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性能优化从原理到大厂实战完全指南（上万字精华）

Android群英传

共 4474字，需浏览 9分钟

 · 2021-11-05


不论是大厂小厂，对于Android开发者来说，性能优化往往成为了是否真正配得上高级开发的一道分水岭，性能优化也是如今大厂在招聘要求中作出要求，且会高频提问：

Android的性能优化，主要从以下几个方面开展：
稳定（内存溢出、崩溃） 
流畅（卡顿） 
耗损（耗电、流量） 
安装包（APK瘦身） 
影响稳定性的原因很多，比如对内存使用不够合理、代码异常、场景考虑不周全、代码逻辑不合理等，都会让应用的稳定性出现问题。其中最常见的两个场景是：Crash 和 ANR，这两个错误将会使得程序彻底崩溃。所以做好Crash全局监控，处理闪退同时把崩溃信息、异常信息收集记录起来，以便后续分析;合理使用主线程处理业务，不要在主线程中做耗时操作，防止ANR程序无响应发生。


（一）稳定——内存优化
（1）Memory Monitor 工具：Android Studio自带的一个内存监视工具，它可以很好地帮助我们进行内存实时分析。通过点击Android Studio右下角的Memory Monitor标签，打开工具可以看见较浅蓝色代表free的内存，而深色的部分代表使用的内存从内存变换的走势图变换，可以判断关于内存的使用状态。
（2）LeakCanary工具：LeakCanary是Square公司基于MAT开发的一款监控Android内存泄漏的开源框架。其工作的原理是：监测机制利用了Java的WeakReference和ReferenceQueue，通过将Activity包装到WeakReference中，被WeakReference包装过的Activity对象如果被回收，该WeakReference引用会被放到ReferenceQueue中，通过监测ReferenceQueue里面的内容就能检查到Activity是否能够被回收（在ReferenceQueue中说明可以被回收，不存在泄漏；否则，可能存在泄漏。
（3）Android Lint 工具：Android Lint Tool 是Android Sutido集成的一个Android代码提示工具，它可以给你布局、代码提供非常强大的帮助。硬编码会提示级别警告。

（二）流畅——卡顿优化
卡顿的场景通常发生在用户交互体验中。影响卡顿的两大因素，分别是界面绘制和数据处理。
界面绘制：主要原因是绘制的层级深、页面复杂、刷新不合理，由于这些原因导致卡顿的场景更多出现在 UI 和启动后的初始界面以及跳转到页面的绘制上。
数据处理：导致这种卡顿场景的原因是数据处理量太大，一般分为三种情况，一是数据在处理 UI 线程，二是数据处理占用 CPU 高，导致主线程拿不到时间片，三是内存增加导致 GC 频繁，从而引起卡顿。
（1）布局优化在Android中系统对View进行测量、布局和绘制时，都是通过对View数的遍历来进行操作的。如果一个View数的高度太高就会严重影响测量、布局和绘制的速度。布局复用，使用标签重用layout；提高显示速度，使用延迟View加载；减少层级，使用标签替换复级布局；注意使用wrap_content，会增加measure计算成本；删除控件中无用属性；
（2）绘制优化过度绘制是指在屏幕上的某个像素在同一帧的时间内被绘制了多次。在多层次重叠的 UI 结构中，如果不可见的 UI 也在做绘制的操作，就会导致某些像素区域被绘制了多次，从而浪费了多余的 CPU 以及 GPU 资源。
（3）启动优化应用一般都有闪屏页SplashActivity，优化闪屏页的 UI 布局，可以通过 Profile GPU Rendering 检测丢帧情况。

（三）节省——耗电优化
在 Android5.0 以前，关于应用电量消耗的测试即麻烦又不准确，而5.0 之后Google专门引入了一个获取设备上电量消耗信息的API—— Battery Historian。Battery Historian 是一款由 Google 提供的 Android 系统电量分析工具，直观地展示出手机的电量消耗过程，通过输入电量分析文件，显示消耗情况。
最后提供一些可供参考耗电优化的方法：
（1）计算优化。算法、for循环优化、Switch…case替代if…else、避开浮点运算。浮点运算比常规运算更复杂，因此计算机进行浮点运算速度要比进行常规运算慢得多。
（2）避免 Wake Lock 使用不当。Wake Lock是一种锁的机制，主要是相对系统的休眠而言的，,只要有人拿着这个锁，系统就无法进入休眠意思就是我的程序给CPU加了这个锁那系统就不会休眠了，这样做的目的是为了全力配合我们程序的运行。
（3）使用 Job Scheduler 管理后台任务。在Android 5.0 API 21 中，google提供了一个叫做JobScheduler API的组件，来处理当某个时间点或者当满足某个特定的条件时执行一个任务的场景，例如当用户在夜间休息时或设备接通电源适配器连接WiFi启动下载更新的任务。这样可以在减少资源消耗的同时提升应用的效率。
（四）安装包——APK瘦身
（1）安装包的组成结构assets文件夹。存放一些配置文件、资源文件，assets不会自动生成对应的 ID，而是通过 AssetManager 类的接口获取。
（2）减少安装包大小代码混淆。使用IDE 自带的 proGuard 代码混淆器工具 ，它包括压缩、优化、混淆等功能。资源优化。
还有冷启动、热启动等很多性能优化方面的技巧，在这里就不展开赘述了。大家可以看到性能优化涉及到的知识可以说是比较繁杂。为了帮助大家更好地掌握好性能优化相关内容，我这里给大家分享一份2021大厂性能优化项目实战宝典。我们可以看下已经在大厂中的开发者，对于性能优化有着怎样的心得：


目录

腾讯团队


  • 腾讯光影研究室—Android P之Smart Linkify

  • 腾讯Bugly—动态下发 so 库在 Android APK 安装包瘦身方面的应用

  • QQ音乐—彻底弄懂浏览器缓存策略

  • QQ音乐Android编译提速之路

  • 全民k歌适配arm64-v8a方案

  • 全民K歌内存篇1——线上监控与综合治理

  • 全民K歌内存篇2——虚拟内存浅析

  • 全民K歌内存篇3——native内存分析与监控

  • 腾讯Bugly—对字符串匹配算法的一点理解

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字节团队

  • 字节跳动技术团队— 深入理解Gradle框架之一：Plugin,Extension, buildSrc

  • 字节跳动技术团队—深入理解gradle框架之二：依赖实现分析

  • 字节跳动技术团队—Scene：Android 开源页面导航和组合框架

  • 字节跳动技术团队—AwCookieManager.nativeGetCookiecrash 排查

  • 字节跳动技术团队—另类 BadTokenException 问题分析和解决

  • 字节跳动技术团队—抖音包大小优化-资源优化

  • 字节跳动技术团队—二维码扫描优化

  • 字节跳动—Android Camera内存问题剖析

  • 抖音BoostMultiDex优化实践：Android低版本上APP首次启动时间减少80%

  • 抖音BoostMultiDex优化实践：Android低版本上APP首次启动时间减少80%（二）

  • 抖音 Android 性能优化系列：Java 内存优化篇

  • 今日头条 Android ‘秒’ 级编译速度优化

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阿里团队

  • 支付宝客户端架构解析：Android 客户端启动速度优化之「垃圾回收」

  • 支付宝 App 构建优化解析：通过安装包重排布优化 Android 端启动性能

  • 支付宝 App 构建优化解析：Android 包大小极致压缩

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百度团队

  • 百度APP-Android H5首屏优化实践

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  • 百度App技术—Android 10分区存储介绍及百度APP适配实践

  • 百度App技术—Gradle 与 Android 构建入门

  • 百度App组件化之路

  • 百度App网络深度优化系列《三》弱网优化

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网易团队

  • 网易新闻客户端 H5 秒开优化

  • 网易新闻构建优化：如何让你的构建速度“势如闪电”

  • 网易传媒技术团队—AOP技术在客户端的应用与实践

  • 网易大数据|互联网产品决策秘笈: AB测试

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美团团队

  • 美团技术团队—Android静态代码扫描效率优化与实践

  • 美团技术团队—Probe：Android线上OOM问题定位组件

  • 美团技术团队—移动端UI一致性解决方案

  • 美团—设计稿（UI视图）自动生成代码方案的探索

  • …...

  • …...


爱奇艺团队

  • 爱奇艺技术产品团队—干货|安卓APP崩溃捕获方案——xCrash

  • Android篇 | 爱奇艺App启动优化实践分享

  • 二维码扫描优化及爱奇艺App的实践

  • ......

  • ......


谷歌团队

  • 谷歌开发者—Flutter 您需要知道的知识点

  • 谷歌—协程中的取消和异常 | 异常处理详解

  • …

  • …


京东团队

  • 京东技术—任意URL跳转漏洞修复与JDK中getHost()方法之间的坑

  • 京东—LayoutInflater原理分析与复杂布局优化实践

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搜狐团队

  • 搜狐技术产品—深入理解Flutter多线程

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  • …


其他

  • 花椒Android端自动化测试实践

  • 开源 | BoostMultiDex：挽救 Android Dalvik 机型APP升级安装体验

  • 有赞移动Crash平台建设

  • 贝壳APP Top Experience系列 | Android方法耗时统计工具

  • 一种按照library的维度进行Android包大小分析的方法和实践

  • …

  • …


尾声

每个程序员朋友都有自己的架构师梦，可往往梦想是美好的，现实又是残酷至极的。不努力不奋斗，可能就会在基层一辈子止步不前。也许有很多朋友还会说，程序员也是干的年轻饭，年纪大了也就爬不上了，脑子跟身体都跟不上了。那既如此，又为何不趁着自己还年轻，好好把握机会，努力一把，美好的未来才有机会和你招手！当然咯，这也仅仅代表我个人的观点，毕竟一百个人有一百个不同的脑子，就会有成千上万种不同的想法。

不过，只一句，如果你还在做这一行，还是一名程序猿（媛），想走上坡路的你，也许我这到手的 十几家一线互联网公司-性能优化项目实战 可能会对你有所帮助。

如果你需要这份完整版的性能优化项目实战笔记，赶紧扫一扫下面二维码领取吧！！！




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