10 条提升 Android 性能的建议

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2015-11-24 11:16 by 副主编 mengyidan1988 评论(1) 有4625人浏览

android

每个人都知道一个 App 的成功，与这个 App 的性能体验有着很密切的关系。但是如何让你的 App 拥有极致性能体验呢？在 DroidCon NYC 2015 的这个分享里，Boris Farber 带来了他关于 Android Api 以及如何避免一些常见坑的经验。带你了解如何缩短启动时间，优化滑动效果，创建更加顺滑的用户体验。

简介

大家好，我是 Boris，现在是 Google 的一枚员工，目前专注于需要高性能的 App。这个分享是我长期以来从错误中，以及在给合作伙伴做咨询的时候攒下的最佳实践。如果你有一个小型的 App，读过之后，会在你的 App 成长阶段起到帮助。

我常常会见到那些启动时间很长，滑动不流畅，甚至出现没有反应的 App。我们通常要花很多时间去改善这些问题，毕竟我们都希望自己的 App 能够成功。

Activity 泄漏

我们第一个需要修复的问题就是 Activity 泄漏，我们先来看看内存泄漏是怎么发生的。 Activity 泄漏通常是内存泄漏的一种。为什么会泄漏呢？如果你持有一个未使用的 Activity 的引用，其实也就持有了 Activity 的布局，自然也就包含了所有的 View。最棘手的是持有静态引用。别忘了，Activity 和 Fragment 都有自己的生命周期。一旦我们持有了静态引用，Activity 和 Fragment 就不会被垃圾回收器清理掉了。这就是为什么静态引用很危险。

m_staticActivity = staticFragment.getActivity()

我看过太多次这样的代码了。

另外，泄漏 Listener 也是经常会发生的事情。比如说，我有下面的代码。LeakActivity继承自 Activity，我们有一个单例：NastyManager，当我们通过 addListener(this) 将 Activity 作为 Listener 和 NastyManager 绑定起来的时候，不好的事情就发生了。

public class LeakActivity extends Activity {
  @Override
  protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
    super.onCreate(savedInstanceState);
    NastyManager.getInstance().addListener(this);
  }
}

想要修复这样的 Bug，其实相当简单，就是在你的 Acitivity 被销毁的时候，将他和 NastyManager 取消掉绑定就好了。

@Override
public void onDestroy() {
  super.onDestroy();

  NastyManager.getInstance().removeListener(this);
}

相对上面的解决方案，我们自然还有更好的。比如我们真的需要用到单例吗？通常，并不需要。不过某些时候可能真的很需要。我们得权衡和设计。不过无论如何，记住，当 Activity 销毁的时候，在单例中移除掉对 Activity 的引用。下面我们讨论下：如果是内部类，会发生什么？比如说，我们有一个在 Activity 里有一个很简短的非静态 Handler。

尽管它看起来很短，但是只要它还存活着，那么包含它的 Activity 就会存活着。如果你不信我，在 VM 里试试看。这就是另一个内存泄漏的案例：Activity 内部的 Handler。

public class MainActivity extends Activity {
  //...
  Handler handler;
  @Override
  protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
    super.onCreate(savedInstanceState);
    //...
    handler = new Handler() {
      @Override
      public void handleMessage(Message msg) {
              }
  }
}

Handler 是个很常用也很有用的类，异步，线程安全等等。如果有下面这样的代码，会发生什么呢？handler.postDeslayed ，假设 delay 时间是几个小时… 这意味着什么？意味着只要 handler 的消息还没有被处理结束，它就一直存活着，包含它的 Activity 就跟着活着。我们来想办法修复它，修复的方案是WeakReference，也就是所谓的弱引用。垃圾回收器在回收的时候，是会忽视掉弱引用的，所以包含它的 Activity 会被正常清理掉。大概代码如下：
概括来说：我们有个内部类，就像 Handler，内部非静态类是不能脱离所属类而单独存活的，Android 里通常是 Activity。所以，看看你的代码里的内部类，确保他们没有出现内存泄漏。

相比非静态内部类，最好使用静态内部类。区别就是静态内部类不依赖所属类，他们拥有不同的生命周期。我经常见到类似的原因引起的内存泄露。

如何避免 Activity 泄漏?

移除掉所有的静态引用。
考虑用 EventBus 来解耦 Listener。
记着在不需要的时候，解除 Listener 的绑定。
尽量用静态内部类。
做 Code Review。个人经验：Code Review 能很早的发现内存泄漏。
了解你程序的结构。
用类似 MAT，Eclipse Analyzer，LeakCanary 这样的工具分析内存。
在 Callback 里打印 Log。

滑动

实现流畅滑动的技巧：UI 线程只用作 UI 渲染。这一条真谛能够解决 99% 的滑动卡顿问题。不要在 UI 线程做下面的事情：

载入图片
网络请求
解析 JSON
读取数据库

做这些操作是很慢的，像图片，网络，JSON考虑用现成的库，有很多社区提供的解决方案，数据库考虑下用 Loader，支持批量更新和载入。

图片
图片相关的库有很多，比如 Glide, Picasso, Fresco。你可以自己去了解下他们之间的区别，以帮助自己在特定场景下做出取舍。

内存
Bitmap 操作是很需要技巧的，图片一般比较大，而且系统对最大内存又有限制和要求。在我面对 4.0 之前的系统的时候，我简直要崩溃了。内存管理也很需要技巧。有的时候需要放到文件里，有的时候需要放到内存里，别忘了，我们还有一个很有用的工具：LRUCache。

网络
首先，Java 的网络请求确实是 Android 的一个阻碍。很多 Java.net 的 API 都是阻断执行的，切记不可在 UI 线程执行网络请求。在线程里执行或者直接使用第三方库吧。

异步 HTTP 其实也挺麻烦的，4.4 起 OkHttp 就成了 Android 代码的一部分了，然而… 如果你需要最新版本的 OkHttp ，可以考虑自己引入。另外有个不错的库叫： Volley，也可以试试 Square 的 Retrofit。这些都能让你的网络请求变得更友好。

大 JSON
在 UI 线程，也不做解析 Json 的事情，因为这是一个很耗时的事情。试着用 Google 的 GSON 来做反序列化的操作。

对于巨大的 JSON 解析，建议用更快的 Jackson 以及 ig-json-parser，这两个工具在 JSON 的解析上做的非常漂亮。从公司的反馈结果来看 ig-json-parser 的效率是最高的。

Looper.myLooper() == Looper.getMainLooper() 是可以帮助你确定你是否在主线程的代码。
如何优化滑动速度?

UI 线程只做 UI 更新。
理解并发 API。
开始使用优秀的第三方库。
使用 Loader 加载数据库数据

之所以要用第三方库，是因为你自己去完善一个复杂功能是需要花时间的。如果你打算专注在自己的功能性的 App 上，那么用库吧。

并发 APIs

如何让 App 快速响应请求是个很重要。开发者们，甚至包括我，经常忘记 Service 的方法是在 UI 线程执行的。请考虑使用 IntentService，AsyncTask，Executors，Handler 和 Loopers。

我们来盘点下这些的区别：

IntentService
我在之前的公司，我用 IntentService 来执行上传功能。IntentService 是一个单线程，一次一个任务的工作流。我们没有很复杂的任务系统。如果你有大型复杂的任务，而且这个任务不需要跟 UI 打交道，那么考虑用 IntentService 吧。

AsyncTask
如果你的任务需要更新 UI，那么考虑用 AsyncTask 吧，AsyncTask 虽然相对容易，但是有些坑得留意。当你旋转手机的时候，Activity 会被关闭，然后重启。不然可能造成内存泄露。

Executor Framework
这是 Java 6 自带的并发方案。默认是存在一个由系统管理的线程池，你可以通过 callback，future 来控制和管理。这根 MapRedues 发难有点像，面对复杂的任务，你希望能够把他们拆分交给多个线程来处理。Executor 的框架就很能胜任这种场景。

如何适应并发APIs?

学会和理解 API，懂得权衡
确保找到了问题的正确解决方案
了解问题真实所在
重构代码

Deprecation

我们肯定都知道，最好能够避免使用废弃的 API。比如以下的例子：

不要通过反射来调用私有 API。
不要再 NDK 和 C 语言层调用私有 Native 方法。
不要轻易调用 Runtime.exec 指令完成进程通讯功能。
adb shell am 做进程通讯并不好。

废弃的意思是这些 API 将会被移除，通常在正式版发布 1，2天左右，你的 App 就不会工作了。更糟糕的情况是，如果你的 App 依赖了一些库，而这些库哟改了废弃的 Api 或者工具。那可就惨了，如果一旦作者没有更新…你懂得。

不要用废弃 Api 的另一个原因是性能问题和安全问题。

如何避免废弃 Api：

使用正确的 API。
重构依赖。
不要滥用系统。
更新依赖和工具。
越新的通常越好。

用 Toolbar 而非 ActionBar，在需要动画的时候用 RecyclerView，因为它专门为动画做过优化。同时 Android M 里移除了 Apache Http Connection。请使用 HttpURLConnection，它拥有更简单的 API，更小的体积，默认的压缩功能，更好的 Response 缓存，等等其他很赞的功能。

架构

架构中的 Bug 总是最为烦人。想要避免这种问题，学习下 App 组件的生命周期。比如什么是 Activity 的 Flag？什么是 Fragment？什么事 stated fragment？什么是 task？读读文档，尝试下用回调的 log 搞清楚这些概念。

时常有人问我：“Picasso 和 Glide 哪个更好？我改用 Volley 还是 OkHttp？”，这种问题根本没有 100% 正确的答案。不过，当我在选择一个库的时候，我会用下面的 Checklist 来决策：