文中的很多圖都是Google性能優(yōu)化指南第六季中的一些截圖

Google給出的優(yōu)化指南來鎮(zhèn)樓

https://developer.android.com...

閃屏定義

Android官方的性能優(yōu)化典范，從第六季開始，發(fā)起了一系列針對App啟動的優(yōu)化實踐，地址如下：

https://www.youtube.com/watch...

可想而知，App的啟動性能是非常重要的。同時，Google針對App閃屏，也給出了非常詳細的設計定義，如下所示。

https://material.google.com/p... 

其實最早的時候，閃屏是用來在App未完全啟動的時候，讓用戶不至于困惑App是否啟動而加入的一個設計。而現在的很多App，基本上都把閃屏當做一個廣告、宣傳的頁面了，貌似已經失去了原本的意義，但閃屏，不管怎么說，在一個App啟動的時候，都是非常重要的，設計的事情，交給UE吧，開發(fā)要做的，就是讓App的啟動體驗，做到***。

App啟動流程

App啟動的整個過程，可以分解成下面幾個過程：

1. 用戶在Launcher上點擊App Icon
2. 系統(tǒng)為App創(chuàng)建進程，顯示啟動窗口
3. App在進程中創(chuàng)建自己的組件

這個過程可以用下面這幅圖來描述： 

而我們能夠優(yōu)化的，也就是下面Application的創(chuàng)建部分，系統(tǒng)的進程分配以及一些窗口切換的動畫效果等，都是跟ROM相關的，我們無法處理。所以，我們需要把重點放到Application的創(chuàng)建過程。

上面是官方的說明，下面我們用更加通俗的語言來解釋一遍。

當用戶點擊桌面icon的時候，系統(tǒng)準備好了，給App分配進程空間，就好像去酒店開房，但是你又不能直接進入房間，你得坐電梯去房間，那么你坐電梯的這個時間，實際上就是系統(tǒng)的準備時間，那么系統(tǒng)的這個準備時間一般來說不會太長，但假如的開的是一個總統(tǒng)套房呢，系統(tǒng)就得花不少時間來打理，所以系統(tǒng)給所有用戶都準備了一個過渡界面，這個界面，就是啟動時的黑屏白屏，也就是你坐電梯里面看的小廣告，看完小廣告，你就到房間了，然后你想干嘛都可以了，這個想干嘛的速度，就完全取決于你開門的速度了，你門開得快，自然那啥快，所以這里是開發(fā)者可以優(yōu)化的地方，有些開發(fā)者掏個鑰匙要好幾秒，有的只要幾百毫秒，完全影響了后面那啥的效率。

那么一般來說，故事到這里就結束了，但是，系統(tǒng)，也就是這個酒店，并不是一個野雞酒店，他也想盡量做得讓顧客滿意，這樣才會有回頭客啊，所以，酒店做了一個優(yōu)化，可以讓每個顧客自己定義在坐電梯的時候想看什么!也就是說，系統(tǒng)在加載App的時候，首先是加載了資源文件，這里就包括了要啟動的Activity的Theme，而這個Theme呢，是可以自定義的，也就是顧客在坐電梯時想看的東西，而不是千篇一律的白屏或者黑屏，他可以定制很多東西，例如ActionBar、背景、StatBar等等。

啟動時間的測量

關于Activity啟動時間的定義

對于Activity來說，啟動時，首先執(zhí)行的是onCreate()、onStart()、onResume()這些生命周期函數，但即使這些生命周期方法回調結束了，應用也不算已經完全啟動，還需要等View樹全部構建完畢，一般認為，setContentView中的View全部顯示結束了，算作是應用完全啟動了。

Display Time

從API19之后，Android在系統(tǒng)Log中增加了Display的Log信息，通過過濾ActivityManager以及Display這兩個關鍵字，可以找到系統(tǒng)中的這個Log：

$ adb logcat | grep “ActivityManager” 

ActivityManager: Displayed com.example.launcher/.LauncherActivity: +999ms

抓到的Log如圖所示： 

那么這個時間，實際上是Activity啟動，到Layout全部顯示的過程，但是要注意，這里并不包括數據的加載，因為很多App在加載時會使用懶加載模式，即數據拉取后，再刷新默認的UI。

reportFullyDrawn

前面說了，系統(tǒng)日志中的Display Time只是布局的顯示時間，并不包括一些數據的懶加載等消耗的時間，所以，系統(tǒng)給我們定義了一個類似的『自定義上報時間』——reportFullyDrawn。

同樣是借用Google的一張圖來說明： 

reportFullyDrawn是由我們自己調用的，一般在數據全部加載完畢后，手動調用，這樣就會在Log中增加一條日志：

$ adb logcat | grep “ActivityManager” 
ActivityManager: Displayed com.example.launcher/. LauncherActivity: +999ms 
ActivityManager: Fully drawn com.example.launcher/. LauncherActivity: +1s999ms  

一般來說，使用的場景如下：

public class MainActivity extends AppCompatActivity implements LoaderManager.LoaderCallbacks<Void> { 
 
    @Override 
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) { 
        super.onCreate(savedInstanceState); 
        setContentView(R.layout.activity_main); 
    } 
 
    @Override 
    public void onLoadFinished(Loader<Void> loader, Void data) { 
        // 加載數據 
        // …… 
        // 上報reportFullyDrawn 
        reportFullyDrawn(); 
    } 
 
    @Override 
    public Loader<Void> onCreateLoader(int id, Bundle args) { 
        return null; 
    } 
 
    @Override 
    public void onLoaderReset(Loader<Void> loader) { 
 
    } 
}  

但是要注意，這個方式需要API19+，所以，這里需要對SDK版本進行判斷。

計算啟動時間——ADB

通過ADB命令可以統(tǒng)計應用的啟動時間，指令如下所示：

➜  ~  adb shell am start -W com.xys.preferencetest/.MainActivity 
Starting: Intent { act=android.intent.action.MAIN cat=[android.intent.category.LAUNCHER] cmp=com.xys.preferencetest/.MainActivity } 
Status: ok 
Activity: com.xys.preferencetest/.MainActivity 
ThisTime: 1047 
TotalTime: 1047 
WaitTime: 1059 
Complete  

該指令一共給出了三個時間：

• ThisTime:***一個啟動的Activity的啟動耗時
• TotalTime:自己的所有Activity的啟動耗時
• WaitTime: ActivityManagerService啟動App的Activity時的總時間(包括當前Activity的onPause()和自己Activity的啟動)

這三個時間不是很好理解，我們可以把整個過程分解

1.上一個Activity的onPause()——2.系統(tǒng)調用AMS耗時——3.***個Activity(也許是閃屏頁)啟動耗時——4.***個Activity的onPause()耗時——5.第二個Activity啟動耗時

那么，ThisTime表示5(***一個Activity的啟動耗時)。TotalTime表示3.4.5總共的耗時(如果啟動時只有一個Activity，那么ThisTime與TotalTime應該是一樣的)。WaitTime則表示所有的操作耗時，即1.2.3.4.5所有的耗時。

每次給出的時間可能并不一樣，而且應用從***安裝啟動到后面每次正常啟動，時間都會不同，區(qū)別于系統(tǒng)是否要分配進程空間。

計算啟動時間——Screen Record

通過錄屏進行啟動的分析，是一個很好的辦法，在API21+，Android給我們提供了一個更加方便、準確的方式：

➜ ~ adb shell screenrecord --bugreport /sdcard/test.mp4 

Android在screenrecord中新增了一個參數——bugreport，那么加了這個參數之后，錄制出來的視頻，在左上角就會增加一行數字的顯示，如圖所示。

在視頻開始前，會顯示設備信息和一些參數： 

 視頻開始后，左上角會有一行數字： 

[[175683]]

例如圖中的：15:31:22.261 f=171(0)

其中，前面的4個數字，就是時間戳，即15點31分22秒261，f=后面的數字是當前的幀數，注意，不是幀率，而是代表當前是第幾幀，括號中的數字，代表的是『Dropped framescount』，即掉幀數。

有了這個東西，再結合視頻就可以非常清楚的看見這些信息了。

啟動時間的調試

模擬啟動延時

在測試的時候，我們可以通過下面的方式來進行啟動的延遲模擬：

SystemClock.sleep(2000) 

或者直接通過:

try { 
    Thread.sleep(2000); 
} catch (InterruptedException e) { 
    e.printStackTrace(); 
}  

或者通過：

new Handler().postDelayed(new Runnable() { 
    @Override 
    public void run() { 
        // Delay 
    } 
 
}, 2000);  

這些方案都可以進行啟動延遲的模擬。

強制冷啟動

在『開發(fā)者選項』中的Background Process Limit中設置為No Background Processes 

優(yōu)化點

Static Block

很多代碼中的Static Block，都是做一些初始化工作，特別是ContentProvider中在Static Block中初始化一些UriMatcher，這些東西可以做成懶加載模式。

Application

Application是程序的主入口，特別是很多第三方SDK都會需要在Application的onCreate里面做很多初始化操作，不得不說，各種第三方SDK，都特別喜歡這個『兵家必爭之地』，再加上自己的一些庫的初始化，會讓整個Application不堪重負。

優(yōu)化的方法，無非是通過以下幾個方面：

• 延遲初始化
• 后臺任務
• 界面預加載

阻塞

阻塞有很多種情況，例如磁盤IO阻塞(讀寫文件、SharedPerfences)、網絡阻塞(現在應該不會了)以及高CPU占用的代碼(加解密、渲染、解析等等)。

View層級

見《Android群英傳》

耗時方法

通過使用TraceView && Systrace && Method Tracing工具來進行排查，見《Android群英傳:神兵利器》

App啟動優(yōu)化的一般過程

1. 通過TraceView、Systrace來分析耗時的方法與組件。
2. 梳理啟動加載的每一個庫、組件。
3. 將梳理出來的庫，按功能和需求進行劃分，設計該庫的啟動時機。
4. 與交互溝通，設計啟動畫面，按前文方法進行優(yōu)化。

解決方案

Theme

當系統(tǒng)加載一個Activity的時候，onCreate()是一個耗時過程，那么在這個過程中，系統(tǒng)為了讓用戶能有一個比較好的體驗，實際上會先繪制一些初始界面，類似于PlaceHolder。

系統(tǒng)首先會讀取當前Activity的Theme，然后根據Theme中的配置來繪制，當Activity加載完畢后，才會替換為真正的界面。所以，Google官方提供的解決方案，就是通過android:windowBackground屬性，來進行加載前的配置，同時，這里不僅可以配置顏色，還能配置圖片，例如，我們可以使用一個layer-list來作為android:windowBackground要顯示的圖：

start_window.xml

<layer-list xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android" 
            android:opacity="opaque"> 
    <item android:drawable="@android:color/darker_gray"/> 
    <item> 
        <bitmap 
            android:gravity="center" 
            android:src="@mipmap/ic_launcher"/> 
    </item> 
</layer-list>  

可以看見，這里通過layer-list來實現圖片的疊加，讓開發(fā)者可以自由組合。

配置中的android:opacity="opaque"參數是為了防止在啟動的時候出現背景的閃爍。

接下來可以設置一個新的Style，這個Style就是Activity預加載的Style。

<resources> 
 
    <!-- Base application theme. --> 
    <style name="AppTheme" parent="Theme.AppCompat.Light.DarkActionBar"> 
        <!-- Customize your theme here. --> 
        <item name="colorPrimary">@color/colorPrimary</item> 
        <item name="colorPrimaryDark">@color/colorPrimaryDark</item> 
        <item name="colorAccent">@color/colorAccent</item> 
    </style> 
 
    <style name="StartStyle" parent="AppTheme"> 
        <item name="android:windowBackground">@drawable/start_window</item> 
    </style> 
</resources>  

OK，下面在Mainifest中給Activity指定需要預加載的Style：

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?> 
<manifest xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android" 
          package="com.xys.startperformancedemo"> 
 
    <application 
        android:allowBackup="true" 
        android:icon="@mipmap/ic_launcher" 
        android:label="@string/app_name" 
        android:supportsRtl="true" 
        android:theme="@style/AppTheme"> 
        <activity 
            android:name=".MainActivity" 
            android:theme="@style/StartStyle"> 
            <intent-filter> 
                <action android:name="android.intent.action.MAIN"/> 
 
                <category android:name="android.intent.category.LAUNCHER"/> 
            </intent-filter> 
        </activity> 
    </application> 
 
</manifest>  

這里需要注意下，一定是Activity的Theme，而不是Application的Theme。

***，我們在Activity加載真正的界面之前，將Theme設置回正常的Theme就好了：

public class MainActivity extends AppCompatActivity { 
 
    @Override 
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) { 
        setTheme(R.style.AppTheme); 
        super.onCreate(savedInstanceState); 
        SystemClock.sleep(2000); 
        setContentView(R.layout.activity_main); 
    } 
}  

在這個Activity中，我使用SystemClock.sleep(2000)，模擬了一個Activity加載的耗時過程，在super.onCreate(savedInstanceState)調用前，將主題重新設置為原來的主題。

通過這種方式設置的效果如下： 

啟動的時候，會先展示一個畫面，這個畫面就是系統(tǒng)解析到的Style，等Activity加載完全完畢后，才會加載Activity的界面，而在Activity的界面中，我們將主題重新設置為正常的主題，從而達到一個友好的啟動體驗，這種方式其實并沒有真正的加速啟動過程，而是通過交互體驗來優(yōu)化了展示的效果。

異步初始化

這個很簡單，就是讓App在onCreate里面盡可能的少做事情，而利用手機的多核特性，盡可能的利用多線程，例如一些第三方框架的初始化，如果能放線程，就盡量的放入線程中，最簡單的，你可以直接new Thread()，當然，你也可以通過公共的線程池來進行異步的初始化工作，這個是最能夠壓縮啟動時間的方式

延遲初始化

延遲初始化并不是減少了啟動時間，而是讓耗時操作讓位、讓資源給UI繪制，將耗時的操作延遲到UI加載完畢后，所以，這里建議通過mDecoView.post方法，來進行延遲加載，代碼如下：

getWindow().getDecorView().post(new Runnable() { 
 
  @Override public void run() { 
    …… 
  } 
});  

我們的ContentView就是通過mDecoView.addView加入到根布局的，所以，通過這種方式，可以讓延遲加載的內容，在ContentView初始化完畢后，再進行執(zhí)行，保證了UI繪制的流暢性。

IntentService

IntentService是繼承于Service并處理異步請求的一個類，在IntentService的內部，有一個工作線程來處理耗時操作，啟動IntentService的方式和啟動傳統(tǒng)Service一樣，同時，當任務執(zhí)行完后，IntentService會自動停止，而不需要去手動控制。

public class InitIntentService extends IntentService { 
 
    private static final String ACTION = "com.xys.startperformancedemo.action"; 
 
    public InitIntentService() { 
        super("InitIntentService"); 
    } 
 
    public static void start(Context context) { 
        Intent intent = new Intent(context, InitIntentService.class); 
        intent.setAction(ACTION); 
        context.startService(intent); 
    } 
 
    @Override 
    protected void onHandleIntent(Intent intent) { 
        SystemClock.sleep(2000); 
        Log.d(TAG, "onHandleIntent: "); 
    } 
}  

我們將耗時任務丟到IntentService中去處理，系統(tǒng)會自動開啟線程去處理，同時，在任務結束后，還能自己結束Service，多么的人性化!OK，只需要在Application或者Activity的onCreate中去啟動這個IntentService即可：

@Override 
protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) { 
    super.onCreate(savedInstanceState); 
    setContentView(R.layout.activity_main); 
    InitIntentService.start(this); 
}  

***不要忘記在Mainifest注冊Service。

使用ActivityLifecycleCallbacks

Framework提供的這個方法可以監(jiān)控到所有Activity的生命周期，在這里，我們就可以通過onActivityCreated這樣一個回調，來將一些UI相關的初始化操作放到這里，同時，通過unregisterActivityLifecycleCallbacks來避免重復的初始化。同時，這里onActivityCreated回調的參數Bundle，可以用來區(qū)別是否是被系統(tǒng)所回收的Activity。

public class MainApplication extends Application { 
 
    @Override 
    public void onCreate() { 
        super.onCreate(); 
        // 初始化基本內容 
        // …… 
        registerActivityLifecycleCallbacks(new ActivityLifecycleCallbacks() { 
            @Override 
            public void onActivityCreated(Activity activity, Bundle savedInstanceState) { 
                unregisterActivityLifecycleCallbacks(this); 
                // 初始化UI相關的內容 
                // …… 
            } 
 
            @Override 
            public void onActivityStarted(Activity activity) { 
            } 
 
            @Override 
            public void onActivityResumed(Activity activity) { 
            } 
 
            @Override 
            public void onActivityPaused(Activity activity) { 
            } 
 
            @Override 
            public void onActivityStopped(Activity activity) { 
            } 
 
            @Override 
            public void onActivitySaveInstanceState(Activity activity, Bundle outState) { 
            } 
 
            @Override 
            public void onActivityDestroyed(Activity activity) { 
            } 
        }); 
    } 
}  

資源優(yōu)化

有幾個方面，一個自然是優(yōu)化布局、布局層級，一個是優(yōu)化資源，盡可能的精簡資源、避免垃圾資源，這些可以通過混淆和tinyPNG這些工具來實現。

甩鍋方案

下面是兩種不同的方案，都是在Style中進行配置：

<item name="android:windowDisablePreview">true</item> 

與

<item name="android:windowIsTranslucent">true</item> 
<item name="android:windowNoTitle">true</item>  

我們先來看看這樣做的效果： 

設置效果類似，即通過取消、透明化系統(tǒng)的統(tǒng)一的加載頁面來達到啟動的『加速』，實際上，是一個『甩鍋』的過程。強烈建議開發(fā)者不要通過這種方式去做『所謂的啟動加速』,這種方式雖然看上去自己的App啟動非常快，瞬間就完成了，但實際上，是將真正的啟動界面給隱藏了。

系統(tǒng)說：這鍋，我們不背!

無解

對應5.0以下的65535問題，目前只能通過Multidex來進行處理，而在5.0以下的機器上，系統(tǒng)在加載前的合并Dex的過程，有可能非常長，這也是暫時無解的問題，只能希望后面Multidex進行優(yōu)化。

OK，App的啟動優(yōu)化基本如上，其重點過程，依然是分析耗時的操作，以及如何設計合理的啟動順序，希望各位能夠通過文中介紹的方式來進行App的啟動優(yōu)化。