Android 性能优化总结

一、简介

性能调优是开发中少不了的一个过程，同时也是一名优秀的程序员需要掌握的基本技能。下面我们来看一下在 Android 中可以从哪些方面来进行性能优化吧。

二、内存优化

内存是很重要的一个模块了，所以我也将其放在了第一位来说明。那么如何来优化我们应用的内存呢？

当应用内存不足时，将发生内存溢出。内存溢出会直接导致应用 crash。尽量减少应用的内存使用将很好的避免发生内存溢出。我们可以从如下方面优化内存：

1. 内存泄漏

首先我们应该确保我们的应用不存在内存泄漏的情况。内存泄漏是指长生命周期对象持有短生命周期对象的引用，而导致短生命周期对象无法及时释放的问题，例如一个静态变量持有某个 Activity 的引用而导致该 Activity 退出时无法被回收。

Android 中常见的内存泄漏场景有：

Handler
我们可以使用静态内部类的 Handler，并让 Handler 只持有外层 Activity 的弱引用；在 Activity 不再需要时，可以手动清空对应 Handler 中的所有消息。
打开的资源未关闭
例如文件、数据库等，打开后都是需要关闭的。这类问题通常比较好排查，使用一些代码检查工具（如 lint 等）都可以帮助你找到未关闭的资源。
注册的回调没有注销
一些回调方法，通常命名如 registerCallback 对应有 unregisterCallback，addCallback 对应有 removeCallback。这些回调都是需要我们成对使用的，否则很可能产生内存泄漏。
单例模式持有的引用
通常单例对象都是 static 的，其生命周期都很长。当单例对象持有某个短生命周期对象的引用时，如某个 Activity，将导致该 Activity 无法被系统回收。
我们应该手动清除 Activity 的引用，或者是当单例中需要上下文时，直接使用 Application 作为其上下文。
静态成员持有的引用
该引用对象如果不再需要使用，应该手动将引用置为 null。
非静态内部类的静态实例
非静态内部类对象会持有外部类的引用，如果该非静态内部类对象是静态的，也将导致外部类对象无法被回收。

2. 图片

图片压缩：对于大图片，可以压缩后加载（图片压缩方法可自行百度）。
图片使用完后，及时释放。
图片素材放在合适的目录下，如 xxhdpi、xxxhdpi 等，系统加载不同目录下的图片资源时，会根据手机 dpi 对其进行一定的缩放。一张较大的图片放在较低的 dpi 目录下容易导致系统加载时又进行放大而带来很大的内存消耗。
图片缓存：当图片众多时，可以使用池来管理，并设置恰当的池大小（通常图片框架中都有相似实现了）。
善用开源的图片框架吧。

3. 使用合适和数据结构

选用合适的数据结构，往往不仅可以减少内存的使用，也可以加快运算速度。你需要了解栈、队列、数组、链表、树、哈希表 等常见数据结构，并根据实际场景选用合适的数据结构。

这里介绍两个 Android 推荐使用的，类似 键值对 功能的类：SparseArray 和 ArrayMap。相比 HashMap，它们占用更少的内存，且功能相似，虽然性能上略逊一筹，但在 1000 以下的数量级上，性能上的差异基本可以忽略，但内存占用将少很多。

4. 其它优化

使用 int 代替枚举
枚举本质还是对象，比 int 多使用两倍左右的内存。不过枚举也有其优势，我们可以考虑使用 int 来代替枚举而减少内存。
使用对象池
对于需要频繁创建和释放的对象，我们可以考虑使用对象池来管理，通过重用对象来避免反复的创建释放。
ListView 的复用
这个老生常谈了，通过 ViewHolder 重用布局。或者使用 RecyclerView。

三、布局优化

1. 尽量选择使用简单的布局

简单的控件加载起来更快，当简单的控件可以满足需求时，应尽量考虑使用简单的控件。

常用布局控件复杂度：FrameLayout < LinearLayout < RelativeLayout。

2. 减少布局的嵌套层级

当布局的嵌套层级增大时，将大大减慢 xml 的解析速度，而影响到页面的显示。所以我们应当保证布局的嵌套层级尽可能的低。

3. 其它优化

使用 include 标签重用布局。
合理的使用 merge 标签，可优化布局的嵌套层级。
使用 style 标签，抽离公共的风格，可减少代码量，也更易维护。
使用 ViewStub，对于某些不常用的控件，可在需要的时候再进行加载。

四、UI 卡顿优化

UI 卡顿将直接影响到用户的使用体验，是很重要的一个优化环节。

1. ANR

ANR 即页面无响应，产生原因有：Activity 中超过 5s 无响应；BroadcastReceiver 中，前台广播超过 10s，后台广播超过 60s；Service 20s 未完成启动；ContentProvider 的 publish 在 10s 没进行完等。

解决方法：避免在 UI 线程中进行耗时的操作，注意四大组件的大多数回调均在主线程中。

2. View 绘制慢

Android 的渲染需要在 16ms 内完成，否则会产生卡顿的现象。

避免在 onDraw() 方法中进行任何耗时操作，包括频繁创建局部对象（最好不要在该方法中创建局部对象）等。

避免频繁触发 view 的 layout 方法，因为会重新测量和绘制。

3. 动画

避免在同一时间执行过多的动画，导致 CPU/GPU 负载过大。

实现动画时，可以考虑一些开源的优秀的动画框架。

尽量使用硬件加速来完成动画。

4. GC（垃圾回收）

由于 GC 时将挂起其它所有线程，所以频繁的 GC 将带来卡顿的现象。

避免频繁创建释放对象，避免内存负荷大将减少 GC 的频率。

五、其它优化

1. 线程池

开启一个新的线程花销是很大的，如果应用需要经常创建新的线程，就考虑使用线程池吧。通过重用旧的线程对象减少创建新线程的开销。

2. 网络

一个页面的数据尽可能的放在同一个接口里，从而减少网络访问的次数。

大量的数据可以使用分页加载、缓存等。

3. IO

尽量减少 IO 的访问次数，例如读取一个文件时，一个字节一个字节的读取的话将频繁的访问 IO，我们可以一次性读取更多的字节而减少 IO 访问次数。

同理，数据库也是这样。

4. 代码量

尽量精简我们的代码，移除无用的资源和代码，选择使用更轻量级的依赖库。这也将大大减小我们 apk 的体积。

5. 运算

例如进行乘 2、除 2 等操作时，使用位运算（左移、右移）比乘除运算效率将好很多。尤其是这个运算发生在某个较大的循环体内时。

对于一些操作，我们可以选择使用 预处理 和 延时计算 的策略。

6. 异常、锁

try - catch 和加锁的操作都是较重量级的，我们可以尽量不使用它们。例如一些线程同步的场景中选择使用 原子类 或 volatile 关键字代替锁。

如果需要使用的场景下，我们也应该尽量保证其粒度足够小，即其包含的语句尽量少。

7. 更多

更多性能优化的方法，大家也可以留言。