安卓和ios页面性能优化 android性能优化简书

第 15 章 Android 性能优化

Android 设备作为一种移动设备，不管是内存还是 CPU 的性能都受到了一定的限制，无法像 PC 那样具有超大的内存和高性能的 CPU。所以 Android 程序不可能无限制的使用内存和 CPU 资源，过多的使用内存会导致程序内存溢出，即 OOM。过多的使用 CPU 资源，一般指做大量耗时任务，会导致手机卡顿程序无响应，即 ANR。

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15.1 Android 的性能优化方法

布局优化、绘制优化、内存泄漏优化、响应速度优化

15.1.1 布局优化

思想就是尽量减少布局文件的层级。层级少了，Android 绘制时的工作量少了，性能自然就高了。

首先删除布局中无用的控件和层级。比较复杂的布局，比如需要嵌套才能实现的，使用 ConstraintLayout 来实现，完美消除嵌套，代替 RelativeLayout。FrameLayout 和 LinearLayout 都是一种简单高效的 ViewGroup。

布局优化的另一种手段： <include> 标签、<merge> 标签和 ViewStub。<include> 标签用于布局重用；<merge> 标签和 <include> 配合使用，可以减少布局的层级；ViewStub 提供了按需加载的功能，当需要时才会将 ViewStub 中的布局加载到内存，提高了程序的初始化效率。

• <include> 标签
  将一个指定的布局文件加载到当前的布局文件中

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<LinearLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    android:layout_width="match_parent"
    android:layout_height="match_parent"
    android:background="@color/white"
    android:orientation="vertical">

    <include layout="@layout/view_toolbar_with_textview" />
    ...
</LinearLayout>

通过这种方式，就可以不用再写一遍重复的布局了。

<include> 标签只支持 android:layout_ 开头的属性，比如 android:layout_width、android:layout_height；android:id 是个特例，如果 <include> 标签指定了 id，被包含的布局文件跟元素也指定了 id，以 <include> 指定的 id 为准。

注意当 <include> 标签指定了 android:layout_ 开头的属性，那么要求 android:layout_width、android:layout_height 必须存在，负责其他的指定的属性无效。

• <merge> 标签
  一般和 <include> 标签一起使用从而减少布局的层级。上边示例中当前布局是一个竖直的 LinearLayout，这是如果被包含的布局文件也是用了竖直的 LinearLayout，此时显然被包含的布局的 LinearLayout 是多余的，可以通过 <merge> 标签来代替，去掉一层嵌套。
• ViewStub
  继承自 View，轻量级，宽高都是 0，因此它本身不参与任何的布局和绘制过程。
  它的意义在于按需加载所需的布局文件。实际开发中很多布局文件正常情况下不会显示，比如加载失败的布局文件，他没必要在初始化的时候就加载进来，通过 ViewStub 可以做到在使用的时候再加载，提高了程序初始化的性能。

加载方式：通过 setVisibility(View.VISIBLE) 方法或者通过 inflate() 方法。

15.1.2 绘制优化

指 View 的 onDraw 方法要避免执行大量的操作。

1. onDraw 方法中不要创建新的局部对象，因为 onDraw 方法可能会被频繁调用，这样会在一瞬间产生大量的临时对象，占用了过多的内存而且会导致系统频繁出发 gc，降低了效率。
2. onDraw 方法中不要做耗时任务，也不能执行成千上万次的循环操作。大量的循环操作抢占 cpu 的时间片造成 View 绘制不流畅。

15.1.3 内存泄漏优化

最常见的内存泄漏：非静态的 Handler 对象引起内存泄漏；匿名内部类引起内存泄漏；非静态内部类引起内存泄漏。

1. 非静态的 Handler 对象引起内存泄漏
   可以自定义 Handler 静态内部类，如果需要用到外部类的变量或方法，就用弱引用去持有外部类，当需要调用外部类的方法的时候，从弱引用获取外部类的实例再操作。
2. 匿名内部类引起内存泄漏
   比如在设置一个 view 的点击事件的时候，如果直接在 setOnClickListener() 方法传 listener 参数的时候，直接创建一个 listener 传进去，这种就叫匿名内部类。解决方法是，自定义 listener 静态内部类，用弱引用持有外部类实例。
3. 非静态内部类引起内存泄漏
   解决方法是，改为静态内部类

有些无限循环的动画也会引起内存泄漏，当要退出页面时，应当手动关闭无限循环的动画

15.1.4 响应速度优化和 ANR 日志分析

核心思想是避免在主线程中做耗时操作。

Activity 5 秒未响应屏幕触摸事件或者键盘输入事件就会出现 ANR；BroadcastReceiver 如果 10 秒之内未执行完操作也会出现 ANR。

定位 ANR 问题出现的地方。当进程发生 ANR 后，系统会在 /data/anr 目录创建文件 traces.txt（名字好像不固定），通过这个文件就可以定位哪里出现了 ANR。

发生 ANR 后，连接手机后执行 adb 命令：adb pull /data/anr .，把 anr 目录上传到电脑，就能分析 traces.txt 文件了

15.1.6 线程优化

采用线程池

15.1.7 一些性能优化建议

• 避免创建过多对象
• 不要过多使用枚举，枚举占用的内存空间要比整型大
• 常量使用 static final 来修饰
• 使用一些 Android 特有的数据结构，如 SparseArray 和 Pair 等，它们都具有更好的性能
• 适当使用软引用和弱引用
• 采用内存缓存和磁盘缓存
• 尽量采用静态内部类，这样可以避免潜在的由于内部类而导致的内存泄漏

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15.2 内存泄漏分析

集成 LeakCanary，发生内存泄露后通过它可以方便地分析内存泄漏

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15.3 提高程序的可维护性

Android 的程序设计思想，主旨是如何提高代码的可维护性和可扩展性。

切入点：代码风格、代码的层次性和单一职责原则、面向扩展编程以及设计模式。

可读性是代码可维护性的前提，而良好的代码风格在一定程度上可以提高程序的可读性。

良好的代码风格：

1. 命名要规范，能正确的传达出变量或者方法的含义，少用缩写。变量前缀可以参考 Android 源码，比如私有成员以 m 开头，静态成员以 s 开头，常量全部用大写字母表示等等。
2. 代码排版上要留出合理的空白来区分不同的代码块，同类变量的声明放在一组，两类变量之间留出一行空白作为区分。
3. 仅为非常关键的代码添加注释，其他地方不写注释，这就对变量和方法的命名风格提出了很高的要求，一个合理的命名风格可以让读者阅读源码就像阅读注释一样清晰。
   代码的层次性和单一职责原则
   层次性是指对于一段业务逻辑，不要试图在一个方法或者一个类中去全部实现，将它分为几个子逻辑，每个子逻辑做自己的事情，这样既显得层次分明又可以分解任务实现简化逻辑的效果。
   单一职责是和层次性相关联的。代码分层以后，每一层仅关注少量逻辑，这样就做到了单一职责。

面向扩展编程

程序的扩展性标志着开发人员是否有足够的经验，很多时候我发保证已经做好的需求不在后面的版本发生变更。所以在写的时候，要时刻考虑扩展，考虑如果这个逻辑后期改变了需要做哪些修改，以及怎样才能降低修改的工作量，面向扩展编程会使程序具有很好的扩展性

设计模式

恰当的设计模式可以提高代码的可维护性和可扩展性，但 Android 程序容易有性能瓶颈，因此要控制设计的度，不能太牵强，否则就过度设计了。  

常见的设计模式： 单例模式、工厂模式、观察者模式等。

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