10 条提升 Android 性能的建议

jopen 9年前

About the Speaker: Boris Farber

每个人都知道一个 App 的成功，更这个 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的坑的经验。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。

油Tube视频地址：https://www.油Tube.com/watch?v=bm5XmzUmhYg 

@borisfarber

Save the date for Droidcon SF in March ― a conference with best-in-class presentations from leaders in all parts of the Android ecosystem.

简介 (0:00)

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 (1:17)

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：

private static class MyHandler extends Handler {     private final WeakReference<MainActivity> mActivity;     // ...    public MyHandler(MainActivity activity) {      mActivity = new WeakReference<MainActivity>(activity);      //...     }      @Override    public void handleMessage(Message msg) {     }    //...  }

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? (8:37)

  • 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 (10:05)

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 (11:26)

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(12:13)

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(12:54)

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 (14:35)

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? (16:56)

  • 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 (18:00)

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 (19:07)

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 (19:56)

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 (21:11)

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? (22:07)

  • 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 (22:42)

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 (27:03)

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。


原文出处：https://realm.io/cn/news/droidcon-farber-improving-android-app-performance/