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Android性能优化典范(三)

开发进阶 AndroidChina 1705浏览 0评论

11) Performance Cost of Memory Leaks

虽然Java有自动回收的机制,可是这不意味着Java中不存在内存泄漏的问题,而内存泄漏会很容易导致严重的性能问题。

内存泄漏指的是那些程序不再使用的对象无法被GC识别,这样就导致这个对象一直留在内存当中,占用了宝贵的内存空间。显然,这还使得每级Generation的内存区域可用空间变小,GC就会更容易被触发,从而引起性能问题。

寻找内存泄漏并修复这个漏洞是件很棘手的事情,你需要对执行的代码很熟悉,清楚的知道在特定环境下是如何运行的,然后仔细排查。例如,你想知道程序中的某个activity退出的时候,它之前所占用的内存是否有完整的释放干净了?首先你需要在activity处于前台的时候使用Heap Tool获取一份当前状态的内存快照,然后你需要创建一个几乎不这么占用内存的空白activity用来给前一个Activity进行跳转,其次在跳转到这个空白的activity的时候主动调用System.gc()方法来确保触发一个GC操作。最后,如果前面这个activity的内存都有全部正确释放,那么在空白activity被启动之后的内存快照中应该不会有前面那个activity中的任何对象了。

如果你发现在空白activity的内存快照中有一些可疑的没有被释放的对象存在,那么接下去就应该使用Alocation Track Tool来仔细查找具体的可疑对象。我们可以从空白activity开始监听,启动到观察activity,然后再回到空白activity结束监听。这样操作以后,我们可以仔细观察那些对象,找出内存泄漏的真凶。

12) Memory Performance

通常来说,Android对GC做了大量的优化操作,虽然执行GC操作的时候会暂停其他任务,可是大多数情况下,GC操作还是相对很安静并且高效的。但是如果我们对内存的使用不恰当,导致GC频繁执行,这样就会引起不小的性能问题。

为了寻找内存的性能问题,Android Studio提供了工具来帮助开发者。

  • Memory Monitor:查看整个app所占用的内存,以及发生GC的时刻,短时间内发生大量的GC操作是一个危险的信号。
  • Allocation Tracker:使用此工具来追踪内存的分配,前面有提到过。
  • Heap Tool:查看当前内存快照,便于对比分析哪些对象有可能是泄漏了的,请参考前面的Case。

13) Tool – Memory Monitor

Android Studio中的Memory Monitor可以很好的帮组我们查看程序的内存使用情况。

14) Battery Performance

电量其实是目前手持设备最宝贵的资源之一,大多数设备都需要不断的充电来维持继续使用。不幸的是,对于开发者来说,电量优化是他们最后才会考虑的的事情。但是可以确定的是,千万不能让你的应用成为消耗电量的大户。

Purdue University研究了最受欢迎的一些应用的电量消耗,平均只有30%左右的电量是被程序最核心的方法例如绘制图片,摆放布局等等所使用掉的,剩下的70%左右的电量是被上报数据,检查位置信息,定时检索后台广告信息所使用掉的。如何平衡这两者的电量消耗,就显得非常重要了。

有下面一些措施能够显著减少电量的消耗:

  • 我们应该尽量减少唤醒屏幕的次数与持续的时间,使用WakeLock来处理唤醒的问题,能够正确执行唤醒操作并根据设定及时关闭操作进入睡眠状态。
  • 某些非必须马上执行的操作,例如上传歌曲,图片处理等,可以等到设备处于充电状态或者电量充足的时候才进行。
  • 触发网络请求的操作,每次都会保持无线信号持续一段时间,我们可以把零散的网络请求打包进行一次操作,避免过多的无线信号引起的电量消耗。关于网络请求引起无线信号的电量消耗,还可以参考这里

我们可以通过手机设置选项找到对应App的电量消耗统计数据。我们还可以通过Battery Historian Tool来查看详细的电量消耗。

如果发现我们的App有电量消耗过多的问题,我们可以使用JobScheduler API来对一些任务进行定时处理,例如我们可以把那些任务重的操作等到手机处于充电状态,或者是连接到WiFi的时候来处理。

15) Understanding Battery Drain on Android

电量消耗的计算与统计是一件麻烦而且矛盾的事情,记录电量消耗本身也是一个费电量的事情。唯一可行的方案是使用第三方监测电量的设备,这样才能够获取到真实的电量消耗。

当设备处于待机状态时消耗的电量是极少的,以N5为例,打开飞行模式,可以待机接近1个月。可是点亮屏幕,硬件各个模块就需要开始工作,这会需要消耗很多电量。

使用WakeLock或者JobScheduler唤醒设备处理定时的任务之后,一定要及时让设备回到初始状态。每次唤醒无线信号进行数据传递,都会消耗很多电量,它比WiFi等操作更加的耗电。修复电量的消耗是另外一个很大的课题,这里就不展开继续了。

16) Battery Drain and WakeLocks

高效的保留更多的电量与不断促使用户使用你的App来消耗电量,这是矛盾的选择题。不过我们可以使用一些更好的办法来平衡两者。

假设你的手机里面装了大量的社交类应用,即使手机处于待机状态,也会经常被这些应用唤醒用来检查同步新的数据信息。Android会不断关闭各种硬件来延长手机的待机时间,首先屏幕会逐渐变暗直至关闭,然后CPU进入睡眠,这一切操作都是为了节约宝贵的电量资源。但是即使在这种睡眠状态下,大多数应用还是会尝试进行工作,他们将不断的唤醒手机。一个最简单的唤醒手机的方法是使用PowerManager.WakeLock的API来保持CPU工作并防止屏幕变暗关闭。这使得手机可以被唤醒,执行工作,然后回到睡眠状态。知道如何获取WakeLock是简单的,可是及时释放WakeLock也是非常重要的,不恰当的使用WakeLock会导致严重错误。例如网络请求的数据返回时间不确定,导致本来只需要10s的事情一直等待了1个小时,这样会使得电量白白浪费了。这也是为何使用带超时参数的wakelock.acquice()方法是很关键的。但是仅仅设置超时并不足够解决问题,例如设置多长的超时比较合适?什么时候进行重试等等?

解决上面的问题,正确的方式可能是使用非精准定时器。通常情况下,我们会设定一个时间进行某个操作,但是动态修改这个时间也许会更好。例如,如果有另外一个程序需要比你设定的时间晚5分钟唤醒,最好能够等到那个时候,两个任务捆绑一起同时进行,这就是非精确定时器的核心工作原理。我们可以定制计划的任务,可是系统如果检测到一个更好的时间,它可以推迟你的任务,以节省电量消耗。

这正是JobScheduler API所做的事情。它会根据当前的情况与任务,组合出理想的唤醒时间,例如等到正在充电或者连接到WiFi的时候,或者集中任务一起执行。我们可以通过这个API实现很多免费的调度算法。

从Android 5.0开始发布了Battery History Tool,它可以查看程序被唤醒的频率,又谁唤醒的,持续了多长的时间,这些信息都可以获取到。

请关注程序的电量消耗,用户可以通过手机的设置选项观察到那些耗电量大户,并可能决定卸载他们。所以尽量减少程序的电量消耗是非常有必要的。

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