01 06:29

性能优化系列文章：

Android性能优化系列之布局优化
Android性能优化系列之内存优化
Android性能优化系列之apk瘦身

应用的启动速度缓慢是我们在开发过程中经常会遇到的问题，比如启动缓慢导致的黑屏，白屏问题，本篇博客就将介绍App启动优化的相关知识。

应用的启动方式

通常来说，启动方式分为两种：冷启动和热启动。

冷启动：当启动应用时，后台没有该应用的进程，这时系统会重新创建一个新的进程分配给该应用，这个启动方式就是冷启动。
热启动：当启动应用时，后台已有该应用的进程（例：按back键、home键，应用虽然会退出，但是该应用的进程是依然会保留在后台，可进入任务列表查看），所以在已有进程的情况下，这种启动会从已有的进程中来启动应用，这个方式叫热启动。

App的启动过程

本文所指的优化针对冷启动。简单解释一下App的启动过程：

点击Launcher，启动程序,通知ActivityManagerService
ActivityManagerService通知zygote进程孵化出应用进程，分配内存空间等
执行该应用ActivityThread的main()方法
应用程序通知ActivityManagerService它已经启动，ActivityManagerService保存一个该应用的代理对象,ActivityManagerService通过它可以控制应用进程
ActivityManagerService通知应用进程创建入口的Activity实例，执行它的生命周期

启动过程中Application和入口Activity的生命周期方法按如下顺序调用：

Application 构造方法
attachBaseContext()
onCreate()
入口Activity的对象构造
setTheme() 设置主题等信息
入口Activity的onCreate()
入口Activity的onStart()
入口Activity的onResume()
入口Activity的onAttachToWindow()
入口Activity的onWindowFocusChanged()

启动时间统计

理论上来说当回调到入口Activity的onResume（）方法时，App就算正式启动了，但是从这种意义上其实是不严谨的，因为在这个时间点实际只完成了主题信息以及view树建立等。而view绘制的真正过程measure layout draw过程并没有，所以不是真正意义上的“可见”。在onWindowFocusChanged()回调处更接近事实。所以我们确认启动时间可以从Application的构造方法记录开始时间，然后到入口Activity的onWindowFocusChanged()再记录一个时间，两者之差就是App的启动时间。当然这是比较笨的方法，adb命令里有相应的记录命令：adb shell am start -W 包名/入口类全路径名。

adb shell am start -W [PackageName]/[PackageName.MainActivity]

执行成功后将返回三个测量到的时间：

这里面涉及到三个时间，ThisTime、TotalTime 和 WaitTime。WaitTime 是 startActivityAndWait 这个方法的调用耗时，ThisTime 是指调用过程中最后一个 Activity 启动时间到这个 Activity 的 startActivityAndWait 调用结束。TotalTime 是指调用过程中第一个 Activity 的启动时间到最后一个 Activity 的 startActivityAndWait 结束。如果过程中只有一个 Activity ，则 TotalTime 等于 ThisTime。

利用TraceView分析启动时间

在onCreate开始和结尾打上trace.

Debug.startMethodTracing("TestApp");...Debug.stopMethodTracing();

运行程序, 会在sdcard上生成一个”TestApp.trace”的文件。
注意：需要给程序加上写存储的权限:

<uses-permission android:name="android.permission.WRITE_EXTERNAL_STORAGE"/>

通过adb pull将其导出到本地

adb pull /sdcard/TestApp.trace ~/testSpeed.trace

打开DDMS分析trace文件,会出现以下的界面：

展开后，大多数有以下两个类别:

Parents:调用该方法的父类方法
Children:该方法调用的子类方法

如果该方法含有递归调用，可能还会多出两个类别:

Parents while recursive:递归调用时所涉及的父类方法
Children while recursive:递归调用时所涉及的子类方法

开发者最关心的数据有：很重要的指标：Calls + Recur Calls / Total , 最重要的指标： Cpu Time / Call 。

因为我们最关心的有两点，一是调用次数不多，但每次调用却需要花费很长时间的函数。这个可以从Cpu Time / Call反映出来。另外一个是那些自身占用时间不长，但调用却非常频繁的函数。这个可以从Calls + Recur Calls / Total 反映出来。

然后我们可以通过这样的分析，来查看启动的时候，哪些进行了耗时操作，然后进行相应的处理，比如能不在主线程中做的，放入子线程中，还有一些懒加载处理，比如有些Application中做了支付SDK的初始化，用户又不会一打开App就要支付，对其进行懒加载。

启动页优化

平时我们在开发App时，都会设置一个启动页SplashActivity,然后2或3秒后，并且SplashActivity里面可以去做一些MainActivity的数据的预加载，然后需要通过意图传到MainActivity。

优点：启动速度有所加快；
缺点：最终还是要进入首页，在进入首页的时候，首页复杂的View渲染以及必须在UI线程执行的业务逻辑，仍然拖慢了启动速度。启动页简单执行快，首页复杂执行慢，前轻后重。

思路：能否在启动页的展示的同时，首页的View就能够被加载，首页的业务逻辑就能够被执行？

优化方向：把SplashActivity改成SplashFragment,应用程序的入口仍然是MainActivity,在MainActivity中先展示SplashFragment，当SplashFragment显示完毕后再将它remove，同时在SplashFragment的2S的友好时间内进行网络数据缓存，在窗口加载完毕后，我们加载activity_main的布局，考虑到这个布局有可能比较复杂，耽误View的解析时间，采用ViewStub的形式进行懒加载。这样一开始只要加载SplashFragment所展示的布局就Ok了。

代码：

MainActivity .Java

public class MainActivity extends FragmentActivity {    private  MyHandler mHandler=new MyHandler(this);    public static final String TAG="MainActivity";    private ProgressBar mNetLoadingBar;    @Override    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {        super.onCreate(savedInstanceState);        Log.d(TAG,"onCreate");        setContentView(R.layout.activity_main);        final SplashFragment splashFragment = new SplashFragment();        final ViewStub mainLayout = (ViewStub) findViewById(R.id.content_viewstub);
        //1、一上来首先显示启动页面        FragmentManager supportFragmentManager = getSupportFragmentManager();
        if (supportFragmentManager != null) {            FragmentTransaction fragmentTransaction = supportFragmentManager.beginTransaction();
            if (fragmentTransaction != null) {                fragmentTransaction.replace(R.id.container, splashFragment);                fragmentTransaction.commit();            }        }
        
        //2、如果主页有网络等耗时操作，可以现在就开始        new Thread(new Runnable() {            @Override            public void run() {                
                //耗时3500                SystemClock.sleep(3000);                mHandler.sendEmptyMessage(0);            }        }).start();        
                
        //3、渲染完毕后,立刻加载主页布局        getWindow().getDecorView().post(new Runnable() {            @Override            public void run() {                Log.d(TAG," getWindow().getDecorView().post");                View mainView = mainLayout.inflate();                initView(mainView);            }        });        
        
        //4、 启动页有动画，延迟一下,播放完动画，执行remove        getWindow().getDecorView().post(new Runnable() {            @Override            public void run() {                mHandler.postDelayed(new DelayRunnableImpl(MainActivity.this, splashFragment), 2000);            }        });    }    @Override    protected void onResume() {        super.onResume();        Log.d(TAG,"onResume");    }    
    
    /**     * 初始化主页View     */    private void initView(View pMainView) {
            if (pMainView != null) {            mNetLoadingBar = (ProgressBar) pMainView.findViewById(R.id.progressbar);            mNetLoadingBar.setVisibility(View.VISIBLE);        }    }    private static class MyHandler extends Handler {        private WeakReference<MainActivity> wRef;        private MyHandler(MainActivity pActivity) {
             this.wRef = new WeakReference<MainActivity>(pActivity);        }        @Override        public void handleMessage(Message msg) {            MainActivity mainActivity = wRef.get();            
             if (mainActivity != null) {                mainActivity.mNetLoadingBar.setVisibility(View.GONE);            }        }    }    private class DelayRunnableImpl implements Runnable {        WeakReference<Context> contextWref;        WeakReference<Fragment> fragmentWref;        private DelayRunnableImpl(Context pContext, Fragment pFragment) {            
             this.contextWref = new WeakReference<>(pContext);            
             this.fragmentWref = new WeakReference<>(pFragment);        }        @Override        public void run() {            FragmentActivity context = (FragmentActivity) contextWref.get();            
             if (context != null) {                FragmentManager supportFragmentManager = context.getSupportFragmentManager();                
                if (supportFragmentManager != null) {                    FragmentTransaction fragmentTransaction = supportFragmentManager.beginTransaction();                    SplashFragment fragment = (SplashFragment) fragmentWref.get();                    
                    if (fragment != null) {                        fragmentTransaction.remove(fragment);                        fragmentTransaction.commit();                    }                }            }        }    }    @Override    protected void onDestroy() {        super.onDestroy();        
        if (mHandler != null) {            mHandler.removeCallbacksAndMessages(null);        }    }}

SplashFragment .java

public class SplashFragment extends Fragment {    public SplashFragment() {    }    @Override    public View onCreateView(LayoutInflater inflater, ViewGroup container, Bundle savedInstanceState) {        View ret = inflater.inflate(R.layout.fragment_splash, container, false);        initView(ret);
        return ret;    }    private void initView(View ret) {
         if (ret != null) {            ImageView imageView = (ImageView) ret.findViewById(R.id.laucher_logo);            playAnimator(imageView);        }    }    private void playAnimator(ImageView pView) {        
         if (pView != null) {            PropertyValuesHolder pvhA = PropertyValuesHolder.ofFloat("alpha", 1f, 0.7f, 0.1f);
            //  PropertyValuesHolder pvhR= PropertyValuesHolder.ofFloat("rotationX", 0.0F, 360.0F);            ObjectAnimator.ofPropertyValuesHolder(pView, pvhA).setDuration(2000).start();        }    }}

activity_mian.xml

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<RelativeLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"    xmlns:tools="http://schemas.android.com/tools"    android:id="@+id/activity_main"    android:layout_width="match_parent"    android:layout_height="match_parent"    tools:context="zhangwan.wj.com.myshare.activity.MainActivity">    <ViewStub        android:id="@+id/content_viewstub"        android:layout="@layout/main_layout"        android:layout_width="match_parent"        android:layout_height="match_parent"/>    <FrameLayout        android:id="@+id/container"        android:layout_width="wrap_content"        android:layout_height="wrap_content" />
</RelativeLayout>

fragment.xml

<FrameLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"    xmlns:tools="http://schemas.android.com/tools"    android:layout_width="match_parent"    android:layout_height="match_parent"    tools:context="zhangwan.wj.com.myshare.fragment.SplashFragment">

    <ImageView        android:id="@+id/laucher_logo"        android:layout_width="match_parent"        android:layout_height="match_parent"        android:background="@drawable/launch" />
</FrameLayout>

采用以上方式后，可以发现启动速度得到很大的改观。

启动优化一些思路

避免启动页UI的过度绘制，减少UI重复绘制时间，打开设置中的GPU过度绘制开关，界面整体呈现浅色，特别复杂的界面，红色区域也不应该超过全屏幕的四分之一；
主线程中的所有SharedPreference能否在非UI线程中进行，SharedPreferences的apply函数需要注意，因为Commit函数会阻塞IO，这个函数虽然执行很快，但是系统会有另外一个线程来负责写操作，当apply频率高的时候，该线程就会比较占用CPU资源。类似的还有统计埋点等，在主线程埋点但异步线程提交，频率高的情况也会出现这样的问题。
对于首次启动的黑屏问题，对于“黑屏”是否可以设计一个.9图片替换掉，间接减少用户等待时间。
对于网络错误界面，友好提示界面，使用ViewStub的方式，减少UI一次性绘制的压力。
通过下面这种方式进行懒加载。

  getWindow().getDecorView().post(new Runnable() {   @Override   public void run() {       myHandler.post(mLoadingRunnable);    }  });

6.Multidex的使用，也是拖慢启动速度的元凶，必须要做优化。

0 0