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Android性能优化—-卡顿优化

开发技术 开发技术 1周前 (07-28) 17次浏览

前言

无论是启动,内存,布局等等这些优化,最终的目的就是为了应用不卡顿。应用的体验性好坏,最直观的表现就是应用的流畅程度,用户不知道什么启动优化,内存不足,等等,应用卡顿,那么这个应用就不行,被卸载的概率非常大。所以说为了保证用户留存率,卡顿优化是非常非常的重要。在这篇文章,咱们不讨论是什么原因造成卡顿,其实在前面写的性能优化文章中,都是造成卡顿的原因,需要需要做好卡顿优化,最好从头开始一步一步来处理。今天我们主要是介绍一些针对卡顿检测的一些工具使用。

检测卡顿常用工具

Systrace

Systrace这个工具在《布局优化》一章节中已经介绍过了,这里就不在赘述。地址:https://www.cnblogs.com/huangjialin/p/13353541.html

StrictMode的使用

StrictMode,严苛模式。StrictMode是在Android开发过程中不可缺少的性能检测工具,它能够检测出在开发过程中不合理的代码块,非常方便。

策略分类

StrictMode分为线程策略(ThreadPolicy)和虚拟机策略(VmPolicy)

使用方式
 //开启Thread策略模式
        StrictMode.setThreadPolicy(new StrictMode.ThreadPolicy.Builder()
                .detectNetwork()//监测主线程使用网络io
//                .detectCustomSlowCalls()//监测自定义运行缓慢函数
//                .detectDiskReads() // 检测在UI线程读磁盘操作
//                .detectDiskWrites() // 检测在UI线程写磁盘操作
                .detectAll()
                .penaltyLog() //写入日志
                .penaltyDialog()//监测到上述状况时弹出对话框
                .build());

        //开启VM策略模式
        StrictMode.setVmPolicy(new StrictMode.VmPolicy.Builder()
//                .detectLeakedSqlLiteObjects()//监测sqlite泄露
//                .detectLeakedClosableObjects()//监测没有关闭IO对象
//                .setClassInstanceLimit(MainActivity.class, 1) // 设置某个类的同时处于内存中的实例上限,可以协助检查内存泄露
//                .detectActivityLeaks()
                .detectAll()
                .penaltyLog()//写入日志
                .build());

上面基本都注释好了,这里就不在一一说明了。如果我们在开发过程中,能够通过StrictMode这个工具类来规避掉这些问题,那么将会大大的减少很多性能相关的问题。

BlockCanary使用

我们先看看怎么使用,然后在看BlockCanary
依赖

debugImplementation 'com.github.bzcoder:blockcanarycompat-android:0.0.4'

在application中

BlockCanary.install(mContext, appBlockCanaryContext).start();

appBlockCanaryContext类

/**
 * BlockCanary配置的各种信息
 */
public class AppBlockCanaryContext extends BlockCanaryContext {

    /**
     * Implement in your project.
     *
     * @return Qualifier which can specify this installation, like version + flavor.
     */
    public String provideQualifier() {
        return "unknown";
    }

    /**
     * Implement in your project.
     *
     * @return user id
     */
    public String provideUid() {
        return "uid";
    }

    /**
     * Network type
     *
     * @return {@link String} like 2G, 3G, 4G, wifi, etc.
     */
    public String provideNetworkType() {
        return "unknown";
    }

    /**
     * Config monitor duration, after this time BlockCanary will stop, use
     * with {@code BlockCanary}'s isMonitorDurationEnd
     *
     * @return monitor last duration (in hour)
     */
    public int provideMonitorDuration() {
        return -1;
    }

    /**
     * Config block threshold (in millis), dispatch over this duration is regarded as a BLOCK. You may set it
     * from performance of device.
     *
     * @return threshold in mills
     */
    public int provideBlockThreshold() {
        return 500;
    }

    /**
     * Thread stack dump interval, use when block happens, BlockCanary will dump on main thread
     * stack according to current sample cycle.
     * <p>
     * Because the implementation mechanism of Looper, real dump interval would be longer than
     * the period specified here (especially when cpu is busier).
     * </p>
     *
     * @return dump interval (in millis)
     */
    public int provideDumpInterval() {
        return provideBlockThreshold();
    }

    /**
     * Path to save log, like "/blockcanary/", will save to sdcard if can.
     *
     * @return path of log files
     */
    public String providePath() {
        return "/blockcanary/";
    }

    /**
     * If need notification to notice block.
     *
     * @return true if need, else if not need.
     */
    public boolean displayNotification() {
        return true;
    }

    /**
     * Implement in your project, bundle files into a zip file.
     *
     * @param src  files before compress
     * @param dest files compressed
     * @return true if compression is successful
     */
    public boolean zip(File[] src, File dest) {
        return false;
    }

    /**
     * Implement in your project, bundled log files.
     *
     * @param zippedFile zipped file
     */
    public void upload(File zippedFile) {
        throw new UnsupportedOperationException();
    }


    /**
     * Packages that developer concern, by default it uses process name,
     * put high priority one in pre-order.
     *
     * @return null if simply concern only package with process name.
     */
    public List<String> concernPackages() {
        return null;
    }

    /**
     * Filter stack without any in concern package, used with @{code concernPackages}.
     *
     * @return true if filter, false it not.
     */
    public boolean filterNonConcernStack() {
        return false;
    }

    /**
     * Provide white list, entry in white list will not be shown in ui list.
     *
     * @return return null if you don't need white-list filter.
     */
    public List<String> provideWhiteList() {
        LinkedList<String> whiteList = new LinkedList<>();
        whiteList.add("org.chromium");
        return whiteList;
    }

    /**
     * Whether to delete files whose stack is in white list, used with white-list.
     *
     * @return true if delete, false it not.
     */
    public boolean deleteFilesInWhiteList() {
        return true;
    }

    /**
     * Block interceptor, developer may provide their own actions.
     */
    public void onBlock(Context context, BlockInfo blockInfo) {
        Log.i("lz","blockInfo "+blockInfo.toString());
    }
}

就是这么简单,一旦发生卡顿,那么将会以通知的形式在通知栏中显示出对应的堆栈信息(和leakcanary类似,但是两者没有任何关系)。或者在
SD卡中的blockcanary文件夹中生成对应的log日志

那么,问题来了BlockCanary是怎么检测卡顿的呢?大家注意AppBlockCanaryContext类中有一个provideBlockThreshold()方法,return了一个500ms。我们知道Android中消息的分发处理都是通过handler来的,handler中有一个looper对象,looper对象中有一个loop方法,看一下源码

...

 for (;;) {
            Message msg = queue.next(); // might block
           ...//省略若干
            if (logging != null) {
                logging.println(">>>>> Dispatching to " + msg.target + " " +
                        msg.callback + ": " + msg.what);
            }

           ...//省略若干
            
            try {
                msg.target.dispatchMessage(msg);
                dispatchEnd = needEndTime ? SystemClock.uptimeMillis() : 0;
            } finally {
                if (traceTag != 0) {
                    Trace.traceEnd(traceTag);
                }
            }
            ...//省略若干

            if (logging != null) {
                logging.println("<<<<< Finished to " + msg.target + " " + msg.callback);
            }

           ...//省略若干
        }


...

应用中的所有事件都是通过dispatchMessage这个方法来进行处理,那么是不是说dispatchMessage执行的时间就是某个事件执行的时间。如果这个时间大于我们在provideBlockThreshold()定义的时间,我们就认为发送了卡顿了,需要优化,就会获取到对应的堆栈信息保存起来并提示。

ANR-WatchDog介绍

发生卡顿,严重时很容易导致anr,我们知道发生anr的情况基本上就是以下几种情况
1、触摸事件在5s没有得到响应。
2、Bradcast 是10s,后台广播是60s
3、service:前台service 20s 后台service 200s

用户在使用应用时,出现ANR,那么体验将会是非常非常差,现在很多手机厂商为了用户体验,去掉了这个ANR弹框,但是还是会一直卡在这里。
ANR-WatchDog 使用
添加依赖

implementation 'com.github.anrwatchdog:anrwatchdog:1.3.0'

在application中的onCreate()方法

new ANRWatchDog().setIgnoreDebugger(true).start();

setIgnoreDebugger 是指忽略点断点的情况
当然如果这样设置的话,一旦出现ANR,那么ANR-Watchdog是会将应用杀死的,如果不想杀死应用那么需要设置一个监听

new ANRWatchDog().setANRListener(new ANRWatchDog.ANRListener() {
    @Override
    public void onAppNotResponding(ANRError error) {
        // Handle the error. For example, log it to HockeyApp:
       
    }
}).start();

ANR-WatchDog 原理
我用自己的话来总结一下原理:前面我们说了所有的消息都是通过handler中的dispatchMessage方法进行分发的,而ANR-WatchDog 原理就是通过dispatchMessage的时间长度来判断是否出现anr的,过程大概是这样的:ANR-WatchDog 开启一个监控线程,并向主线程发一个消息,然后自己休眠5s,5s后看主线程有没有处理这个消息,如果处理了,那么继续发送,进入一下次检查。如果没有处理,说明主线程发生了阻塞,收集对应的anr信息。

Lancet的介绍

前面写的几篇性能优化文章基本都介绍有对应的hook框架,这里再介绍一个AOP框架—Lancet,这几个框架的比对,后面会再开一篇。这里先看看怎么使用。Lancet是一个轻量级Android AOP框架,特点:
1、编译速度快,并且支持增量编译
2、简洁的API,几行代码完成注入需求
3、没有任何多余代码插入apk
4、支持用于SDK,可以在SDK编写注入代码来修改依赖SDK的APP

使用方式
在根目录的build.gradle
dependencies{
classpath ‘me.ele:lancet-plugin:1.0.5’
}

在APP目录的build.gradle
apply plugin: ‘me.ele.lancet’

dependencies {
provided ‘me.ele:lancet-base:1.0.5’
}

开一个类aaaa.java

@Proxy("i")
@TargetClass("android.util.Log")
public static int anyName(String tag, String msg){
msg = msg + "lancet";
return (int) Origin.call();
}

这样,就完成了,当我们通过Log.i("lancet","你好“);来打印日志的时候,输出的文本先被Lancet出来后,在输出。"你好,lancet"

常见卡顿问题解决方案

1、内存抖动的问题,GC过于频繁
2、方法太耗时了(CPU占用)
3、布局过于复杂,渲染速度慢
….


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