Android性能优化----卡顿优化

前言

无论是启动，内存，布局等等这些优化，最终的目的就是为了应用不卡顿。应用的体验性好坏，最直观的表现就是应用的流畅程度，用户不知道什么启动优化，内存不足，等等，应用卡顿，那么这个应用就不行，被卸载的概率非常大。所以说为了保证用户留存率，卡顿优化是非常非常的重要。在这篇文章，咱们不讨论是什么原因造成卡顿，其实在前面写的性能优化文章中，都是造成卡顿的原因，需要需要做好卡顿优化，最好从头开始一步一步来处理。今天我们主要是介绍一些针对卡顿检测的一些工具使用。

检测卡顿常用工具

Systrace

Systrace这个工具在《布局优化》一章节中已经介绍过了，这里就不在赘述。地址：https://www.cnblogs.com/huangjialin/p/13353541.html

StrictMode的使用

StrictMode，严苛模式。StrictMode是在Android开发过程中不可缺少的性能检测工具，它能够检测出在开发过程中不合理的代码块，非常方便。

策略分类

StrictMode分为线程策略（ThreadPolicy）和虚拟机策略（VmPolicy）

使用方式

 //开启Thread策略模式

        StrictMode.setThreadPolicy(new StrictMode.ThreadPolicy.Builder()

                .detectNetwork()//监测主线程使用网络io

//                .detectCustomSlowCalls()//监测自定义运行缓慢函数

//                .detectDiskReads() // 检测在UI线程读磁盘操作

//                .detectDiskWrites() // 检测在UI线程写磁盘操作

                .detectAll()

                .penaltyLog() //写入日志

                .penaltyDialog()//监测到上述状况时弹出对话框

                .build());

        //开启VM策略模式

        StrictMode.setVmPolicy(new StrictMode.VmPolicy.Builder()

//                .detectLeakedSqlLiteObjects()//监测sqlite泄露

//                .detectLeakedClosableObjects()//监测没有关闭IO对象

//                .setClassInstanceLimit(MainActivity.class, 1) // 设置某个类的同时处于内存中的实例上限，可以协助检查内存泄露

//                .detectActivityLeaks()

                .detectAll()

                .penaltyLog()//写入日志

                .build());

上面基本都注释好了，这里就不在一一说明了。如果我们在开发过程中，能够通过StrictMode这个工具类来规避掉这些问题，那么将会大大的减少很多性能相关的问题。

BlockCanary使用

我们先看看怎么使用，然后在看BlockCanary

依赖

debugImplementation 'com.github.bzcoder:blockcanarycompat-android:0.0.4'

在application中

BlockCanary.install(mContext, appBlockCanaryContext).start();

appBlockCanaryContext类

/**

 * BlockCanary配置的各种信息

 */

public class AppBlockCanaryContext extends BlockCanaryContext {

    /**

     * Implement in your project.

     *

     * @return Qualifier which can specify this installation, like version + flavor.

     */

    public String provideQualifier() {

        return "unknown";

    }

    /**

     * Implement in your project.

     *

     * @return user id

     */

    public String provideUid() {

        return "uid";

    }

    /**

     * Network type

     *

     * @return {@link String} like 2G, 3G, 4G, wifi, etc.

     */

    public String provideNetworkType() {

        return "unknown";

    }

    /**

     * Config monitor duration, after this time BlockCanary will stop, use

     * with {@code BlockCanary}'s isMonitorDurationEnd

     *

     * @return monitor last duration (in hour)

     */

    public int provideMonitorDuration() {

        return -1;

    }

    /**

     * Config block threshold (in millis), dispatch over this duration is regarded as a BLOCK. You may set it

     * from performance of device.

     *

     * @return threshold in mills

     */

    public int provideBlockThreshold() {

        return 500;

    }

    /**

     * Thread stack dump interval, use when block happens, BlockCanary will dump on main thread

     * stack according to current sample cycle.

     * <p>

     * Because the implementation mechanism of Looper, real dump interval would be longer than

     * the period specified here (especially when cpu is busier).

     * </p>

     *

     * @return dump interval (in millis)

     */

    public int provideDumpInterval() {

        return provideBlockThreshold();

    }

    /**

     * Path to save log, like "/blockcanary/", will save to sdcard if can.

     *

     * @return path of log files

     */

    public String providePath() {

        return "/blockcanary/";

    }

    /**

     * If need notification to notice block.

     *

     * @return true if need, else if not need.

     */

    public boolean displayNotification() {

        return true;

    }

    /**

     * Implement in your project, bundle files into a zip file.

     *

     * @param src  files before compress

     * @param dest files compressed

     * @return true if compression is successful

     */

    public boolean zip(File[] src, File dest) {

        return false;

    }

    /**

     * Implement in your project, bundled log files.

     *

     * @param zippedFile zipped file

     */

    public void upload(File zippedFile) {

        throw new UnsupportedOperationException();

    }

    /**

     * Packages that developer concern, by default it uses process name,

     * put high priority one in pre-order.

     *

     * @return null if simply concern only package with process name.

     */

    public List<String> concernPackages() {

        return null;

    }

    /**

     * Filter stack without any in concern package, used with @{code concernPackages}.

     *

     * @return true if filter, false it not.

     */

    public boolean filterNonConcernStack() {

        return false;

    }

    /**

     * Provide white list, entry in white list will not be shown in ui list.

     *

     * @return return null if you don't need white-list filter.

     */

    public List<String> provideWhiteList() {

        LinkedList<String> whiteList = new LinkedList<>();

        whiteList.add("org.chromium");

        return whiteList;

    }

    /**

     * Whether to delete files whose stack is in white list, used with white-list.

     *

     * @return true if delete, false it not.

     */

    public boolean deleteFilesInWhiteList() {

        return true;

    }

    /**

     * Block interceptor, developer may provide their own actions.

     */

    public void onBlock(Context context, BlockInfo blockInfo) {

        Log.i("lz","blockInfo "+blockInfo.toString());

    }

}

就是这么简单，一旦发生卡顿，那么将会以通知的形式在通知栏中显示出对应的堆栈信息（和leakcanary类似，但是两者没有任何关系）。或者在

SD卡中的blockcanary文件夹中生成对应的log日志

那么，问题来了BlockCanary是怎么检测卡顿的呢？大家注意AppBlockCanaryContext类中有一个provideBlockThreshold()方法，return了一个500ms。我们知道Android中消息的分发处理都是通过handler来的，handler中有一个looper对象，looper对象中有一个loop方法，看一下源码

...

 for (;;) {

            Message msg = queue.next(); // might block

           ...//省略若干

            if (logging != null) {

                logging.println(">>>>> Dispatching to " + msg.target + " " +

                        msg.callback + ": " + msg.what);

            }

           ...//省略若干

            try {

                msg.target.dispatchMessage(msg);

                dispatchEnd = needEndTime ? SystemClock.uptimeMillis() : 0;

            } finally {

                if (traceTag != 0) {

                    Trace.traceEnd(traceTag);

                }

            }

            ...//省略若干

            if (logging != null) {

                logging.println("<<<<< Finished to " + msg.target + " " + msg.callback);

            }

           ...//省略若干

        }

...

应用中的所有事件都是通过dispatchMessage这个方法来进行处理，那么是不是说dispatchMessage执行的时间就是某个事件执行的时间。如果这个时间大于我们在provideBlockThreshold()定义的时间，我们就认为发送了卡顿了，需要优化，就会获取到对应的堆栈信息保存起来并提示。

ANR-WatchDog介绍

发生卡顿，严重时很容易导致anr，我们知道发生anr的情况基本上就是以下几种情况

1、触摸事件在5s没有得到响应。

2、Bradcast 是10s,后台广播是60s

3、service:前台service 20s 后台service 200s

用户在使用应用时，出现ANR，那么体验将会是非常非常差，现在很多手机厂商为了用户体验，去掉了这个ANR弹框，但是还是会一直卡在这里。

ANR-WatchDog 使用

添加依赖

implementation 'com.github.anrwatchdog:anrwatchdog:1.3.0'

在application中的onCreate()方法

new ANRWatchDog().setIgnoreDebugger(true).start();

setIgnoreDebugger 是指忽略点断点的情况

当然如果这样设置的话，一旦出现ANR，那么ANR-Watchdog是会将应用杀死的，如果不想杀死应用那么需要设置一个监听

new ANRWatchDog().setANRListener(new ANRWatchDog.ANRListener() {

    @Override

    public void onAppNotResponding(ANRError error) {

        // Handle the error. For example, log it to HockeyApp:

    }

}).start();

ANR-WatchDog 原理

我用自己的话来总结一下原理：前面我们说了所有的消息都是通过handler中的dispatchMessage方法进行分发的，而ANR-WatchDog 原理就是通过dispatchMessage的时间长度来判断是否出现anr的，过程大概是这样的：ANR-WatchDog 开启一个监控线程，并向主线程发一个消息，然后自己休眠5s,5s后看主线程有没有处理这个消息，如果处理了，那么继续发送，进入一下次检查。如果没有处理，说明主线程发生了阻塞，收集对应的anr信息。

Lancet的介绍

前面写的几篇性能优化文章基本都介绍有对应的hook框架，这里再介绍一个AOP框架---Lancet，这几个框架的比对，后面会再开一篇。这里先看看怎么使用。Lancet是一个轻量级Android AOP框架，特点：

1、编译速度快，并且支持增量编译

2、简洁的API，几行代码完成注入需求

3、没有任何多余代码插入apk

4、支持用于SDK，可以在SDK编写注入代码来修改依赖SDK的APP

使用方式

在根目录的build.gradle

dependencies{

classpath 'me.ele:lancet-plugin:1.0.5'

}

在APP目录的build.gradle

apply plugin: 'me.ele.lancet'

dependencies {

provided 'me.ele:lancet-base:1.0.5'

}

开一个类aaaa.java

@Proxy("i")

@TargetClass("android.util.Log")

public static int anyName(String tag, String msg){

msg = msg + "lancet";

return (int) Origin.call();

}

这样，就完成了，当我们通过Log.i("lancet","你好“);来打印日志的时候，输出的文本先被Lancet出来后，在输出。"你好，lancet"

常见卡顿问题解决方案

1、内存抖动的问题，GC过于频繁

2、方法太耗时了（CPU占用）

3、布局过于复杂，渲染速度慢

....

巴特西