App優化之提升你的App啟動速度之理論基礎
1, 欲善其事, 先利其器
論語有云: 工欲善其事，必先利其器. 要想提升App的啟動速度, 我們需要先找到拖後腿的點, 要想找到這些點, 我們就需要藉助我們的工具了。
前文提到了很多工具, 今天我們使用Traceview來分析我們的啟動過程。
1.1 Traceview介紹
Traceview是一個性能分析工具, 主要是分析當前執行緒情況, 各個方法執行時間等。如下:
指標說明:
Incl(Inclusive) Cpu Time
方法本身和其呼叫的所有子方法佔用CPU時間.
Excl(Exclusive) Cpu Time
方法本身佔用CPU時間。
Incl Real Time
方法(包含子方法)開始到結束用時。
Excl Real Time
方法本身開始到結束用時。
Call + Recursion Calls/Total
方法被呼叫次數 + 方法被遞迴呼叫次數。
Cpu Time/Call
方法呼叫一次佔用CPU時間。
Real Time/Call
方法呼叫一次實際執行時間。
一般來說, 我們使用Real Time/Call排序來找出耗時多的方法
有必要解釋下CPU Time和Real Time:
- CPU Time 方法實際執行時間(不包括io等待時間)
- Real Time 方法開始結束時間差(包括等待時間)
參考:http://stackoverflow.com/questions/15760447/what-is-the-meaning-of-incl-cpu-time-excl-cpu-time-incl-real-cpu-time-excl-re/17902682#17902682
1.2 Traceview使用
有兩種方式來使用Traceview:
a, 通過DDMS:
點選開始時會彈出一個選擇trace模式的框, 預設選中”Sample based profiling”即可:
Sample based profiling(基於樣本分析)
根據取樣時間間隔來規律的打斷VM來記錄方法呼叫棧(Call Stack), 開銷和取樣頻率成比例。
Trace based profiling(基於完整trace資料分析)
記錄每個方法的出入口, 每個方法執行時都開啟記錄, 無論多小的方法, 因此開銷很大。
b, 使用程式碼:
// 在自己想要開始除錯的地方start
Debug.startMethodTracing("GithubApp");
// 在合適的地方stop
Debug.stopMethodTracing();
注: 以上方法開啟trace的方式相當於”Trace based profiling”, 會記錄每個方法的執行. Android 4.4及以上可以呼叫startMethodTracingSampling()來用程式碼開啟”Sample based profiling”的trace方式。
2, App啟動流程分析
- 要想優化App啟動流程, 必先了解其啟動過程。
- 具體過程請參看這篇譯文: Android Application啟動流程分析。
3, App啟動方式
通常來說, 一個App啟動也會分如下三中不同的狀態:
冷啟動
- App沒有啟動過或App程序被killed, 系統中不存在該App程序, 此時啟動App即為冷啟動。
- 冷啟動的流程即為第2節所描述的App啟動流程的全過程, 需要建立App程序, 載入相關資源, 啟動Main Thread, 初始化首屏Activity等。
- 在這個過程中, 螢幕會顯示一個空白的視窗(顏色基於主題), 直至首屏Activity完全啟動。
下圖展示了冷啟動的時間線:
熱啟動
- 熱啟動意味著你的App程序只是處於後臺, 系統只是將其從後臺帶到前臺, 展示給使用者。
- 類同與冷啟動, 在這個過程中, 螢幕會顯示一個空白的視窗(顏色基於主題), 直至activity渲染完畢。
溫啟動
介於冷啟動和熱啟動之間, 一般來說在以下兩種情況下發生:
- 使用者back退出了App, 然後又啟動. App程序可能還在執行, 但是activity需要重建。
- 使用者退出App後, 系統可能由於記憶體原因將App殺死, 程序和activity都需要重啟, 但是可以在onCreate中將被動殺死鎖儲存的狀態(saved instance state)恢復。
通過三種啟動狀態的相關描述, 可以看出我們要做的啟動優化其實就是針對冷啟動. 熱啟動和溫啟動都相對較快。
4, 哪些地方是App快速啟動的敵人
根據冷啟動的時間圖, 可以看出, 對於App來說, 我們可以控制的啟動時間線的點無外乎:
- Application的onCreate
- 首屏Activity的渲染
而我們現在的App動不動集成了很多第三方服務, 啟動時需要檢查廣告, 註冊狀態等等一系列介面都是在Application的onCreate或是首屏的onCreate中做的。
- 很多第三方平臺的SDK文件也都是這麼建議的。
5, 結語
明白了App的啟動原理, 也知道了App啟動過程中哪些地方容易阻塞, 還知道了用什麼工具來分析每個方法的執行時間, 那麼接下來就很容易做了。