Android 性能优化之常用优化点

资源类性能分为：磁盘、CPU和内存，以及与环境密切相关的网络和因为移动网络而显得很重要的电池（耗电）。

1、磁盘

1.1 发现定位工具：Strict Mode 和 Systrace。
对于Strict Mode 的原理，主要是在文件操作（BlockGuardOs.java）、数据库操作（SQLiteConnection.java）和 SharePreferences操作（SharePreferencesImpl.java）的接口中插入检查的代码。

1.2 具体优化点

使用缓存，避免重复多次读写某个文件。（比如多次重复读写 /proc/cpuinfo）
每次打开、关闭或者读/写文件，操作系统都需要从用户态到内核态的切换，这种切换本身是很耗时的。
延迟写入，对于 SharePreferences 的 commit() ，一个方法中只需保留最后一个。
每调用一次 commit()，都会对应一次文件的打开和关闭。
在子线程中读写文件
对于读写文件，使用缓存输入输出流
比如对于 ObjectOutputStream 在序列化磁盘时，在保存对象的时候，每个数据成员会带来一次 I/O 操作，导致 I/O 次数巨多。这时可以使用 BufferedOutputStream 来包装一下。
合理设置 Buffer 的大小
Buffer 设置太小会导致读写次数太多，Buffer至少应为 4k，Java 默认是 8k。
文件解/压缩效率
解压磁盘上的文件，建议使用 ZipFile，效率较 ZipInputStream 提升 15% - 27%。
如果文件不在磁盘上（如网络）或者顺序解压一小部分文件，或者zip文件目录遭到损坏，使用 ZipInputStream。
ZIP压缩大量小文件时使用 ZipInputStream。
避免重复多次打开数据库，使用缓存数据库连接。（打开数据库比较耗时）
减少使用 AUTOINCREMENT，使用 AUTOINCREMENT 会增加 INSERT 耗时1倍以上。
对于 Bitmap 解码，使用 decodeStream 代替 decodeFile；使用 decodeResourceStream 代替 decodeResource。可以提高效率。

2、内存

2.1 原理

虚拟机的堆内存最大值
在开发中，要注意App占用的内存大小。Android系统给堆（Heap）设置了一个最大值，可通过 runtime.getruntime().maxmemory() 获取。
Low Memory Killer 机制
当手机剩余内存低于内存的警戒线阈值时，就会触发 LMK 机制杀掉 APP。
GC
没有被GC Root间接或直接引用的对象的内存机会被回收。
需要注意 GC for Alloc，这种情况是在内存不足以分配给新的对象时触发。它stop the world 的时间因为GC无法并发而变得更长。
还要注意内存抖动问题。
注意 Activity 泄漏
Activity 对象会间接或直接引用 View、Bitmap等，所以一旦无法释放，会占用大量内存。
图片缓存
官方建议使用 Lru 算法来做图片缓存。
缓存方案： LruCache，DiskLruCache 和 BlobCache。

内存问题主要包括：
1、常驻问题（主要是图片缓存）
2、泄漏问题
3、OOM
4、GC问题（GC for alloc，内存抖动）

后果可能或导致 App Crash、闪退、后台被杀、卡顿，严重就导致 OOM。

2.2 工具

工具	问题	能力
top / procrank	内存占用过大,泄漏	发现
memory info	泄漏	发现 + 初步定为
Strick Mode	Activity 泄漏	自动发现 + 定位
Leak Canary	Activity 泄漏	自动发现 + 定位
Systrace	GC导致的卡顿	发现
Allocation Tracker	申请内存过大；辅助GC log发现的问题；内存抖动	发现 + 定位
MAT	内存泄漏	发现 + 定位

GC log
在 logcat 中可以看到 gc 日志，对于log中 gc 的原因主要有如下几种：

GC_EXPLICIT：通过 Runtime.gs() 与 VMRuntime.gc()，SIGUSR1 触发产生的 GC。
GC_FOR_ALLOC：没有足够内存空间给予即将分配的内存，这时会触发。这种GC不是并发GC，对卡顿影响更大。
GC_FOR_CONCUREENT：当超过堆占用阈值时自动触发，常见、健康GC。
GC_BEFORE_OOM：触发 OOM 之前触发 GC。不能并发，不能局部GC，所以耗时长，容易卡顿。
GC_HPROF_DUMP_HEAP：在 dump 内存之前触发的 GC。不能并发，不能局部GC，所以耗时长，容易卡顿。

2.3 具体优化点

非静态内部类造成内存泄漏。（内部类持有外部类的引用）
Activity 对象被其他对象直接引用导致回收不掉，造成泄漏。
Activity 的 Context 被引用造成泄漏。
Thread 和 Runnabl 没有执行或没有执行完造成泄漏。
定时器 Timer 没有取消导致的内存泄漏。
Handler 和调用view.postDelayed() 方法后没有移除掉没有执行的Message造成的泄漏。

3、CPU

3.1 工具

adb shell top
adb shell dumpsys cpuinfo
Systrace
Traceview

3.2 具体优化点

当App退到后台时，应该停止掉正在执行的不需要的任务。
优化算法。
使用 renderscript 来减少图像处理的 CPU 消耗。

4、电池

4.1 原理
Android 官方建议厂商通过 PowerMonitor 之类的工具来测试每个硬件模块的耗电情况，并配置好 power_profile.xml 文件。power_profile.xml 是一个为了让Android系统能通过硬件调用频率和强度来计算耗电的配置。

从文件的内容可以看出耗电的硬件有：CPU、Wi-Fi、Radio（数据网络）、Senor（感应器）、BlueTooth（蓝牙）、Screen（屏幕）、GPS。还有不属于硬件模块的视频和音频。

adb查看命令：adb shell dumps power

4.2 具体优化点

对于有些功能，添加黑屏判断。比如有些功能在黑屏状态下是没有意义的情况。
黑屏状态或者在后台时，及时释放动画。
注意使用 SurfaceView 自定义的动画，SurfaceView 是新开了一个线程用于绘制。
多个 AlarmManager 定时相近任务进行合并。
注意 WakeLock 的及时释放。
注意间接调用：Mediaserver 是系统服务，是媒体功能的核心，音视频的播放、照相、摄像、录音等功能都需要调用到Mediaserver 实现各种媒体相关的功能。当App调用Mediaserver的某些功能时，例如音视频录制，Mediaserver 会申请WakeLock。比如 AudioRecord 会申请一个WakeLock 来避免手机进入休眠状态影响音频的录制，当不需要时，应调用 release() 释放相应资源。
注意 WakeLock 的计数机制。（不同厂商可能不一样，有修改）
WakeLock 的 setReferenceCounted 接口用来设置计数机制，true为计数，false为不计数。计数即是每一个 acquire 必须对应一个 release；不计数则是无论有多少个 acquire，一个 release 就可以释放。

参考：腾讯SNG专项测试团队《Android 移动性能实战》