Android 应用冷启动优化

冷启动相关概念

应用启动概念

• 冷启动：首次打开app或者app彻底销毁后再次打开app（开关机后），这也是我们进行启动速度优化的主要方向。
• 热启动：应用运行中按home键再打开应用。
• 温启动：介于两者之间，比如：说用户关闭应用又重新启动应用，这是应用进程还没被销毁。或者系统主动释放掉后台应用，然后用户就将它启动，这时虽然要再重新执行onCreate，但是saveInstanceState实例已经保存，可以提高启动速度。

谷歌官方应用启动时间说明

冷启动时间

冷启动优化就是要缩短冷启动的时间，冷启动时间获取方法，先kill掉进程，或者重新安装一个应用，串口输入下面的命令：

am start -W com.jane.demo/.MainActivity

冷启动时间测试需要多次启动，然后计算平均值，这里注意，两次启动之间尽可能大于3s，可使用下面指令重复执行。

am force-stop com.jane.demo; sleep 5; am start -W com.jane.demo/.MainActivity; sleep 5;

发送命令后有下面的数据，TotalTime是冷启动的时间。

Status: ok
LaunchState: COLD
Activity: com.jane.demo/.MainActivity
TotalTime: 788
WaitTime: 792

冷启动优化方法

优化前注意应用版本（debug还是release），之前新建一个空项目（只显示一个hello world），想测试想一个空项目启动大概需要多长时间。结果用了接近800ms，震惊不已，后面发现是debug版本的原因，改为release后400ms，降低了一半。

布局加载优化

1、减少布局复杂度

可以使用merge等减少界面层级，这个是比较常用的方法。

2、异步加载

也可以使用异步加载布局的方式AsyncLayoutInflater 。AsyncLayoutInflater是谷歌提供的一个异步加载UI方案，其可以异步加载控件并回调给UI，以此减少主线程消耗。对源码和实现原理感兴趣的可以看到后面的参考文章，这里简单看下使用方式：

先在app的gradle下加入依赖包。

 implementation 'androidx.asynclayoutinflater:asynclayoutinflater:1.0.0'

如下为测试代码：

public class MainActivity extends AppCompatActivity {
	@Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
		//测试1：使用原始方式加载
		//setContentView(R.layout.activity_main);
		//测试2：使用AsyncLayoutInflater异步加载
    	new AsyncLayoutInflater(this).inflate(R.layout.activity_main,null, new AsyncLayoutInflater.OnInflateFinishedListener(){
	        @Override
	        public void onInflateFinished(View view, int resId, ViewGroup parent) {
	            setContentView(view);         
	        }
    	}); 
    }
}

• 第一次测试，onCreate中直接调用setContentView()，然后看冷启动时间：TotalTime: 829。
• 第二次测试，使用AsyncLayoutInflater异步加载，冷启动时间：TotalTime: 712。

启动耗时操作后移

Android 12 SplashScreen API快速入门在郭神的这个文章中，通过验证得出结论：onCreate()和onResume()等生命周期方法都是在App开始绘制第一帧之前执行的，因此在这些生命周期函数中，耗时的操作应该后移或者放到子线程处理。

1、使用View.post()方法后移耗时操作

郭神的文章有分析，post()回调则是在App绘制第一帧之后执行的。因此可以在View.post()方法后，再执行耗时操作。这个方法要比使用Handler加delay要好，因为delay的时间是不确定的。

public class MainActivity extends AppCompatActivity {
	@Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
		mActivityMainBinding = ActivityMainBinding.inflate(getLayoutInflater());
		View rootView = mActivityMainBinding.getRoot();
        setContentView(rootView);
 
 		//测试1：耗时300ms操作
       /* try {
            Thread.sleep(300);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }*/       
        rootView.post(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
           		 //测试2：耗时300ms操作
            	try {
                    Thread.sleep(300);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        });            
    }
}

• 第一次测试，把300ms耗时操作直接放在onCreate中，然后看冷启动时间：TotalTime: 1124。
• 第二次测试，把300ms耗时操作放在post的中，冷启动时间：TotalTime: 853。

2、使用IdleHandler，后移耗时操作

IdleHandler会在MessageQueue中没有Message要处理或者要处理的Message都是延时任务的时候得到执行，说明此时线程是空闲状态。如果是在主线程，则表明当前UI没有绘制动作，所以可以根据监听IdleHandler是否执行来判断UI是否绘制完成，从而避免在UI绘制的时候进行耗时操作，影响UI绘制效率。

queueIdle()方法回调，说明UI第一帧绘制完成，可以理解为UI首次可见，这个比onResume精确的多，因为onResume回调的时候界面还没有开始绘制，此时界面是不可见的，测试代码如下；

public class MainActivity extends AppCompatActivity {
	@Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
		mActivityMainBinding = ActivityMainBinding.inflate(getLayoutInflater());
		View rootView = mActivityMainBinding.getRoot();
        setContentView(rootView);
        
		//测试1：耗时300ms操作
       /* try {
            Thread.sleep(300);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }*/
		Looper.myQueue().addIdleHandler(new MessageQueue.IdleHandler() {
		    @Override
		    public boolean queueIdle() {
		        //此处添加处理任务
		       	//测试2：耗时300ms操作
		        try {
                    Thread.sleep(300);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
                // 返回false表示MessageQueue在执行完这段代码后将该IdleHandler删除，反之不删除，下一次继续执行
		        return false;
		    }
		});
    }
}

• 第一次测试，把300ms耗时操作直接放在onCreate中，然后看冷启动时间：TotalTime: 1124。
• 第二次测试，把300ms耗时操作放在IdleHandler的回调中，冷启动时间：TotalTime: 878。

3、使用子线程处理耗时操作

在测试用，将模拟的耗时操作放到了子线程中执行，后面又给子线程加上了一个最低的优先级。

在Android中，线程优先级范围从1到10，其中1是最低优先级，10是最高优先级。默认情况下，所有线程都具有相同的优先级5，也就是new一个线程出来优先级就是5。

通过设置线程的优先级，我们可以改变线程在调度器中的竞争情况，从而影响其执行顺序。推荐在Application的某些初始化方法使用子线程加载。

public class MainActivity extends AppCompatActivity {
	@Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
		mActivityMainBinding = ActivityMainBinding.inflate(getLayoutInflater());
		View rootView = mActivityMainBinding.getRoot();
        setContentView(rootView);
        
		//测试1：耗时300ms操作
       /* try {
            Thread.sleep(300);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }*/
        //测试2：开一个子线程操作
		Thread thread = new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
	            try {
		            Thread.sleep(300);
		        } catch (InterruptedException e) {
		            e.printStackTrace();
		        }
          	}
        });
         //测试3：给子线程加一个低的优先级
        thread.setPriority(Thread.MIN_PRIORITY);
        thread.start();
    }
}

• 第一次测试，把300ms耗时操作直接放在onCreate()中，然后看冷启动时间：TotalTime: 1124。
• 第二次测试，把300ms耗时操作放在子线程中，冷启动时间：TotalTime: 776。
• 第三次测试，给子线程加一个低的优先级，冷启动时间：TotalTime: 730。

实际测试中，第二次和第三次时间其实是差不多的，都有大一点有小一点的，这个在我的测试代码中优化不明显。但是还是建议加上，不然也会争抢主线程资源，影响优化启动时间。

码字不易有帮助到大家请点赞、收藏，谢谢。

参考文章：

【Android笔记】异步加载View，AsyncLayoutInflater原理
IdleHandler原理及使用