Android教程網
設為首頁|加入收藏
  1. 首頁
  2. Android 技術
  3. Android 手機
  4. Android 系統教程
  5. Android 游戲
 Android教程網 >> Android技術 >> 關於Android編程 >> Android性能優化與內存洩漏分析

Android性能優化與內存洩漏分析

編輯：關於Android編程

性能問題一般歸結為3類：

1.UI卡頓和穩定性，這類問題用戶可直接感知，最為重要。

2.內存問題，內存問題主要表現為內存洩漏。如果存在內存洩漏，應用會不斷消耗內存，

容易導致頻繁GC使系統出現卡頓（內存不足時會調用垃圾回收機制回收內存，GC比較消耗性能），

或者出現OOM報錯。

3.耗電問題，會影響續航，表現為不必要的自啟動，不恰當持鎖導致系統無法正常休眠，系統休眠後頻繁

喚醒系統等。

一. UI卡頓常見原因和分析方法

1.人為在UI線程中做輕微耗時操作，導致UI線程卡頓。

2.布局Layout過於復雜，無法在16ms內完成渲染。

3.同一時間動畫執行的次數過多，導致CPU或GPU負載過重。

4.View過度繪制，導致某些像素在同一幀時間內被繪制多次，從而使CPU或GPU負載過重；

5.View頻繁的觸發measure、layout，導致measure、layout累計耗時過多及整個View頻繁的重新渲染；

6.內存頻繁觸發GC過多（同一幀中頻繁創建內存），導致暫時阻塞渲染操作；

7.冗余資源及邏輯等導致加載和執行緩慢； 8.工作線程優先級未設置為 Process.THREAD_PRIORITY_BACKGROUND 導致後台線程搶占UI線程cpu時間片，阻塞渲染操作； 9.ANR；

二. 卡頓分析解決的一般步驟

1）解決過度繪制問題

>在設置開發者選項調試GPU過度繪制中打開調試，看對應界面是否有過度繪制，如果有先解決掉：

123456.png

> 定位過渡繪制區域

> 利用Android提供的工具進行位置確認以及修改(HierarchyView , Tracer for OpenGL ES)

> 定位到具體的視圖(xml文件或者View)

> 通過代碼和xml文件分析過渡繪制的原因

> 結合具體情況進行優化

> 使用Lint工具進一步優化

2) 檢查是否有主線程做了耗時操作：

嚴苛模式（StrictMode），是Android提供的一種運行時檢測機制，用於檢測代碼運行時的一些不規范的操作，最常見的場景是用於發現主線程的IO操作。應用程序可以利用StrictMode盡可能的發現一些編碼的疏漏。

> 開啟 StrictMode

>> 對於應用程序而言，Android 提供了一個最佳使用實踐：盡可能早的在

android.app.Application 或 android.app.Activity 的生命周期使能 StrictMode，onCreate()方法就是一個最佳的時機，越早開啟就能在更多的代碼執行路徑上發現違規操作。

>> 監控代碼

publicvoidonCreate(){
if(DEVELOPER_MODE){
StrictMode.setThreadPolicy(newStrictMode.ThreadPolicy.Builder()
.detectAll().penaltyLog().build());
StrictMode.setVmPolicy(newStrictMode.VmPolicy.Builder()
.detectAll().penaltyLog().build());
}
super.onCreate();
}

如果主線程有網絡或磁盤讀寫等操作，在logcat中會有"D/StrictMode"tag的日志輸出，從而定位到耗時操作的代碼。

3）如果主線程無耗時操作，還存在卡頓，有很大可能是必須在UI線程操作的一些邏輯有問題，比如控件measure、layout耗時過多等，此時可通過Traceview以及systrace來進行分析。

4）Traceview：Traceview主要用做熱點分析，找出最需要優化的點。

> 打開DDMS然後選擇一個進程，接著點擊上面的“Start Method Profiling”按鈕（紅色小點變為黑色即開始運行），然後操作我們的卡頓UI,然後點擊"Stop Method Profiling",會打開如下界面：

111.png

圖中展示了Trace期間各方法調用關系，調用次數以及耗時比例。通過分析可以找出可疑的耗時函數並進行優化；

5）systrace：抓取trace：

> 執行如下命令：

$cdandroid-sdk/platform-tools/systrace
$pythonsystrace.py--time=10-omynewtrace.htmlschedgfxviewwm

> 操作APP，然後會生成一個mynewtrace.html 文件，用Chrome打開。

> 圖示如下：

1231.png

通過分析上面的圖，可以找出明顯存在的layout，measure，draw的超時問題。

6）導入如下插件，可通過在方法上添加@DebugLog來打印方法的耗時：

build.gradle:
buildscript{
dependencies{

//用於方便調試性能問題的打印插件。給訪法加上@DebugLog，就能輸出該方法的調用參數，以及執行時間；

class path com.jakewharton.hugo:hugo-plugin:1.2.1
}
}

//用於方便調試性能問題的打印插件。給訪法加上@DebugLog，就能輸出該方法的調用參數，以及執行時間；

apply plugin:com.jakewharton.hugo
java：
@Debug Log
public void test(int a){
int b=a*a;
}
三.內存性能優化分析（內存洩漏問題）

Java是垃圾回收語言的一種，其優點是開發者無需特意管理內存分配，降低了應用由於局部故障(segmentation fault)導致崩潰，同時防止未釋放的內存把堆棧(heap)擠爆的可能，所以寫出來的代碼更為安全。

不幸的是，在Java中仍存在很多容易導致內存洩漏的邏輯可能(logical leak)。如果不小心，你的Android應用很容易浪費掉未釋放的內存，最終導致內存用光的錯誤拋出(out-of-memory，OOM)。

一般內存洩漏(traditional memory leak)的原因是：當該對象的所有引用都已經釋放了，對象仍未被釋放。（譯者注：Cursor忘記關閉等）
邏輯內存洩漏(logical memory leak)的原因是：當應用不再需要這個對象，當仍未釋放該對象的所有引用。

如果持有對象的強引用，垃圾回收器是無法在內存中回收這個對象。

在Android開發中，最容易引發的內存洩漏問題的是Context。比如Activity的Context，就包含大量的內存引用，例如View Hierarchies和其他資源。一旦洩漏了Context，也意味洩漏它指向的所有對象。Android機器內存有限，太多的內存洩漏容易導致OOM。

檢測邏輯內存洩漏需要主觀判斷，特別是對象的生命周期並不清晰。幸運的是，Activity有著明確的生命周期，很容易發現洩漏的原因。Activity.onDestroy()被視為Activity生命的結束，程序上來看，它應該被銷毀了，或者Android系統需要回收這些內存（譯者注：當內存不夠時，Android會回收看不見的Activity）。
如果這個方法執行完，在堆棧中仍存在持有該Activity的強引用，垃圾回收器就無法把它標記成已回收的內存，而我們本來目的就是要回收它！
結果就是Activity存活在它的生命周期之外。

Activity是重量級對象，應該讓Android系統來處理它。然而，邏輯內存洩漏總是在不經意間發生。（譯者注：曾經試過一個Activity導致20M內存洩漏）。在Android中，導致潛在內存洩漏的陷阱不外乎兩種：

  • 全局進程(process-global)的static變量。這個無視應用的狀態，持有Activity的強引用的怪物。
  • 活在Activity生命周期之外的線程。沒有清空對Activity的強引用。

檢查一下你有沒有遇到下列的情況。

Static Activities

在類中定義了靜態Activity變量，把當前運行的Activity實例賦值於這個靜態變量。
如果這個靜態變量在Activity生命周期結束後沒有清空，就導致內存洩漏。因為static變量是貫穿這個應用的生命周期的，所以被洩漏的Activity就會一直存在於應用的進程中，不會被垃圾回收器回收。

     static Activity activity;

    void setStaticActivity() {
      activity = this;
    }

    View saButton = findViewById(R.id.sa_button);
    saButton.setOnClickListener(new View.OnClickListener() {
      @Override public void onClick(View v) {
        setStaticActivity();
        nextActivity();
      }
    });

\

Memory Leak 1 – Static Activity

Static Views

類似的情況會發生在單例模式中，如果Activity經常被用到，那麼在內存中保存一個實例是很實用的。正如之前所述，強制延長Activity的生命周期是相當危險而且不必要的，無論如何都不能這樣做。

特殊情況：如果一個View初始化耗費大量資源，而且在一個Activity生命周期內保持不變，那可以把它變成static，加載到視圖樹上(View Hierachy)，像這樣，當Activity被銷毀時，應當釋放資源。（譯者注：示例代碼中並沒有釋放內存，把這個static view置null即可，但是還是不建議用這個static view的方法）

    static view;

    void setStaticView() {
      view = findViewById(R.id.sv_button);
    }

    View svButton = findViewById(R.id.sv_button);
    svButton.setOnClickListener(new View.OnClickListener() {
      @Override public void onClick(View v) {
        setStaticView();
        nextActivity();
      }
    });

\

Memory Leak 2 – Static View

Inner Classes

繼續，假設Activity中有個內部類，這樣做可以提高可讀性和封裝性。將如我們創建一個內部類，而且持有一個靜態變量的引用，恭喜，內存洩漏就離你不遠了（譯者注：銷毀的時候置空，嗯）。

       private static Object inner;

       void createInnerClass() {
        class InnerClass {
        }
        inner = new InnerClass();
    }

    View icButton = findViewById(R.id.ic_button);
    icButton.setOnClickListener(new View.OnClickListener() {
        @Override public void onClick(View v) {
            createInnerClass();
            nextActivity();
        }
    });

\

Memory Leak 3 – Inner Class

內部類的優勢之一就是可以訪問外部類，不幸的是，導致內存洩漏的原因，就是內部類持有外部類實例的強引用。

Anonymous Classes

相似地，匿名類也維護了外部類的引用。所以內存洩漏很容易發生，當你在Activity中定義了匿名的AsyncTsk
。當異步任務在後台執行耗時任務期間，Activity不幸被銷毀了（譯者注：用戶退出，系統回收），這個被AsyncTask持有的Activity實例就不會被垃圾回收器回收，直到異步任務結束。

    void startAsyncTask() {
        new AsyncTask() {
            @Override protected Void doInBackground(Void... params) {
                while(true);
            }
        }.execute();
    }

    super.onCreate(savedInstanceState);
    setContentView(R.layout.activity_main);
    View aicButton = findViewById(R.id.at_button);
    aicButton.setOnClickListener(new View.OnClickListener() {
        @Override public void onClick(View v) {
            startAsyncTask();
            nextActivity();
        }
    });

\

Memory Leak 4 – AsyncTask

Handler

同樣道理，定義匿名的Runnable，用匿名類Handler執行。Runnable內部類會持有外部類的隱式引用，被傳遞到Handler的消息隊列MessageQueue中，在Message消息沒有被處理之前，Activity實例不會被銷毀了，於是導致內存洩漏。

    void createHandler() {
        new Handler() {
            @Override public void handleMessage(Message message) {
                super.handleMessage(message);
            }
        }.postDelayed(new Runnable() {
            @Override public void run() {
                while(true);
            }
        }, Long.MAX_VALUE >> 1);
    }

    View hButton = findViewById(R.id.h_button);
    hButton.setOnClickListener(new View.OnClickListener() {
        @Override public void onClick(View v) {
            createHandler();
            nextActivity();
        }
    });

\

Memory Leak 5 – Handler

Threads

我們再次通過Thread和TimerTask來展現內存洩漏。

    void spawnThread() {
        new Thread() {
            @Override public void run() {
                while(true);
            }
        }.start();
    }

    View tButton = findViewById(R.id.t_button);
    tButton.setOnClickListener(new View.OnClickListener() {
      @Override public void onClick(View v) {
          spawnThread();
          nextActivity();
      }
    });

\

Memory Leak 6 – Thread

TimerTask

只要是匿名類的實例，不管是不是在工作線程，都會持有Activity的引用，導致內存洩漏。

    void scheduleTimer() {
        new Timer().schedule(new TimerTask() {
            @Override
            public void run() {
                while(true);
            }
        }, Long.MAX_VALUE >> 1);
    }

    View ttButton = findViewById(R.id.tt_button);
    ttButton.setOnClickListener(new View.OnClickListener() {
        @Override public void onClick(View v) {
            scheduleTimer();
            nextActivity();
        }
    });

\

Memory Leak 7 – TimerTask

Sensor Manager

最後，通過Context.getSystemService(int name)可以獲取系統服務。這些服務工作在各自的進程中，幫助應用處理後台任務，處理硬件交互。如果需要使用這些服務，可以注冊監聽器，這會導致服務持有了Context的引用，如果在Activity銷毀的時候沒有注銷這些監聽器，會導致內存洩漏。

        void registerListener() {
               SensorManager sensorManager = (SensorManager) getSystemService(SENSOR_SERVICE);
               Sensor sensor = sensorManager.getDefaultSensor(Sensor.TYPE_ALL);
               sensorManager.registerListener(this, sensor, SensorManager.SENSOR_DELAY_FASTEST);
        }

        View smButton = findViewById(R.id.sm_button);
        smButton.setOnClickListener(new View.OnClickListener() {
            @Override public void onClick(View v) {
                registerListener();
                nextActivity();
            }
        });

\

Memory Leak 8 – Sensor Manager

看過那麼多會導致內存洩漏的例子，容易導致吃光手機的內存使垃圾回收處理更為頻發，甚至最壞的情況會導致OOM。垃圾回收的操作是很昂貴的開銷，會導致肉眼可見的卡頓。所以，實例化的時候注意持有的引用鏈，並經常進行內存洩漏檢查。

四、耗電量優化建議

電量優化主要是注意盡量不要影響手機進入休眠，也就是正確申請和釋放WakeLock，另外就是不要頻繁喚醒手機，主要就是正確使用Alarm。

五、一些好的代碼實踐

1. 節制地使用Service

2. 當界面不可見時釋放內存

3. 當內存緊張時釋放內存

4. 避免在Bitmap上浪費內存

對大圖片，先獲取圖片的大小信息，根據實際需要展示大小計算inSampleSize，最後decode；

public static Bitmap decodeSampledBitmapFromFile(String filename,
int reqWidth,int reqHeight){
//First decodewithinJustDecodeBounds=truetocheckdimensions
final BitmapFactory.Optionsoptions=new BitmapFactory.Options();
options.inJustDecodeBounds=true;
BitmapFactory.decodeFile(filename,options);
//CalculateinSampleSize
options.inSampleSize=
reqHeight);
calculateInSampleSize(options,
reqWidth,reHeight);
//DecodebitmapwithinSampleSizeset
options.inJustDecodeBounds=false;
return BitmapFactory.decodeFile(filename,options);
}
public static int calculateInSampleSize(BitmapFactory.Optionsoptions,
intreqWidth,intreqHeight){
//Rawheightandwidthofimage
final int height=options.outHeight;
final int width=options.outWidth;
int inSampleSize=1;
if(height>reqHeight||width>reqWidth){
if(width>height){
inSampleSize=Math.round((float)height/(float)reqHeight);
}else{
inSampleSize=Math.round((float)width/(float)reqWidth);
}
}
return inSampleSize;
}

5. 使用優化過的數據集合

6. 謹慎使用抽象編程

7. 盡量避免使用依賴注入框架

很多依賴注入框架是基於反射的原理，雖然可以讓代碼看起來簡潔，但是是有礙性能的。

8. 謹慎使用external libraries

9. 優化整體性能

10. 使用ProGuard來剔除不需要的代碼

android{
buildTypes{
release{
minifyEnabledtrue
shrinkResources true
proguardFilesgetDefaultProguardFile(proguard-android.txt),src/main/proguard-project.txt
signingConfigsigningConfigs.debug
}
}

11. 慎用異常,異常對性能不利

拋出異常首先要創建一個新的對象。Throwable 接口的構造函數用名為

fillInStackTrace() 的本地方法,fillInStackTrace() 方法檢查棧,收集調用跟蹤信

息。只要有異常被拋出,VM 就必要調整調用棧,因為在處理過程中創建了一

個新對象。

異常只能用於錯誤處理,不應該用來控制程序流程。

以下例子不好：

try{
startActivity(intentA);
}catch(){
startActivity(intentB);
}

應該用下面的語句判斷：

if(getPackageManager().resolveActivity(intentA,0)!=null)

不要再循環中使用 try/catch 語句,應把其放在最外層，使用 System.arraycopy()代替 for 循環復制。

  1. 上一頁:
  2. 下一頁:
關於Android編程
Android編程入門Android技術基礎Android資訊關於Android編程Android開發Android開發環境Android開發實例
相關文章
熱門文章
學習Android Studio開發工具之Activity1 ViewPager空指針錯誤，android.support.v4.view.ViewPager.onSaveInstanceState android之BroadcastReceiver應用實列（耳機按鍵切換下一首音樂） Android中WebView無法後退和js注入漏洞的解決方案 聖誕節，寫個程序練練手————Android 全界面懸浮按鈕實現 Android 如何讓 app 自行處理 power key M
Android onTouchEvent方法

Android中監聽觸摸事件是onTouchEvent方法，它的參數為
AndroidStudio-Eat-Guide—— 3.設置相關

Github地址：https://github.com/coder-pi
struts2動態方法調用

本來不想寫關於struts2的學習筆記了，由於感覺關於struts2的理
Android實現文字翻轉動畫的效果

本文實現了Android程序文字翻轉動畫的小程序，具體代碼如下：先上效果
閱讀排行版
Copyright © Android教程網 All Rights Reserved