Vorschläge zur Verbesserung der Android-Leistung

Jeder weiß, dass der Erfolg einer App eng mit dem Leistungserlebnis der App zusammenhängt. Aber wie sorgen Sie dafür, dass Ihre App das ultimative Leistungserlebnis bietet? In diesem Vortrag von der DroidCon NYC 2015 bringt Boris Farber seine Erfahrungen mit Android-APIs und wie man einige häufige Fallstricke vermeidet. Erfahren Sie, wie Sie die Startzeit verkürzen, Gleiteffekte optimieren und ein reibungsloseres Benutzererlebnis schaffen.

Einführung

Hallo zusammen, ich bin Boris, jetzt Mitarbeiter von Google und konzentriere mich derzeit auf Apps, die eine hohe Leistung erfordern. Dieses Teilen ist die beste Vorgehensweise, die ich im Laufe der Zeit aus meinen Fehlern und bei der Beratung mit Partnern gesammelt habe. Wenn Sie eine kleine App haben, wird Ihnen die Lektüre dieses Artikels in der Wachstumsphase Ihrer App helfen.

Ich sehe oft Apps, deren Start lange dauert, die nicht reibungslos funktionieren oder sogar nicht mehr reagieren. Normalerweise verbringen wir viel Zeit damit, diese Probleme zu beheben, schließlich wollen wir alle, dass unsere Apps erfolgreich sind.

Aktivitätsverlust

Das erste Problem, das wir beheben müssen, ist der Aktivitätsverlust. Schauen wir uns zunächst an, wie der Speicherverlust auftritt. Aktivitätslecks sind normalerweise eine Art Speicherverlust. Warum leckt es? Wenn Sie einen Verweis auf eine nicht verwendete Aktivität enthalten, behalten Sie tatsächlich das Layout der Aktivität bei, das natürlich alle Ansichten enthält. Am schwierigsten ist es, statische Referenzen zu behalten. Vergessen Sie nicht, dass Aktivität und Fragment ihren eigenen Lebenszyklus haben. Sobald wir eine statische Referenz haben, werden die Aktivität und das Fragment nicht vom Garbage Collector bereinigt. Aus diesem Grund sind statische Referenzen gefährlich.

m_staticActivity = staticFragment.getActivity()

Ich habe diesen Code zu oft gesehen.

Darüber hinaus kommt es häufig vor, dass Listener verloren geht. Ich habe zum Beispiel den folgenden Code. LeakActivity erbt von Activity: Wenn wir Activity als Listener und NastyManager über addListener(this) binden, passieren schlimme Dinge.

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

Um diesen Fehler zu beheben, ist es eigentlich ganz einfach. Wenn Ihre Aktivität zerstört wird, lösen Sie einfach die Bindung von NastyManager.

@Override public void onDestroy() { super.onDestroy();  
  NastyManager.getInstance().removeListener(this);  
}

Im Vergleich zu den oben genannten Lösungen haben wir natürlich bessere. Müssen wir beispielsweise wirklich Singletons verwenden? Normalerweise ist es nicht nötig. Aber manchmal kann es wirklich notwendig sein. Wir müssen abwägen und entwerfen. Denken Sie jedoch auf jeden Fall daran, dass bei der Zerstörung der Aktivität der Verweis auf die Aktivität im Singleton entfernt wird. Lassen Sie uns unten diskutieren: Was passiert, wenn es sich um eine innere Klasse handelt? Beispielsweise haben wir einen sehr kurzen, nicht statischen Handler in einer Aktivität.

Obwohl es kurz aussieht, bleibt die Aktivität, die es enthält, lebendig, solange es lebendig ist. Wenn Sie mir nicht glauben, versuchen Sie es in einer VM. Dies ist ein weiterer Fall eines Speicherverlusts: Handler innerhalb der Aktivität.

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 ist eine sehr häufige und nützliche Klasse, asynchron, threadsicher usw. Was würde passieren, wenn wir Code wie den folgenden hätten? handler.postDeslayed , vorausgesetzt, die Verzögerungszeit beträgt Stunden ... was bedeutet das? Das bedeutet, dass die Nachricht des Handlers immer aktiv bleibt, solange sie nicht verarbeitet wurde, und dass die Aktivität, die sie enthält, ebenfalls aktiv bleibt. Lassen Sie uns einen Weg finden, das Problem zu beheben. Die Lösung ist WeakReference, die sogenannte schwache Referenz. Der Garbage Collector ignoriert beim Recycling schwache Referenzen, sodass die Aktivität, die sie enthält, normal bereinigt wird. Der ungefähre Code lautet wie folgt:

Zusammenfassend: Wir haben eine interne Klasse, genau wie Handler. Interne nicht statische Klassen können nicht unabhängig von der Klasse überleben, zu der sie gehören. Schauen Sie sich also die inneren Klassen in Ihrem Code an und stellen Sie sicher, dass sie keinen Speicher verlieren.

Es ist besser, statische innere Klassen zu verwenden als nicht statische innere Klassen. Der Unterschied besteht darin, dass statische innere Klassen nicht von der Klasse abhängen, zu der sie gehören, sondern unterschiedliche Lebenszyklen haben. Ich sehe oft Speicherverluste, die aus ähnlichen Gründen verursacht werden.

Wie vermeide ich Aktivitätslecks?

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。

Wischen

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：

确保它能够解决你的问题。
确保它和当前所有的依赖能正常工作。
检查依赖
留意一下依赖的版本冲突
了解维护情况和成本

总的来说，提及架构和设计，最好的方法就是让你的程序最快响应。确保用户能够快速理解你的 App，并且拥有良好体验。