android性能优化

性能优化的概念

响应时间

响应时间: 从用户操作开始到系统给用户以正确反馈的时间。

一般包括逻辑处理时间 + 网络传输时间 + 展现时间。
对于非网络类应用不包括网络传输时间。
展现时间即网页或App界面渲染时间。
响应时间是用户对性能最直接的感受。

TPS(Transaction Per Second)

TPS为每秒处理的事务数，是系统吞吐量的指标，在搜索系统中也用QPS(Query Per Second)衡量。TPS一般与响应时间反相关。

通常所说的性能问题就是指响应时间过长、系统吞吐量过低。
对后台开发来说，也常将高并发下内存泄漏归为性能问题。
对移动开发来说，性能问题还包括电量、内存使用这些较特殊情况。

性能优化方式

可以从以下方面进行优化

降低执行时间

• 利用多线程并发或分布式提高TPS
• 缓存(包括对象缓存、IO 缓存、网络缓存等)
• 数据结构和算法优化
• 使用性能更优的底层接口调用，如 JNI 实现
• 逻辑优化
• 需求优化

同步改异步：利用多线程提高TPS

提前或延迟操作：错峰提高TPS

Android内存泄露

两个概念：
1.内存泄漏(Memory Leak)也称作“存储渗漏”，用动态存储分配函数动态开辟的空间，在使用完毕后未释放，结果导致一直占据该内存单元。直到程序结束。即所谓内存泄漏。 内存泄露累计到一定程度就会出现内存溢出。

2.内存溢出out of memory(OOM)，是指程序在申请内存时，没有足够的内存空间供其使用，出现out of memory；比如申请了一个integer,但给它存了long才能存下的数，那就是内存溢出。

Android中应用内存

Android会为每个应用程序分配一个单独的LINUX用户。Android会尽量保留一个正在运行进程，只在内存资源出现不足时，Android会尝试停止一些进程从而释放足够的资源给其他新的进程使用， 也能保证用户正在访问的当前进程有足够的资源去及时地响应用户的事件。Android会根据进程中运行的组件类别以及组件的状态来判断该进程的重要性，Android会首先停止那些不重要的进程。按照重要性从高到低一共有五个级别就是我们常说的：前台进程、可见进程、服务进程、后台进程、空进程。

Android设备出厂以后，java虚拟机对单个应用的最大内存分配就确定下来了，超出这个值就会OOM。这个属性值是定义在/system/build.prop文件中的
dalvik.vm.heapstartsize=8m，它表示堆分配的初始大小，它会影响到整个系统对RAM的使用程度，和第一次使用应用时的流畅程度。它值越小，系统ram消耗越慢，但一些较大应用一开始不够用，需要调用gc和堆调整策略，导致应用反应较慢。它值越大，这个值越大系统ram消耗越快，但是应用更流畅。

dalvik.vm.heapgrowthlimit=64m // 单个应用可用最大内存
主要对应的是这个值,它表示单个进程内存被限定在64m,即程序运行过程中实际只能使用64m内存，超出就会报OOM。（仅仅针对dalvik堆，不包括native堆）

dalvik.vm.heapsize=384m//heapsize参数表示单个进程可用的最大内存，但如果存在heapgrowthlimit参数，则以heapgrowthlimit为准.
heapsize表示不受控情况下的极限堆，表示单个虚拟机或单个进程可用的最大内存。而android上的应用是带有独立虚拟机的，也就是每开一个应用就会打开一个独立的虚拟机（这样设计就会在单个程序崩溃的情况下不会导致整个系统的崩溃）。
注意： 在设置了heapgrowthlimit的情况下，单个进程可用最大内存为heapgrowthlimit值。
在android开发中，如果要使用大堆，需要在manifest中指定android:largeHeap为true，这样dvm heap最大可达heapsize。

不同设备，这些个值可以不一样。一般地，厂家针对设备的配置情况都会适当的修改/system/build.prop文件来调高这个值。
随着设备硬件性能的不断提升，这个值越来越大。现在手机基本128m，256m了，但都遵循Android框架对每个应用的最小内存大小限制，想了解更多可参考官网Compatibility

通过代码查看每个进程可用的最大内存，即heapgrowthlimit值：

ActivityManager activityManager = (ActivityManager) context.getSystemService(Context.ACTIVITY_SERVICE);
int memClass = activityManager.getMemoryClass();//64，以m为单位

内存泄露分析

Android应用内存泄漏的的原因可能有有以下几个：

• 查询数据库后没有关闭游标cursor 
• 构造Adapter时，没有使用convertView重用
• Bitmap对象不在使用时调用recycle()释放内存
• 对象被生命周期长的对象引用，如activity被静态集合引用导致activity不能释放 

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频繁的使用static关键字修饰
static声明变量的生命周期其实是和APP的生命周期一样的（进程级别）。大量的使用的话，就会占据内存空间不释放，积少成多也会造成内存的不断开销，直至挂掉。static的合理使用一般用来修饰基本数据类型或者轻量级对象，尽量避免修饰集合或者大对象，常用作修饰全局配置项、工具类方法、内部类。

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Bitmap使用不当
Bitmap的不当处理极可能造成OOM，绝大多数情况应用程序OOM都是因这个原因出现的。Bitamp位图是Android中当之无愧的胖子，所以在操作的时候必须小心。
解决方案：

• 及时释放recycle
  虽然，系统能够确认Bitmap分配的内存最终会被销毁，但是由于它占用的内存过多，所以很可能会超过Java堆的限制。因此，在用完Bitmap时，要及时的recycle掉。recycle并不能确定立即就会将Bitmap释放掉，但是会给虚拟机一个暗示：“该图片可以释放了”。
• 设置二次采样
  需求允许的话，应该去对BItmap进行一定的缩放，通过BitmapFactory.Options的inSampleSize属性进行控制。如果仅仅只想获得Bitmap的属性，其实并不需要根据BItmap的像素去分配内存，只需在解析读取Bitmap的时候使用BitmapFactory.Options的inJustDecodeBounds属性。
• 软引用或者弱引用并进行本地缓存

  SoftReference<Bitmap>  bitmap_ref  = new SoftReference<Bitmap>(BitmapFactory.decodeStream(inputstream)); 
  if (bitmap_ref .get() != null)
          bitmap_ref.get().recycle();

• 使用图片缓存
  █Bitmap缓存分为两种：
  一种是内存缓存，一种是硬盘缓存。
  █内存缓存（LruCache）：以牺牲宝贵的应用内存为代价，内存缓存提供了快速的Bitmap访问方式。系统提供的LruCache类是非常适合用作缓存Bitmap任务的，它将最近被引用到的对象存储在一个强引用的LinkedHashMap中，并且在缓存超过了指定大小之后将最近不常使用的对象释放掉。
  █注意： 以前有一个非常流行的内存缓存实现是SoftReference(软引用)或者WeakReference(弱引用)的Bitmap缓存方案，然而现在已经不推荐使用了。自Android2.3版本(API Level 9)开始，垃圾回收器更着重于对软/弱引用的回收，这使得上述的方案相当无效。
  █硬盘缓存（DiskLruCache）：一个内存缓存对加速访问最近浏览过的Bitmap非常有帮助，但是你不能局限于内存中的可用图片。GridView这样有着更大的数据集的组件可以很轻易消耗掉内存缓存。你的应用有可能在执行其他任务(如打电话)的时候被打断，并且在后台的任务有可能被杀死或者缓存被释放。一旦用户重新聚焦(resume)到你的应用，你得再次处理每一张图片。
  在这种情况下，硬盘缓存可以用来存储Bitmap并在图片被内存缓存释放后减小图片加载的时间(次数)。当然，从硬盘加载图片比内存要慢，并且应该在后台线程进行，因为硬盘读取的时间是不可预知的。

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广播接收器、注册观察者未取消注册
注册广播接收器、注册观察者等等，比如：
假设我们希望在锁屏界面(LockScreen)中，监听系统中的电话服务以获取一些信息(如信号强度等)，则可以在LockScreen中定义一个PhoneStateListener的对象，同时将它注册到TelephonyManager服务中。对于LockScreen对象，当需要显示锁屏界面的时候就会创建一个LockScreen对象，而当锁屏界面消失的时候LockScreen对象就会被释放掉。
　　但是如果在释放LockScreen对象的时候忘记取消我们之前注册的PhoneStateListener对象，则会导致LockScreen无法被GC回收。如果不断的使锁屏界面显示和消失，则最终会由于大量的LockScreen对象没有办法被回收而引起OutOfMemory,使得system_process进程挂掉。
虽然有些系统程序，它本身好像是可以自动取消注册的(当然不及时)，但是我们还是应该在我们的程序中明确的取消注册，程序结束时应该把所有的注册都取消掉。

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集合中对象没清理造成的内存泄露
我们通常把一些对象的引用加入到了集合中，当我们不需要该对象时，如果没有把它的引用从集合中清理掉，这样这个集合就会越来越大。如果这个集合是static的话，那情况就更严重了。

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资源对象没关闭造成的内存泄露
资源性对象比如(Cursor，File文件等)往往都用了一些缓冲，我们在不使用的时候，应该及时关闭它们，以便它们的缓冲及时回收内存。它们的缓冲不仅存在于Java虚拟机内，还存在于Java虚拟机外。如果我们仅仅是把它的引用设置为null,而不关闭它们，往往会造成内存泄露。因为有些资源性对象，比如SQLiteCursor(在析构函数finalize(),如果我们没有关闭它，它自己会调close()关闭)，如果我们没有关闭它，系统在回收它时也会关闭它，但是这样的效率太低了。因此对于资源性对象在不使用的时候，应该立即调用它的close()函数，将其关闭掉，然后再置为null.在我们的程序退出时一定要确保我们的资源性对象已经关闭。

程序中经常会进行查询数据库的操作，但是经常会有使用完毕Cursor后没有关闭的情况。如果我们的查询结果集比较小，对内存的消耗不容易被发现，只有在长时间大量操作的情况下才会复现内存问题，这样就会给以后的测试和问题排查带来困难和风险。

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构造Adapter时，没有使用缓存的 convertView
以构造ListView的BaseAdapter为例，在BaseAdapter中提共了方法：

public View getView(intposition, View convertView, ViewGroup parent)

来向ListView提供每一个item所需要的view对象。初始时ListView会从BaseAdapter中根据当前的屏幕布局实例化一定数量的view对象，同时ListView会将这些view对象缓存起来。当向上滚动ListView时，原先位于最上面的list item的view对象会被回收，然后被用来构造新出现的最下面的list item。这个构造过程就是由getView()方法完成的，getView()的第二个形参 View convertView就是被缓存起来的list item的view对象(初始化时缓存中没有view对象则convertView是null)。

　　由此可以看出，如果我们不去使用convertView，而是每次都在getView()中重新实例化一个View对象的话，即浪费时间，也造成内存垃圾，给垃圾回收增加压力，如果垃圾回收来不及的话，虚拟机将不得不给该应用进程分配更多的内存，造成不必要的内存开支。