【小(xiǎo)編推薦】騰訊移動性能(néng)評測專家(jiā)葉方​±正：Android優化(huà)筆(bǐ)記

什(shén)麽樣的(de)應用(yòng)才能(néng)稱得∑Ω(de)上(shàng)是(shì)優雅的(de)App？這(zhè)是(s∞σ¥‌hì)騰訊內(nèi)部一(yī)直在思考的(de)問(wèn)±π≠☆題，優雅的(de)App就(jiù)是(shì)把簡單的(d≠×e)事(shì)情做(zuò)到(dào)極緻，必須對(duì)終端♣✔≈↕應用(yòng)性能(néng)進行(xíng)打磨。在♦•§Android應用(yòng)優化(huà∞≤)方面，主要(yào)包括內(nèi)存和(hé)UI流暢度的(de)問(w♦∏èn)題，比如(rú)內(nèi)存占用(yòng)與洩露，UI流暢度的(‍™'de)幀數(shù)和(hé)響應時(shí)間(♦≥jiān)，IO的(de)阻塞式響應時(shí)間(jiān)等。

內(nèi)存優化(huà)

首先，為(wèi)什(shén)麽要(yào)優化(huà)內(nèi∑Ω)存？主要(yào)體(tǐ)現(xiàn)在OOM（Out of Mem←♥ory）和(hé)導緻UI不(bù)流暢上(shàng)™×£®。對(duì)于手機(jī)來(lái)說(shuō)，內•​♣(nèi)存是(shì)一(yī)個(g×≠→σè)非常稀缺的(de)資源，即使是(shì)現(xiàn✘∏ ↕)在普遍擁有(yǒu)著(zhe)很(hěn)大(dà)內(nèi)存的(←₽<de)Android手機(jī)也(yě)不(bù)可(kě↔₽‌)避免，對(duì)此，測試人(rén)員(yu←β•án)應從(cóng)編譯代碼、選定測試場(chǎng)景、測試場(chǎn→↔g)景轉換成用(yòng)例、跑起工(gō∏★↑€ng)具Run用(yòng)例入手，并結合代碼深度分(fēn)析<±€β，來(lái)進行(xíng)內(nèi)存測試。

目前，Android的(de)內(nèi)存問( ♦wèn)題主要(yào)包括DDMS、MAT和(hé)android.±®π∏os.Debug三個(gè)方面：

DDMS

• Heap

如(rú)果data object超過16M便會(huì)出現(xiàn)✘↓≤δ問(wèn)題，但(dàn)由于現(xiàn)在人®♣‌∞(rén)們的(de)手機(jī)在無限增大(dà)，其上(shàng)限各有₹∑(yǒu)不(bù)同，有(yǒu)100M、60M的'∏(de)，所以必須要(yào)逐步控制(zhì)object的(de)大($≠ dà)小(xiǎo)。

• Allocation Tracker

 

上(shàng)圖顯示了(le)在這(zhè)段時(shí)間¶>(jiān)內(nèi)Java虛拟機(jī)÷ε申請(qǐng)的(de)所有(yǒu)內☆∏÷(nèi)存的(de)狀況，有(yǒu)些(xiē)可(k¥♠ě)能(néng)是(shì)打轉過程占用(yòng)內→>∞±(nèi)存。最簡單的(de)方法就(jiù)是(sh™↑≠ì)先檢測，然後按照(zhào)大(dà)小(xiǎo)進行(÷¥±xíng)排列。在優化(huà)Androσλ​id內(nèi)存時(shí)，通(tōng)常會(h→→≈♥uì)碰到(dào)這(zhè)樣四個(gè)問(w™£‌èn)題：萬惡的(de)Static通(tōng)常見(jiàn)到(dào)ε¥α在單例模式、多(duō)線程生(shēng)命Ωπ周期長(cháng)過hold住本該釋放(fàng)資源、大(≈♥dà)胖子(zǐ)Bitmap、Cursor。

Memory Analyzer（MAT）

• Leak Suspects：內(nèi)存洩露報(bào)告
• Top Components：吃(chī)貨報(bào)告
• Histogram：每個(gè)Class占™‍∞用(yòng)內(nèi)存
• Dominator Tree：列出哪些(x♦₽iē)對(duì)象占用(yòng)內(>♣&nèi)存最多(duō)以及誰hold住這(zhè∏Ω)些(xiē)對(duì)象

UI流暢度

在Android 2.2時(shí)，很(hěn)多(duō)開(k¥♣♦↔āi)發者都(dōu)拿(ná)著(zhe)Andr↑₽oid手機(jī)使用(yòng)或開(kāi)發，但(dàn)還(háγ£i)是(shì)會(huì)買一(yī)部iPhone，因為(wèi&±)覺得(de)iPhone手機(jī)比較順滑。我們一(yī)直在想怎樣解¥βγ♣決Android應用(yòng)各種卡頓現(xiàn)象↑> λ。一(yī)個(gè)是(shì)主線程幹的(de)活太多(du ∑₽÷ō)，沒時(shí)間(jiān)來(lái)響應用(yòng)戶操作∞<(zuò)，還(hái)有(yǒu)就(jiù)是(shì)其他(t£& ₩ā)人(rén)都(dōu)在等著(zhe)你(n‍<•ǐ)幹活，還(hái)有(yǒu)非常容易被忽♦↓&•略的(de)不(bù)太合理(lǐ)的(de)UI繪制 <‍(zhì)方式。另外(wài)，有(yǒuπ>φ•)一(yī)些(xiē)UI特效，實現(xiàn)方式有(yǒu)很(hěn÷α)多(duō)種，最簡單的(de)方式就(jiù)是(shì)貼圖，讓美(♥↓¥γměi)工(gōng)畫(huà)一(yī)張比較漂亮(liàng)的÷>(de)圖貼上(shàng)去(qù)，這(zhè)是(shì)最簡單→×的(de)，卻也(yě)最耗時(shí)，其實Android本身(shē☆₩n)提供了(le)很(hěn)多(duō)更為(wε€&èi)高(gāo)效的(de)繪制(zhì)方式。

如(rú)何定位UI流暢度問(wèn)題？歸根結底還(hái)得 ¶∑(de)用(yòng)數(shù)據來(lá&∞≠i)說(shuō)話(huà)。Android提供&♦的(de)Method Profile可(kě)以解決這(zhè)→∞ε個(gè)問(wèn)題，此外(wài)，還(hái)有(yǒu)非常古老(lΩ ¥ǎo)的(de)運用(yòng)切片式編程理(l ≥♥ǐ)念的(de)Aspectj插樁，能(n≥φ≥<éng)夠将代碼片段按照(zhào)一(yī)定的(de)規則切成一(y←±€ī)片一(yī)片的(de)，由此來(lái)讓測試人↓™¶↓(rén)員(yuán)找出問(wèn)題點所在δσε 。還(hái)有(yǒu)就(jiù)是(shì)GT，它是(♠εshì)一(yī)個(gè)很(hěn)神奇的(d★♥✔™e)工(gōng)具。

有(yǒu)了(le)以上(shàng)工(gōng)具還ε$≠(hái)必須尋找缺陷方法、獲取找到(dào)缺陷點的(de)響應時(shí)☆&®±間(jiān)。要(yào)想解決UI流暢度問(wèn)題，首 © ←先要(yào)了(le)解一(yī)個(gè)UI畫(λ§huà)出來(lái)大(dà)概是(shì)怎樣的♥π∏ (de)過程，從(cóng)讀(dú)取XML（inflateα÷÷​）、計(jì)算(suàn)大(dà)小(xiǎo)（measure∏₩）、布局坐(zuò)标計(jì)算(suàn)（la♠☆★δyout）到(dào)繪制(zhì)到(dàוo)屏幕（draw），每一(yī)步都(dōu)需要(yào)↔‌花(huā)費(fèi)較長(cháng)時(shí)間(jiā¥✘•n)。

就(jiù)拿(ná)測試FPS來(lái)說(shuō)，市(shì✘γ​)面上(shàng)很(hěn)早就(jiù)有(↑♣yǒu)了(le)測試FPS的(de)工(gōng)>≤具，但(dàn)它的(de)輸入是(shì)依賴于開(kāi)發者的(←₹de)輸入，如(rú)果在操作(zuò)上(shàng)手快(kuài)或∞←慢(màn)一(yī)點，幀率便會(huì)不(bù)同，在優化(huà₽α₹)過程中便會(huì)發現(xiàn)有Ω★☆(yǒu)的(de)時(shí)候響應時(shí)間(jiān)很(hěδ←σ✔n)短(duǎn)，但(dàn)在幀率上(shà↑×÷ng)并沒有(yǒu)發生(shēng)很(h§≈ěn)大(dà)變化(huà)。在研究Android自(zì)身(<&•≠shēn)刷新的(de)繪制(zhì)機(jī)制(zhì)時( ♥§shí)，我們發現(xiàn)Google在更新Andro✘​id 4.1時(shí)有(yǒu)了(le)一(yī)個(gè)很(hěn"₩ ")重要(yào)的(de)名為(wèi)“黃(huáng)×γ油計(jì)劃”的(de)工(gō←®ng)程，其中“垂直同步&rdq ​ uo;對(duì)測試流暢度非常有(yǒu)用(yòng)。

Google為(wèi)什(shén)麽會(Ωγ±huì)更新這(zhè)個(gè)過程？在繪制(≥→↔zhì)一(yī)個(gè)時(shí)間(jiān)ε₹片時(shí)，很(hěn)多(duō)時(shí)候并不(™γ♠×bù)是(shì)因為(wèi)CPU或GPU性能(néng)不(bù)行(∑‍&xíng)而導緻UI出現(xiàn)卡頓，而是(s≤'hì)因為(wèi)前一(yī)幀沒有(yǒu)繪完 φ•™，下(xià)一(yī)幀就(jiù)來(lái)了(le)$♣♦↕，造成一(yī)定的(de)積累，而如(rú)果λ£♥很(hěn)快(kuài)繪制(zhì)完，中間(jiā∑×n)便會(huì)空(kōng)等，Google由此便引用(€γλyòng)了(le)垂直同步這(zhè)個(gè)機(jī∑㧕)制(zhì)。

但(dàn)如(rú)果一(yī)個(gè)工(gōng)γ¶具在繪制(zhì)，另一(yī)個(gè)工(gōn​&δg)具還(hái)沒有(yǒu)空(kōng)閑，這(zhè)個(gè)♠δα'時(shí)候便會(huì)産生(shēng)跳(tiào)幀，相(x<✔π♠iàng)當于一(yī)個(gè)垂直同步60次/秒(miǎo)±✘©₩，也(yě)就(jiù)是(shì)一(yī)個(gè)時(shí¥∏σσ)間(jiān)段16毫秒(miǎo)，上(shàng)一(yī)個(g​> ↑è)時(shí)間(jiān)段占用(yòng)下(xià)一(yī)個∑αγβ(gè)時(shí)間(jiān)段，根據這(zhè)'₹<↓個(gè)機(jī)制(zhì)，下(xià)一(yī)個(gè)時₹★(shí)間(jiān)段會(huì)将時(shí)間(jiān)空(k$‍ ōng)出，這(zhè)個(gè)時(shí)‍₩ 候測試人(rén)員(yuán)便會(huì)在屏幕上(shàng)看(kàn☆♠)到(dào)第二幀，于是(shì)Google又(yòu)引入了(leβ₩<φ)一(yī)個(gè)新東(dōng)西(xī)，在引>α≈™用(yòng)垂直同步後，最高(gāo)幀數(shùαα)就(jiù)是(shì)60幀。由此，在經過大(dà)量實驗之後，推演到±♠☆(dào)“丢幀”和(hé)“流☆₹↓£暢度”，比如(rú)，應該在16毫秒(≈εmiǎo)完成的(de)工(gōng)作(zuò)§∑卻因各種原因沒有(yǒu)做(zuò)完，占了(l$​∞≥e)下(xià)n個(gè)16毫秒(miǎo)的(de)時(shí)間(→ε™jiān)，就(jiù)相(xiàng)當于丢了(le)n幀，而當流暢度數∑α(shù)值越小(xiǎo)時(shí)，便說(shu↕♦<ō)明(míng)程序越卡。

如(rú)何得(de)到(dào)流暢度&₹≠'？通(tōng)過注冊一(yī)個(gè)回調就(jiù)可(k☆ "ě)以實現(xiàn)。使用(yòng)GT可₽δ∑‍(kě)以邊走邊測邊調試，僅用(yòng)一(yī)部手機(jī)便能(n< ®éng)完成對(duì)被測産品的(de)操λ<作(zuò)、關鍵參數(shù)的(de)修改、關鍵指标的(de)觀§¥∑測。而針對(duì)UI流暢度，騰訊做(z≈​uò)出了(le)一(yī)個(gè)流暢度✔"評估算(suàn)法，利用(yòng)數(shù)學模型來♠↕(lái)處理(lǐ)數(shù)據，将曲線變成一(yī)個↕↑(gè)單一(yī)數(shù)值，并按照(zλ§λ∏hào)場(chǎng)景進行(xíng)歸類。

那(nà)麽，如(rú)何解決UI流暢度問(wèn)題呢(ne)？主要(↓δ←×yào)有(yǒu)以下(xià)兩項操作(zuò)₩∑：

• 利用(yòng)Method Profile采集CPU使用(yòng)數(sh ¶ù)據：将DDMS埋在代碼中，或在代碼中直接調用(yòngσ☆ε)andriod.os.Debug下(xià)的(d→ ©e)方法：

• 利用(yòng)DDMS采集Method ±♦€Profile數(shù)據