Android 启动优化常用方案整理

Android 启动优化常用的方案整理

首先附上启动流程：Launcher 点击图标开始

  1. Launcher startActivity
  2. AMS 查找应用进程是否创建
  3. 未创建, AMS 通知从 Zygote 进程中 fork 创建出一个新的进程分配给该应用　
  4. 进程创建完毕, AMS 通过 Binder 通知应用进程
  5. ActivityThread 调用 performLaunchActivity
  6. Application 构造函数及 attachBaseContext() , onCreate()
  7. new Activity() , 并为此 Activity 创建一个new PhoneWindow(this)
  8. Activity onCreate()
  9. Activity setContentView()
  10. new DecorView() & addView(contentRoot, contentParent)
  11. onFinishInflate(): 此步骤只是 inflate 所有的 DecorView 上的布局 views，并不可见
  12. Activity onStart()
  13. Activity onResume()
  14. window.addView(mDecorView)
  15. View onAttachedToWindow() 、 onMeasure() 、 onSizeChanged() 、 onLayout() 、 onDraw()
  16. 至此步为止才把 DecorView 加给 Window , 应用首页才可见, onWindowFocusChanged(true)
  17. Activity onPause()
  18. View onWindowFocusChanged(false)
  19. Activity onStop()
  20. Activity onDestroy()
  21. View onDetackedFromWindow()

1、Application 初始化方面优化

在业务代码中，Application 启动时经常会初始化很多项目内的第三方库，这对 App 的启动会有很大影响，所以尽量把一些不太紧要的初始化异步执行，把必要的一些初始化才放到 onCreate 中执行。

至于异步初始化的方法则有：其他线程 、IntentService 、WorkManager 、MessageQueue.addIdleHandler() 等等进行处理。

IntentService Android 8.0+ 由于 Service 后台被限制已经弃用，推荐使用 JobIntentService 或 Jetpack 组件包的 WorkManager 进行代替使用。

2、优化首次安装或冷启动时，卡在白屏的视觉效果优化

在首次安装后或冷启动时，从 Launcher 中点击图标到闪屏页，在性能一般的机器上面，会有短时间的白屏或黑屏，这样对用户而言显然是不太好的。

我们可以在闪屏页配置一个背景，通常是一个和闪屏页相似的背景，然后就不会出现白屏或黑屏，而是设置的闪屏页背景，然后在显示闪屏页。

闪屏页即启动的第一个 Activity，App 启动速度和闪屏页的 onCreate 方法也有关系，所以尽量不要在闪屏页的 onCreate 做太多操作。

启动页主题

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<style name="SplashTheme" parent="@android:style/Theme.Light.NoTitleBar.Fullscreen">
        <item name="android:windowBackground">@drawable/splash_bg</item>
        <item name="android:windowFullscreen">true</item>
</style>

splash_bg 可以是图片也可以是自定义的 layer 组合。

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<activity
    android:name=".SplashActivity"
    android:configChanges="orientation|screenSize|keyboardHidden"
    android:screenOrientation="portrait"
    android:theme="@style/SplashTheme">
    <intent-filter>
        <action android:name="android.intent.action.MAIN" />
        <category android:name="android.intent.category.LAUNCHER" />
    </intent-filter>
</activity>

3、MultiDex OPT 优化

Android 低版本4.x及以下，SDK < 21的设备，采用的 Java 运行环境是 Dalvik 虚拟机。它相比于高版本，最大的问题就是在安装或者升级更新之后，首次冷启动的耗时漫长。这常常需要花费几十秒甚至几分钟，用户不得不面对一片黑屏，熬过这段时间才能正常使用 APP。这个问题的根本原因就在于，安装或者升级后首次 MultiDex 花费的时间过于漫长。

推荐使用 抖音的 BoostMultiDex 优化
  1. 利用系统隐藏函数，直接加载原始 DEX 字节码，避免 ODEX 耗时
  2. 多级加载，在 DEX 字节码、DEX 文件、ODEX 文件中选取最合适的产物启动 APP
  3. 单独进程做 OPT ，并实现合理的中断及恢复机制

4、利用 Redex 工具优化 Dex

Redex 是 Facebook 的一个开源工具，官方的介绍是 An Android Bytecode Optimizer ，Android 字节码优化器。可以减小 Android Apk 的大小和提高 App 启动速度。

根据官方文档的说明，主要的优化项有以下几点：

  • 1、混淆和压缩
    类似 Android 中的 proguard ，将字节码中的类名、方法名等替换成简短的字符串。

  • 2、内联函数
    functionA -> functionB -> functionC ，内联后变成 functionA (包含 functionB 代码)-> functionC ，减少函数调用时间。

  • 3、删除代码
    类似于标记回收算法，从某些入口函数可以遍历标记出可以访问到的方法，最后未标记到的方法可被移除。理论比较简单，但在 Android 中还有反射，或者资源文件中对代码的引用等特殊情况需要考虑到。

  • 4、基于反馈的class分布
    也就是可以对 Dex 进行重组，根据使用方提供的 App 启动时加载的类序列配置文件调整 Dex 中类的顺序，把 App 冷启动时需要加载的类，放到 Dex前部。

  • 5、删除接口
    删除只有一个实现类的接口，直接使用实现类。

  • 6、删除 MetaData
    Dex 文件中的一些元数据在运行中并不会使用到。所以可以用 Dex 中已有的字符串代替 Java 源文件引用，删除运行时使用不到的注解。

5、其它优化方案

  • 提前加载 SharedPreferences

    在 Multidex 之前CPU是空闲的，加载系统类是可行的，所以可充分利用这段时间加载SharedPreferences 。

  • 启动阶段不启动子进程

    初始化子进程会消耗CPU资源，在启动阶段会导致主进程CPU资源紧张，导致启动阶段资源紧张初始化过慢。

  • 启动阶段不启动 Service 、ContentProvider

    在 Application 生命周期方法 attachBaseContext 方法和 onCreate 方法中间还会执行ContentProvider 生命周期方法，如果在 Application 初始化过程中启动了 Service 或者 Contentprovider 会执行 ContentProvider 生命周期方法，非常耗时。

  • 提前异步类加载

    对启动阶段用到的类进行提前异步加载，加载方法有两种：

    • Class.forName() 只加载类本身及其静态变量的引用类。
    • new 类实例 可以额外加载类成员变量的引用类。

  • 启动阶段抑制 GC

    支付宝就用了该方案

  • CPU 锁频