优化

优化方案

Android 性能优化是一个系统性工程，涉及 启动速度、UI 流畅度、内存占用、电量消耗、网络请求 等多个维度，最终目标是提升用户体验（如减少卡顿、降低耗电、加快响应）。以下从核心优化方向分类、优化手段、工具三个方面详细解析：

核心性能优化方向及优化手段

1. 启动速度优化

问题：冷点击图标后启动慢、黑屏 / 白屏时间长。

优化手段：

  • 冷启动优化：

    • 精简 Application 初始化：避免在 onCreate() 中执行耗时操作（如网络请求、大量计算），非必要库延迟初始化（异步线程或 Lazy 加载）。
    • 优化 Launcher Activity：onCreate() 中只做必要的视图初始化，耗时逻辑（如数据加载）放到异步线程或 onWindowFocusChanged() 后。
    • 减少布局层级：启动页布局尽量简单，避免过度绘制。

  • 利用启动主题：通过自定义 windowBackground 替换黑白屏（见「黑白屏问题」优化），让用户感知更快。

  • 启动器工具：使用 Android Studio Profiler 或 Systrace 分析启动耗时，定位瓶颈（如耗时方法、阻塞线程）。

2. UI 流畅度优化（减少卡顿）

问题：界面滑动卡顿、动画掉帧（正常应保持 60fps，即每帧耗时 <16ms）。

优化手段：

  • 布局优化：

    • 减少层级：使用 ConstraintLayout 替代嵌套 LinearLayout/RelativeLayout，避免过度嵌套（建议层级 ≤5 层）。
    • 复用布局：通过 <include> 复用公共布局，<merge> 减少根节点冗余。
    • 延迟加载：对非首屏视图用 ViewStub 延迟加载（如列表项中的详情区域）。

  • 绘制优化：

    • 减少过度绘制（Overdraw）：通过「开发者选项 → 调试 GPU 过度绘制」检测，移除无用背景（如父布局和子布局重复设置背景），避免重叠绘制。
    • 优化自定义 View：onDraw() 中避免创建对象（如 Paint 应初始化一次）、减少复杂计算（如频繁调用 measure），必要时用 硬件加速（注意兼容问题）。

  • 主线程优化：

    • 避免主线程做耗时操作：网络请求、数据库读写、大文件处理等必须放子线程（用 Thread、AsyncTask、Coroutine 或 RxJava）。
    • 控制主线程任务：通过 Handler 延迟处理非紧急任务，避免短时间内大量任务阻塞主线程。

3. 内存优化（减少 OOM 和内存泄漏）

问题：内存占用过高导致 OOM（OutOfMemoryError）、频繁 GC 引起卡顿、内存泄漏导致内存无法释放。

优化手段：

  • 减少内存占用：

    • 图片优化：使用合适分辨率的图片（如 xxhdpi 设备用 xxhdpi 资源），通过 Glide/Picasso 加载图片时压缩尺寸（override(width, height)），大图片用 BitmapRegionDecoder 分片加载。
    • 避免不必要的对象创建：循环中不创建临时对象，复用 StringBuilder 而非 String 拼接，使用基本数据类型（int）替代包装类（Integer）。
    • 合理使用数据结构：如用 SparseArray 替代 HashMap 存储键值对（int → Object），减少内存开销。

  • 避免内存泄漏：

    • 生命周期管理：Activity/Fragment 中，避免静态变量持有其引用（如 static Context mContext = this），使用 WeakReference 持有临时引用。
    • 资源释放：onDestroy() 中取消网络请求（如 OkHttp 的 Call.cancel()）、移除监听器（Listener）、停止动画（ValueAnimator.cancel()）、释放 Bitmap（recycle()）。
    • 单例模式：确保单例不持有 Context 或持有 Application Context（而非 Activity Context）。

  • 监控内存：通过 Profiler 观察内存波动，LeakCanary 检测内存泄漏（自动 dump 泄漏路径）。

4. 网络优化

问题：网络请求慢、流量消耗大、弱网 / 离线场景体验差。

优化手段：

  • 减少请求次数：

    • 接口合并：将多个独立请求合并为一个（如首页数据一次性获取，而非分多次请求）。
    • 数据缓存：通过 Retrofit + OkHttp 配置缓存策略（CacheControl），缓存 GET 请求结果，减少重复请求。

  • 减少数据量：

    • 数据压缩：服务器返回 GZIP 压缩数据，客户端启用解压（OkHttp 自动支持）。
    • 轻量化数据格式：用 Protocol Buffers 替代 JSON（体积更小、解析更快），或 JSON 字段精简（只返回必要字段）。

  • 弱网优化：

    • 超时重试：设置合理的超时时间（如连接超时 5s，读取超时 10s），失败后有限次数重试（避免无限重试浪费流量）。
    • 预加载与离线缓存：提前加载可能需要的数据（如用户进入首页前预加载列表），离线时展示缓存数据。

  • 网络监控：使用 OkHttp Interceptor 记录请求耗时、成功率，定位慢接口或失败原因。

5. 电量优化

问题：App 后台耗电快，用户频繁充电。

优化手段：

  • 减少后台唤醒：

    • 避免频繁 AlarmManager 唤醒（如将多个定时任务合并，使用 setExactAndAllowWhileIdle 替代 setRepeating）。
    • 后台任务批量处理：用 WorkManager 调度后台任务（如同步数据），设置在设备充电、WIFI 环境下执行，避免频繁唤醒 CPU。

  • 优化网络请求：

    • 减少后台网络请求：非必要的后台同步（如广告数据）延迟到前台执行，或限制频率（如每小时一次）。
    • 批量请求：将零散的小请求合并为一个，减少无线电唤醒次数（移动网络唤醒耗电高）。

  • 硬件使用优化：

    • 及时释放传感器：使用 GPS、蓝牙等硬件后，在 onPause() 中停止（如 locationManager.removeUpdates(listener)）。
    • 减少 WakeLock 持有时间：必要时用 WakeLock 保持屏幕 / CPU 唤醒，但使用后立即释放（避免忘记释放导致屏幕常亮）。

6. 安装包体积优化

问题：Apk 体积过大导致下载转化率低、安装慢。

优化手段：

  • 资源优化：

    • 图片压缩：用 WebP 格式替代 PNG/JPG（同等质量下体积小 30%+），通过 Android Studio → Convert to WebP 转换。
    • 移除冗余资源：通过 Build → Analyze APK 分析冗余文件，shrinkResources true 自动移除未引用资源（需配合 minifyEnabled true）。
    • 资源混淆与压缩：使用 AndResGuard 混淆资源文件名并压缩资源。

  • 代码优化：

    • 启用代码混淆：minifyEnabled true 配合 ProGuard/R8 移除未使用代码（Dead Code）、混淆类名，减少 dex 体积。
    • 动态功能模块：通过 App Bundle（aab）将非核心功能（如插件、附加内容）做成动态模块，用户按需下载。

  • 第三方库精简：移除未使用的库，或用轻量级库替代（如用 LitePal 替代 GreenDAO，用 OkHttp 基础功能替代全套 Retrofit+RxJava）。

性能优化工具

  1. Android Studio 内置工具：
    • Profiler：监控 CPU（定位耗时方法）、内存（检测泄漏、GC 频率）、网络（请求耗时、流量）、电量消耗。
    • Systrace：分析系统级耗时（如帧渲染、线程调度），生成 HTML 报告定位卡顿原因（如 ALWAYS_RUNNING 线程）。
    • Lint：静态代码分析，检测布局冗余、未使用资源、内存泄漏风险（如 Handler 匿名内部类持有 Activity）。
  2. 第三方工具：
    • LeakCanary：自动检测内存泄漏，生成泄漏路径（如单例持有 Activity 引用）。
    • BlockCanary：监控主线程阻塞，定位卡顿的具体方法和耗时。
    • Matrix（微信开源）：全方位性能监控（启动、内存、卡顿、IO 等），适合线上监控。

总结

Android 性能优化需围绕 “用户体验” 展开，核心是：

  • 启动快：让用户快速进入 App 交互。
  • 界面流畅：避免卡顿，动画自然。
  • 稳定低耗：不闪退、不耗电、省流量。

优化过程中，需结合 工具量化问题（如用 Profiler 测启动耗时），再针对性优化，避免盲目优化。同时，性能优化是持续迭代的过程，需在开发、测试、线上监控全流程关注，平衡性能与功能开发效率。

其它

Systrace.py

/Users/xxx/Library/Android/sdk/platform-tools/systrace

第一种方案：

<style name="AppStartTheme" parent="AppTheme">
    <item name="android:windowContentOverlay">@null</item>
    <item name="windowBackground">@null</item>
    <item name="windowDisablePreview">true</item>
</style>

第二种方案：

<style name="AppStartTheme" parent="AppTheme">
    <item name="windowBackground">@drawable/bg_app_start</item>
  	<item name="android:windowFullscreen">true</item>
    <item name="windowNoTitle">true</item>
</style>

查看字节码插件工具

ASM Bytecoder Viewer

Leakcanary 内存泄露 检查工具

handler.postDelayed(new Runnable(){

}, 1000);

会有内存泄露风险，因为匿名内部类可以持有外部成员的引用

  1. 在onDestroy(){}里调用 handler.removeCallbackAndMessages(null );

  2. 传个静态内部类，因为静态内部类不能持有外部成员的属性引用，通过传递软引用参数，

    把外部成员设置进去

total Control

内存抖动：

profile

内存泄露

dump出来用mat查看，但是得用 sdk里 platform工具转化一下 成mat识别的格式

动态代理 retrofit 注解 + 反射 + 动态代理 封装okhttp

handler责任链模式

dispatchMessage（Message msg）

handleCallback(msg)

mCallback.handleMessage(msg)

handleMessage(msg)

图片压缩

LruCache 缓存

使用的LinkedHashMap

Bitmap内存优化

Bitmap自带的复用机制

复用，3.0之前不能复用，图片内存不用了，

但是如果在加载图片依然是分配新的内存，

这样容易浪费内存导致内存抖动

3.0-4.4 可以复用但是图片大小要一模一样 inSimpleSize为1

4.4之后 只要图片小于等于内存大小就可以

复用的是内存空间，防止内存抖动

3.0bitmap缓存在native

<8.0bitmap缓存到java

>=8.0又移回了 native

在java里面 jvm自动回收，如果在native

磁盘缓存

​DiskLruCache

电量优化

数据结构优化

设计模式

启动优化

工具使用

systrace traceview

profile mat

Bitmap 优化

缓存

长图加载

Android存储优化

SharedPreference

commit 和 apply

支不支持多进程？

读可以，写不可以。

SQLite 也要有sql语句的优化

SQLiteStatement

使用事务

使用索引 原理

异步线程，写数据库统一管理

多线程写的时候，一般都先写到队列里，然后由队列写到数据库中

一般用第三方框架 GreenDao 、Realm

File 体积小 protobuf、7z压缩

ContentProvider

ContentResolver.call 可以实现进程通信

网络 -> 序列化/反序列化

protobuf

与平台无关

接口描述语言（Interface description language，缩写IDL）

https://developers.google.com/protocol-buffers/docs/overview

https://github.com/protocolbuffers/protobuf/releases

ProtoBuf开发者指南 – 非官方不完整版

ProtoBuf开发者指南

优势

  1. 简洁
  2. 体积小 值有xml的1/10~1/3
  3. 速度快 比xml快100倍
  4. protobuf编译系统，编译成java代码
  5. 兼容性好

项目中添加插件

classpath 'com.google.protobuf:protobuf-gradle-plugin:0.8.10'

apply plugin:'com.google.protobuf'

implementation 'com.google.protobuf:protobuf-java:3.5.1'

Base-128变长编码

资料

Android性能优化
Android UI优化调试工具 Hierarchy Viewer 真机调试解决方法
Systrace工具使用
一张图一张图带你学习内存分析
Android App 启动优化全记录

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Contributors: luokaiwen