Android笔记之初识性能优化(纯笔记)

合抱之木,生于毫末;九层之台,起于累土;千里之行,始于足下。——老子

小弟初学安卓,该文算是小弟的学习过程,课后笔记与一些自己的思考,希望在自己的自学路上留下印记,也许有一些自己想的不对的地方,希望各位前辈斧正。

一、Android的垃圾回收机制

JAVA本身有垃圾回收机制,这方便了我们,不需要我们手动去管理资源。以下知识来自网络课程:
  Android的虚拟机在运行程序时会将内存分为三个区域(实际我查了查资料发现其实JVM也是这样做的,求哪位大神能告知一下Android的GC比起JVM的GC有哪些不一样):Young Generation,Old Generation,Permanent Generation,直译是新生代、老生代,持久代。

Young Generation内又分三个区域,eden区(不知道怎么翻译)以及两个survivor区(幸存者区?),大多数新建的对象都会放在eden区,而当eden区对象填满时,就会进行Minor GC(属于新生代的GC),这个GC发生频繁且速度快。两个survivor区用来存放在Minor GC中存活下来的对象,至于为什么是两个呢,因为两个survivor区可以保证任意时刻有一个survivor区是空的,当eden区的对象要移入survivor区时,第一次先移入其中一个区,而之后每次则会将eden移入的存活的对象与上一次使用的survivor区里的存活的对象一起移入另一个空的survivor区,多次Minor GC后,还存活下来的survivor区中的对象就会移入Old Generation(两个survivor区还可防止产生碎片,因为这样对象的保存就是连续的)。

Old Generation则使用来存放长期存活的对象(基本来自经过多次Minor GC后从新生代survivor区转来的对象),当满了的时候会执行Major GC,Major GC速度比Minor GC慢,慢10倍左右(来自网络资料,Minor GC发生在新生代,Major GC发生在老生代,更多区别可以查一查网络资料)。

Permanent Generation存放方法区,方法区中有要加载的类信息、静态变量、final类型的常量、属性和方法信息。


二、内存优化

常见内存问题:

  • 内存抖动:时间内创建了大量对象又马上释放造成。瞬间产生的大量的对象会很快促发GC又将对象回收,即使每次分配的对象占用了很少的内存,但是叠加在一起会增加堆的压力,促发更多GC。这样会影响到帧率,令人感受到卡顿。

  • 内存泄漏:即使JVM能替我们进行垃圾回收,但仍然可能会发生内存没被回收的情况,这就造成了内存泄漏的问题,使内存无意义的被占用。

所以,为了使我们的应用不仅功能强还要高性能,我们必须进行内存优化,不然如果应用无故占用过多内存,会对配置不高的手机不友好,用户会选择卸载应用。为了找出内存问题,我们有许多的工具可以使用,方便我们定位问题代码所在。

1.Memory Monitor
Memory Monitor

  Android Studio自带,随时可以吃查看,这个工具可以很直观的让我们发现内存抖动问题,在右端可以看到两数据,两数据之和为APP被分配到的内存大小,Free表示空闲内存,Allocated表示已使用的内存。


内存抖动

  这个工具能让我们发现应用存在内存抖动问题,但是无法让我们精准找到问题代码位置,这就需要我们下面介绍的工具。(除了内存抖动,还能通过它进行更多分析查找问题)

2.Allocation Tracker
启动位置

  我们在点击后,对应用操作,完成后再点击一次,就能生成一次报表,我们能看到代码中分配的对象的类型,大小,时间,线程,堆栈等信息。比如我们点击后,进行某操作造成了内存抖动,然后再点击结束,就能从报表中查看是什么对象大量生成造成的这次内存抖动。

报告
3.Heap Viewer
Heap Viewer

  Heap Viewer点击后会进行一次内存快照,重要的是他会在每一次GC后收集一次信息,所以我们可以在点击它左边那个小货车图标来手动GC,再点击DUmp JAVA Heap,这时如果发现我们希望被GC的对象依然存在,则可证明我们的应用发生了内存泄漏。

报告
4.LeakCanary

LeakCanary

  这个工具真是神奇啊,只需要我们简单配置后,在应用操作中只要发生了内存泄漏它就会通过通知栏来告诉我们,我们便可查看,如上图的画面,最上层就是造成内存泄漏的罪魁祸首,而往下逐层就是它的外层,真是好贴心啊。具体使用可以去github中查看(操作十分简单)——LeakCanary的GITHUB

还有一些检测内存的工具小弟就不一一介绍了,最后记录一下从各个地方收集来的内存优化方法:

  • 尽量使用静态内部类,因为静态内部类不会持有外部内的引用,可以被正常回收。
  • 适当弱引用和软引用(比如使用handler的时候啦)
  • 在生命周期结束后释放资源
  • 使用Android特有的轻量数据结构(用SpareArray代替HashMap)
  • 避免在onDraw方法中创建对象(因为onDraw方法可能会被频繁调用)
  • 使用对象池
  • Bitmap复用
  • ......

还有可能会造成内存泄漏的原因:

  • 单例模式造成的内存泄漏(单例对象持有了Activity的context,导致Activity不能被回收)
  • 非静态内部类的静态实例造成的内存泄漏(非静态内部类持有Activity引用)
  • Handler的内部类造成的内存泄漏(handler持有Activity引用,若Activity结束而消息还未处理完,将导致Activity不能被回收,应当使用弱引用来处理)

三、视图优化

1.渲染

Android系统中有一个VSYNC信号,系统通过发送这个信号触发UI的渲染、重绘,间隔时间为16ms,为了使画面不卡顿,我们就应将渲染时间控制在16ms以内。

Android手机的开发者选项里就提供了我们工具来观察渲染时间,就是GPU呈现模式分析(Profile GPU Rendering),这里我们选择在屏幕上显示为条形图。

选择显示条形图

然后就是这幅光景,那条绿色的横线就代表着16ms,我们的目标就是让下面的这个条形图不要高出这条绿线(我的破手机分分钟就能高出这条线!)。这里可以看到下面的条形图有三种颜色,橙、红,篮。

蓝色代表了创建更新Display List的时间,红色表示渲染时间,橙色表示CPU等待处理的时间。如果蓝色过长,就说明绘制时间过长;红色过长,可能就是onDraw方法中做了很复杂的操作或者是视图重绘了(比如旋转屏幕,很容易看出卡顿吧),橙色过长可能就是CPU给GPU的任务过多导致。

2.过度绘制(OverDraw)

通俗点说就是在某片区域里多次绘制视图,比如Activity本身有个背景色,我们又在布局文件上再加了个背景,这样就过度绘制了一次,查看这个我们依然是在开发者选项中使用工具——Show GPU OverDraw

选哪个不用我说了吧

我现在先打开QQ,进入下图的界面,可以看到,一些区域被覆盖不同的透明色,总共有四种颜色,蓝色(1x过度绘制)、绿色(2x过度绘制)、粉红(3x过度绘制)、红色(4x过度绘制,因为叠在一起可能看不清楚,那些“朋友圈”、“扫一扫”等这些在ListView上的控件都是红色区域),我们的目标就是尽量让蓝色区域多一点(我本来以为蓝色就是只有1层,结果发现还是有白色的,所以蓝色就是在底层上画了一层),不过有些过度绘制也没办法避免,你看下面的微信不是也有这么多红的嘛。因为你加个TextView、ImageView什么的就算你过度绘制了一次,但你又不可能不用,对吧。

微信

为了使蓝色区域多一点,红色少一点,我们可以降低View层级,去除不必要的背景等等,这样也减少了渲染的时间。


还有一个电量优化,这个因为小弟操作较少,经验不足,还是推荐各位大佬看网络上大神们的博文。

最后编辑于
©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 203,324评论 5 476
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 85,303评论 2 381
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 150,192评论 0 337
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 54,555评论 1 273
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 63,569评论 5 365
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 48,566评论 1 281
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 37,927评论 3 395
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 36,583评论 0 257
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 40,827评论 1 297
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 35,590评论 2 320
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 37,669评论 1 329
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 33,365评论 4 318
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 38,941评论 3 307
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 29,928评论 0 19
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 31,159评论 1 259
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 42,880评论 2 349
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 42,399评论 2 342

推荐阅读更多精彩内容