《Android应用性能优化》1——代码

1、Java代码优化

1.1 代码执行

　　通常情况下，不必看应用的字节码。在平台是Android2.2(Froyo)和更高版本的情况下尤其如此，因在Android2.2中引入了实时(JIT)的编译器。Dalvik JIT编译器把Dalvik字节码编译成本地代码，这可明显加快执行速度。JIT编译器(JIT)可显著提高性能，因为：

1. 本地代码直接由CPU执行，而不必由解释执行；
2. 本地代码可为特定架构予以优化

　　谷歌基准测试显示，Android2.2的代码执行速度比Android2.1块2到5倍。虽说代码的具体功能会对结果产生很大影响，但可肯定的是，使用Android2.2及更高版本会显著提升速度。

　　对于无JIT的Android2.1或更早的版本而言，优化策略的选用可能会因此受到很大影响。若打算针对运行Android1.5(Cupcake)、1.6(Donut)，或2.1(eclair)的设备开发，你要先仔细地审查应用在这些环境下需提供哪些功能。此外，这些运用Android早起版本的旧设备是没新设备强劲的。尽管运行Android2.1和更早版本的设备所占的市场份额正在萎缩，但直到2011年12月，其数量仍占有约12%。可选策略有3条：

1. 不予优化：不予优化，因为应用在这些旧设备上运行得相当缓慢；
2. 限制最低API：限制应用中Android API等级为最低8级，让它只能安装在Android2.2或更高版本上；
3. 禁掉高耗功能：即使没有JIT编译器，也要针对旧设备优化，给用户以舒畅的体验。也就是说禁掉那些非常耗CPU资源的功能

 1.3 缓存结果

使用SparseArray充当缓存

　　定义一个缓存时，使用HashMap，可胜任这项工作。不顾，Android定义了SparseArray类，当键是整数时，它比HashMap效率更高。因为HashMap使用的是java.lang.Integer对象，而SparseArray使用的是基本类型int。因此使用HashMap会创建很多Integer对象，而使用SparseArray则可避免这种情况。

注意：Android定义了多种类型的稀疏数组(sparse array)：SparseArray(键为整数，值为对象)、SparseBooleanArray(键为整数，值为boolean)和SparseIntArray(键为整数，值为整数)

LRU和MRU策略

　　所谓的LRU(Least recently used)算法的基本概念是：当内存的剩余的可用空间不够时，缓冲区尽可能的先保留使用者最常使用的数据，换句话说就是优先清除“较不常使用的数据”，并释放其空间。之所以“较不常使用的数据”要用引号是因为这里判断所谓的较不常使用的标准是人为的、不严格的。所谓的MRU(Most recently used)算法的意义正好和LRU算法相反，Android现在没有类似MruCache类，考虑到MRU缓存不常用，这并不奇怪

1.4 API等级

版本的分化主要体现在：屏幕分辨率、实体物理键盘、硬件图形加速器及处理器上

1.6 响应能力

　　主线程主要处理的事情：

1. 按键事件接收；(例如，View.onKeyDown()和Activity.onKeyLongPress())；
2. 绘制View(View.onDraw())；
3. 产生生命周期事件(例如，Activity.onCreate())；

　　Activity的onCreate()方法一般会包含调用setContentView或任何其他负责展开资源的方法。因为展开资源是一个开销相对较大的操作，所以你可通过降低布局（Layout，XML文件定义应用的外观）复杂性来使资源展开加快。几个降低布局复杂性的步骤如下：

1. 使用RelativeLayout代替嵌套LinearLayouts，尽可能保持“扁平化”的布局。另外，减少创建的对象数量，也会使事件的处理速度加快
2. 使用ViewStub推迟对象创建

　　注意：因为可能有很多项目在列表中，所以要特别注意ListView布局。你可使用SDK的layoutopt工具来分析布局

　　优化的基本原则是保持应用的持续响应，让主线程尽可能快地完成任务。这句话也常用另一个说法，在主线程当中尽可能少做事情。在大多数情况下，可通过把操作转移到另一个线程或推迟操作来加快应用响应速度，这两种技术通常并不会使代码更难维护。把任务转移到另一个线程之前，一定要确保你已充分了解任务执行太慢的原因。若响应慢的原因是坏的算法或实现，就去修改它们，将任务转移到另一个线程只是欲盖弥彰而已。

　　写程序时，应始终假定下列两种情况：

1. 网络很慢（正在试图连接的服务器甚至可能没有响应）
2. 文件系统的访问速度很慢

　　结论就是，不应该在主线程内进行网络操作或访问文件系统，因为缓慢的操作会拖累系统的响应能力。虽然在开发环境中，你可能永远不会遇到任何网络问题或任何文件系统的性能问题，但用户可能不像你那么幸运。

 1.8 总结

　　不要牺牲响应能力。这可能会加大应用开发的难度，而响应顺畅是应用成功的关键

2、NDK(native develop kit)入门

　　Android的原生开发套件(NDK)是SDK的辅助工具，可用它把Android应用的一部分或全部用本地代码实现。字节码需由虚拟机解释，而本地代码可由设备处理器直接执行，没有任何中间步骤，执行速度更快，有时快很多。Dalvik的JIT编译器可将字节码编译为本地代码，减少应用字节码的解释次数（理想情况下仅有一次），而直接使用自己生成的本地代码，可让应用运行得更快。使用NDK时，是在开发环境中将代码编译为本地代码，而不是在Android设备上。

　　使用本地代码和NDK的方式有以下两种：

1. 应用的一部分用Java编写，另一部分用C/C++编写；
2. 应用全部用C/C++写

2.1 处理器

• ×86——Intel架构
• armeabi——ARM架构，是Android设备的主导架构
• MIPS——运行Android2.2的MIPS只能手机早在2011年6月就通过了Android兼容性测试，但官方Android NDK仍然不支持MIPS ABI

2.3 Application.mk

　　Application.mk用于在指定整个应用的共同变量，Android.mk用来指定想构建什么模块以及如何构建

2.4 Android.mk是Android开发中，用来编译JNI代码的

　　在开发工具中，new JNI 即可创建一个 android.mk文件；

　　一个Android.mk文件可以编译多个模块，每个模块属下列类型之一：

1. APK程序   一般的Android程序，编译打包生成apk文件

2. JAVA库  java类库，编译打包生成jar文件

3. C\C++应用程序 可执行的C\C++应用程序

4. C\C++静态库 编译生成C\C++静态库，并打包成.a文件

5. C\C++共享库 编译生成共享库（动态链接库），并打包成.so文， 有且只有共享库才能被安装/复制到您的应用软件（APK）包中。　　

2.7 总结

　　本章介绍了使用本地代码提高性能的办法。精心雕琢的本地代码很少会降低性能，而使用NDK的原因也不只是提高性能。下面总结了使用NDK的理由：

• 重用现有代码，而不是在Java中重写一切；
• 编写新的代码，在其他不支持Java的平台上使用；
• 要在没有JIT编译器（Android2.1或更早版本）的旧Android设备上运行应用，那本地代码是提供顺畅用户体验的唯一出路；
• 即使Android设备上已有JIT编译器，在应用中使用本地代码还是可提升用户体验。

　　前两个原因非常重要，在某些情况下，你可能需要为了它们牺牲性能（前提是不会影响到用户体验，或至少不会超出用户的忍耐范围）和许多开发者一样，你可用的资源有限，若想让尽可能多的人采用你开发的应用，不要局限在单一平台，那不会使你的收益最大化。

3、NDK进阶