随着技术的发展,智能手机硬件配置越来越高,可是它和现在的 PC 相比,其运算能力,续航能力,存储空间等都还是受到很大的限制,同时用户对手机的体验要 求远远高于 PC 的桌面应用程序
以上理由,足以需要开发人员更加专心去实现和优化你的代码了;选择合适的算法和数据结构永远是开发人员最先应该考虑的事情
而且,我们应该时刻牢记,写出高效代码的两条基本的原则:
- (1)不要做不必要的
- (2)不要分配不必要的内存
内存优化
Android 系统对每个软件所能使用的 RAM 空间进行了限制(如:Nexus one 对每个软件的内存限制是24M),同时J ava 语言本身比较消耗内存,dalvik 虚拟机也要占用一定的内存空间,所以合理使用内存,彰显出一个程序员的素质和技能。
1) 了解JIT
即时编译(Just-in-time Compilation,JIT),又称动态转译(Dynamic Translation),是一种通过在运行时将字节码翻译为机器码,从而改善字节码编译语言性能的技术。即时编译前期的两个运行时理论是字节码编译和动态编译
Android原来Dalvik虚拟机是作为一种解释器实现,新版(Android2.2+)将换成JIT编译器实现。性能测试显示,在多项测试中新版本比旧版本提升了大约6倍。
2) 避免创建不必要的对象
就像世界上没有免费的午餐,世界上也没有免费的对象。虽然gc为每个线程都建立了临时对象池,可以使创建对象的代价变得小一些,但是分配内存永远都比不分配内存的代价大。如果你在用户界面循环中分配对象内存,就会引发周期性的垃圾回收,用户就会觉得界面像打嗝一样一顿一顿的
所以,除非必要,应尽量避免尽力对象的实例。下面的例子将帮助你理解这条原则:当你从用户输入的数据中截取一段字符串时,尽量使用substring函数取得原始数据的一个子串,而不是为子串另外建立一份拷贝。这样你就有一 个新的String对象,它与原始数据共享一个char数组。 如果你有一个函数返回一个String对象,而你确切的知道这个字符串会被附加到一个StringBuffer,那么,请改变这个函数的参数和实现方式, 直接把结果附加到StringBuffer中,而不要再建立一个短命的临时对象。
一个更极端的例子是,把多维数组分成多个一维数组:
- int数组比Integer数组好,这也概括了一个基本事实,两个平行的int数组比 (int,int)对象数组性能要好很多。同理,这试用于所有基本类型的组合。如果你想用一种容器存储(Foo,Bar)元组,尝试使用两个单独的 Foo[]数组和Bar[]数组,一定比(Foo,Bar)数组效率更高。(也有例外的情况,就是当你建立一个API,让别人调用它的时候。这时候你要注重对API接口的设计而牺牲一点儿速度。当然在API的内部,你仍要尽可能的提高代码的效率)
总体来说,就是避免创建短命的临时对象。减少对象的创建就能减少垃圾收集,进而减少对用户体验的影响。
3) 静态方法代替虚拟方法
如果不需要访问某对象的字段,将方法设置为静态,调用会加速15%到20%。这也是一种好的做法,因为你可以从方法声明中看出调用该方法不需要更新此对象的状态。
4) 避免内部Getters/Setters
在源生语言像C++中,通常做法是用Getters(i=getCount())代替直接字段访问(i=mCount)。这是C++中一个好的习惯,因为编译器会内联这些访问,并且如果需要约束或者调试这些域的访问,你可以在任何时间添加代码。而在Android中,这不是一个好的做法。虚方法调用的代价比直接字段访问高昂许多。通常根据面向对象语言的实践,在公共接口中使用Getters和Setters是有道理的,但在一个字段经常被访问的类中宜采用直接访问。无JIT时,直接字段访问大约比调用getter访问快3倍。有JIT时(直接访问字段开销等同于局部变量访问),要快7倍。
5) 将成员缓存到本地
访问成员变量比访问本地变量慢得多
内存优化实例:
Memory Monitor:
Memory Monitor只能看个大概,可以查看内存抖动,或者内存增长的趋势,具体的小的泄漏,还得通过Heap Viewer查看
内存抖动:短时间内发生了多次内存的涨跌,意味着很有可能发生率内存抖动。
内存抖动带来的问题:短时间内的内存飙升,系统需要频繁的进行GC,而GC是需要主线程停下来,并且占用CPU资源的,会导致界面卡顿。
例子1:
public void click(View view) {
for (int i = 0; i < 100; i++) {
byte[] b = new byte[2000];
}
}
例子2:
private int nums[][] = new int[250][250];
//内存抖动案例://短时间内创建大量的临时变量
private void init() {
Random random = new Random();
for (int i = 0; i < nums.length; i++) {
for(int j=0; j<nums[i].length; j++){
nums[i][j] = random.nextInt(1000);
}
}
}
private void printNums(){
String totalNums = "";
for (int i = 0; i < nums.length; i++) {
for(int j=0; j<nums[i].length; j++){
totalNums += nums[i][j];
}
}
}
//优化:
private void printNums2(){
StringBuffer totalNums = new StringBuffer();
for (int i = 0; i < nums.length; i++) {
for(int j=0; j<nums[i].length; j++){
totalNums.append(nums[i][j]);
}
}
}
使用Monitor监控:
避免内存抖动的方法:
- 1)尽量避免在循环体内创建对象,应该把对象创建移到循环体外
- 2)自定义view的onDraw会被频繁调用,避免在这个函数里面new一个新的对象
Heap Viewer:
监控:能够实时观测内存的变动(短时间内通过Memory Monitor是看不出来的,曲线坡度太小,内存变动值很小,定位不到具体的代码)
Heap Viewer具体定位到哪个位置内存泄漏。
内存泄漏例子:
protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
super.onCreate(savedInstanceState);
setContentView(R.layout.activity_main);
//test1();
init();
handler.sendEmptyMessageDelayed(0, 100000);
}
//模拟当MainActivity跳转到MainActivity2的时候,
// 延迟发送消息导致的内存泄漏问题
private Handler handler = new Handler(){
@Override
public void handleMessage(@NonNull Message msg) {
super.handleMessage(msg);
}
};
public void click(){
Intent intent = new Intent(this, MainActivity2.class);
startActivity(intent);
finish();
}
LackCanary
在一个Activity执行完onDestroy后,将它放入到WeakReference中,然后将这个WeakReference类型的Activity的对象与ReferenceQueue关联,注意: 如果一个对象要被GC回收了,会把它引用的对象放入到ReferenceQueue中。这时候只需要在ReferenceQueue中去查找是否存在该对象,如果没有就执行一个GC,再次查找,如果还是没有,则说明该对象可能无法被回收,也就可能发生了内存泄漏,最后使用HAHA这个开源库取分析dump之后的heap内存
分为两个步骤:
1)通过虚引用的ReferenceQueue,判断一个对象是否被回收:
- 虚引用:对于对象来说,是无感的,如果只存在虚引用,GC的时候会直接被回收。虚引用的目的是为了追踪一个对象被回收的时机。如果一个定义了虚引用的对象GC之后被回收了,这个对象会被放入RefereceQueue中,LeakCanary就是在GC之后去检测该队列中是否有该对象判断该对象是否已经被回收。
2)初步判定有内存泄漏之后,通过开源库Haha分析dump之后的heap内存,从而定位到具体的内存泄露的对象的引用链条。
文末
我从去年开始接触Android开发,以下结合自己的一点项目经验,同时参考了Google的优化文档和网上的诸多技术大牛给出的意见,整理出这份电子手册 《Android 性能优化学习文档》,私信发送 “进阶” 即可 免费获取
资料整理不易,觉得有帮助的朋友可以帮忙点赞分享支持一下~
你的支持,就是我的动力;祝各位前程似锦