文中的很多图都是Google性能优化指南第六季中的一些截图

Google给出的优化指南来镇楼

https://developer.android.com...

闪屏定义

Android官方的性能优化典范，从第六季开始，发起了一系列针对App启动的优化实践，地址如下：

https://www.youtube.com/watch...

可想而知，App的启动性能是非常重要的。同时，Google针对App闪屏，也给出了非常详细的设计定义，如下所示。

https://material.google.com/p...

其实最早的时候，闪屏是用来在App未完全启动的时候，让用户不至于困惑App是否启动而加入的一个设计。而现在的很多App，基本上都把闪屏当做一个广告、宣传的页面了，貌似已经失去了原本的意义，但闪屏，不管怎么说，在一个App启动的时候，都是非常重要的，设计的事情，交给UE吧，开发要做的，就是让App的启动体验，做到最好。

App启动流程

App启动的整个过程，可以分解成下面几个过程：

1. 用户在Launcher上点击App Icon
2. 系统为App创建进程，显示启动窗口
3. App在进程中创建自己的组件

这个过程可以用下面这幅图来描述：

而我们能够优化的，也就是下面Application的创建部分，系统的进程分配以及一些窗口切换的动画效果等，都是跟ROM相关的，我们无法处理。所以，我们需要把重点放到Application的创建过程。

上面是官方的说明，下面我们用更加通俗的语言来解释一遍。

当用户点击桌面icon的时候，系统准备好了，给App分配进程空间，就好像去酒店开房，但是你又不能直接进入房间，你得坐电梯去房间，那么你坐电梯的这个时间，实际上就是系统的准备时间，那么系统的这个准备时间一般来说不会太长，但假如的开的是一个总统套房呢，系统就得花不少时间来打理，所以系统给所有用户都准备了一个过渡界面，这个界面，就是启动时的黑屏白屏，也就是你坐电梯里面看的小广告，看完小广告，你就到房间了，然后你想干嘛都可以了，这个想干嘛的速度，就完全取决于你开门的速度了，你门开得快，自然那啥快，所以这里是开发者可以优化的地方，有些开发者掏个钥匙要好几秒，有的只要几百毫秒，完全影响了后面那啥的效率。

那么一般来说，故事到这里就结束了，但是，系统，也就是这个酒店，并不是一个野鸡酒店，他也想尽量做得让顾客满意，这样才会有回头客啊，所以，酒店做了一个优化，可以让每个顾客自己定义在坐电梯的时候想看什么!也就是说，系统在加载App的时候，首先是加载了资源文件，这里就包括了要启动的Activity的Theme，而这个Theme呢，是可以自定义的，也就是顾客在坐电梯时想看的东西，而不是千篇一律的白屏或者黑屏，他可以定制很多东西，例如ActionBar、背景、StatBar等等。

启动时间的测量

关于Activity启动时间的定义

对于Activity来说，启动时，首先执行的是onCreate()、onStart()、onResume()这些生命周期函数，但即使这些生命周期方法回调结束了，应用也不算已经完全启动，还需要等View树全部构建完毕，一般认为，setContentView中的View全部显示结束了，算作是应用完全启动了。

Display Time

从API19之后，Android在系统Log中增加了Display的Log信息，通过过滤ActivityManager以及Display这两个关键字，可以找到系统中的这个Log：

1. $ adb logcat | grep “ActivityManager” 

ActivityManager: Displayed com.example.launcher/.LauncherActivity: +999ms

抓到的Log如图所示：

那么这个时间，实际上是Activity启动，到Layout全部显示的过程，但是要注意，这里并不包括数据的加载，因为很多App在加载时会使用懒加载模式，即数据拉取后，再刷新默认的UI。

reportFullyDrawn

前面说了，系统日志中的Display Time只是布局的显示时间，并不包括一些数据的懒加载等消耗的时间，所以，系统给我们定义了一个类似的『自定义上报时间』——reportFullyDrawn。

同样是借用Google的一张图来说明：

reportFullyDrawn是由我们自己调用的，一般在数据全部加载完毕后，手动调用，这样就会在Log中增加一条日志：

1. $ adb logcat | grep “ActivityManager” 
2. ActivityManager: Displayed com.example.launcher/. LauncherActivity: +999ms 
3. ActivityManager: Fully drawn com.example.launcher/. LauncherActivity: +1s999ms  

一般来说，使用的场景如下：

1. public class MainActivity extends AppCompatActivity implements LoaderManager.LoaderCallbacks<Void> { 
2.  
3.     @Override 
4.     protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) { 
5.         super.onCreate(savedInstanceState); 
6.         setContentView(R.layout.activity_main); 
7.     } 
8.  
9.     @Override 
10.     public void onLoadFinished(Loader<Void> loader, Void data) { 
11.         // 加载数据 
12.         // …… 
13.         // 上报reportFullyDrawn 
14.         reportFullyDrawn(); 
15.     } 
16.  
17.     @Override 
18.     public Loader<Void> onCreateLoader(int id, Bundle args) { 
19.         return null; 
20.     } 
21.  
22.     @Override 
23.     public void onLoaderReset(Loader<Void> loader) { 
24.  
25.     } 
26. }  

但是要注意，这个方式需要API19+，所以，这里需要对SDK版本进行判断。

计算启动时间——ADB

通过ADB命令可以统计应用的启动时间，指令如下所示：

1.   ~  adb shell am start -W com.xys.preferencetest/.MainActivity 
2. Starting: Intent { act=android.intent.action.MAIN cat=[android.intent.category.LAUNCHER] cmp=com.xys.preferencetest/.MainActivity } 
3. Status: ok 
4. Activity: com.xys.preferencetest/.MainActivity 
5. ThisTime: 1047 
6. TotalTime: 1047 
7. WaitTime: 1059 
8. Complete  

该指令一共给出了三个时间：

• ThisTime:最后一个启动的Activity的启动耗时
• TotalTime:自己的所有Activity的启动耗时
• WaitTime: ActivityManagerService启动App的Activity时的总时间(包括当前Activity的onPause()和自己Activity的启动)

这三个时间不是很好理解，我们可以把整个过程分解

1.上一个Activity的onPause()——2.系统调用AMS耗时——3.第一个Activity(也许是闪屏页)启动耗时——4.第一个Activity的onPause()耗时——5.第二个Activity启动耗时

那么，ThisTime表示5(最后一个Activity的启动耗时)。TotalTime表示3.4.5总共的耗时(如果启动时只有一个Activity，那么ThisTime与TotalTime应该是一样的)。WaitTime则表示所有的操作耗时，即1.2.3.4.5所有的耗时。

每次给出的时间可能并不一样，而且应用从首次安装启动到后面每次正常启动，时间都会不同，区别于系统是否要分配进程空间。

计算启动时间——Screen Record

通过录屏进行启动的分析，是一个很好的办法，在API21+，Android给我们提供了一个更加方便、准确的方式：

1.  ~ adb shell screenrecord --bugreport /sdcard/test.mp4 

Android在screenrecord中新增了一个参数——bugreport，那么加了这个参数之后，录制出来的视频，在左上角就会增加一行数字的显示，如图所示。

在视频开始前，会显示设备信息和一些参数：

视频开始后，左上角会有一行数字：

例如图中的：15:31:22.261 f=171(0)

其中，前面的4个数字，就是时间戳，即15点31分22秒261，f=后面的数字是当前的帧数，注意，不是帧率，而是代表当前是第几帧，括号中的数字，代表的是『Dropped framescount』，即掉帧数。

有了这个东西，再结合视频就可以非常清楚的看见这些信息了。

启动时间的调试

模拟启动延时

在测试的时候，我们可以通过下面的方式来进行启动的延迟模拟：

1. SystemClock.sleep(2000) 

或者直接通过:

1. try { 
2.     Thread.sleep(2000); 
3. } catch (InterruptedException e) { 
4.     e.printStackTrace(); 
5. }  

或者通过：

1. new Handler().postDelayed(new Runnable() { 
2.     @Override 
3.     public void run() { 
4.         // Delay 
5.     } 
6.  
7. }, 2000);  

这些方案都可以进行启动延迟的模拟。

强制冷启动

在『开发者选项』中的Background Process Limit中设置为No Background Processes

优化点

Static Block

很多代码中的Static Block，都是做一些初始化工作，特别是ContentProvider中在Static Block中初始化一些UriMatcher，这些东西可以做成懒加载模式。

Application

Application是程序的主入口，特别是很多第三方SDK都会需要在Application的onCreate里面做很多初始化操作，不得不说，各种第三方SDK，都特别喜欢这个『兵家必争之地』，再加上自己的一些库的初始化，会让整个Application不堪重负。

优化的方法，无非是通过以下几个方面：

• 延迟初始化
• 后台任务
• 界面预加载

阻塞

阻塞有很多种情况，例如磁盘IO阻塞(读写文件、SharedPerfences)、网络阻塞(现在应该不会了)以及高CPU占用的代码(加解密、渲染、解析等等)。

View层级

见《Android群英传》

耗时方法

通过使用TraceView && Systrace && Method Tracing工具来进行排查，见《Android群英传:神兵利器》

App启动优化的一般过程

1. 通过TraceView、Systrace来分析耗时的方法与组件。
2. 梳理启动加载的每一个库、组件。
3. 将梳理出来的库，按功能和需求进行划分，设计该库的启动时机。
4. 与交互沟通，设计启动画面，按前文方法进行优化。

解决方案

Theme

当系统加载一个Activity的时候，onCreate()是一个耗时过程，那么在这个过程中，系统为了让用户能有一个比较好的体验，实际上会先绘制一些初始界面，类似于PlaceHolder。

系统首先会读取当前Activity的Theme，然后根据Theme中的配置来绘制，当Activity加载完毕后，才会替换为真正的界面。所以，Google官方提供的解决方案，就是通过android:windowBackground属性，来进行加载前的配置，同时，这里不仅可以配置颜色，还能配置图片，例如，我们可以使用一个layer-list来作为android:windowBackground要显示的图：

start_window.xml

1. <layer-list xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android" 
2.             android:opacity="opaque"> 
3.     <item android:drawable="@android:color/darker_gray"/> 
4.     <item> 
5.         <bitmap 
6.             android:gravity="center" 
7.             android:src="@mipmap/ic_launcher"/> 
8.     </item> 
9. </layer-list>  

可以看见，这里通过layer-list来实现图片的叠加，让开发者可以自由组合。

配置中的android:opacity="opaque"参数是为了防止在启动的时候出现背景的闪烁。

接下来可以设置一个新的Style，这个Style就是Activity预加载的Style。

1. <resources> 
2.  
3.     <!-- Base application theme. --> 
4.     <style name="AppTheme" parent="Theme.AppCompat.Light.DarkActionBar"> 
5.         <!-- Customize your theme here. --> 
6.         <item name="colorPrimary">@color/colorPrimary</item> 
7.         <item name="colorPrimaryDark">@color/colorPrimaryDark</item> 
8.         <item name="colorAccent">@color/colorAccent</item> 
9.     </style> 
10.  
11.     <style name="StartStyle" parent="AppTheme"> 
12.         <item name="android:windowBackground">@drawable/start_window</item> 
13.     </style> 
14. </resources>  

OK，下面在Mainifest中给Activity指定需要预加载的Style：

1. <?xml version="1.0" encoding="utf-8"?> 
2. <manifest xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android" 
3.           package="com.xys.startperformancedemo"> 
4.  
5.     <application 
6.         android:allowBackup="true" 
7.         android:icon="@mipmap/ic_launcher" 
8.         android:label="@string/app_name" 
9.         android:supportsRtl="true" 
10.         android:theme="@style/AppTheme"> 
11.         <activity 
12.             android:name=".MainActivity" 
13.             android:theme="@style/StartStyle"> 
14.             <intent-filter> 
15.                 <action android:name="android.intent.action.MAIN"/> 
16.  
17.                 <category android:name="android.intent.category.LAUNCHER"/> 
18.             </intent-filter> 
19.         </activity> 
20.     </application> 
21.  
22. </manifest>  

这里需要注意下，一定是Activity的Theme，而不是Application的Theme。

最后，我们在Activity加载真正的界面之前，将Theme设置回正常的Theme就好了：

1. public class MainActivity extends AppCompatActivity { 
2.  
3.     @Override 
4.     protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) { 
5.         setTheme(R.style.AppTheme); 
6.         super.onCreate(savedInstanceState); 
7.         SystemClock.sleep(2000); 
8.         setContentView(R.layout.activity_main); 
9.     } 
10. }  

在这个Activity中，我使用SystemClock.sleep(2000)，模拟了一个Activity加载的耗时过程，在super.onCreate(savedInstanceState)调用前，将主题重新设置为原来的主题。

通过这种方式设置的效果如下：

启动的时候，会先展示一个画面，这个画面就是系统解析到的Style，等Activity加载完全完毕后，才会加载Activity的界面，而在Activity的界面中，我们将主题重新设置为正常的主题，从而达到一个友好的启动体验，这种方式其实并没有真正的加速启动过程，而是通过交互体验来优化了展示的效果。

异步初始化

这个很简单，就是让App在onCreate里面尽可能的少做事情，而利用手机的多核特性，尽可能的利用多线程，例如一些第三方框架的初始化，如果能放线程，就尽量的放入线程中，最简单的，你可以直接new Thread()，当然，你也可以通过公共的线程池来进行异步的初始化工作，这个是最能够压缩启动时间的方式

延迟初始化

延迟初始化并不是减少了启动时间，而是让耗时操作让位、让资源给UI绘制，将耗时的操作延迟到UI加载完毕后，所以，这里建议通过mDecoView.post方法，来进行延迟加载，代码如下：

1. getWindow().getDecorView().post(new Runnable() { 
2.  
3.   @Override public void run() { 
4.     …… 
5.   } 
6. });  

我们的ContentView就是通过mDecoView.addView加入到根布局的，所以，通过这种方式，可以让延迟加载的内容，在ContentView初始化完毕后，再进行执行，保证了UI绘制的流畅性。

IntentService

IntentService是继承于Service并处理异步请求的一个类，在IntentService的内部，有一个工作线程来处理耗时操作，启动IntentService的方式和启动传统Service一样，同时，当任务执行完后，IntentService会自动停止，而不需要去手动控制。

1. public class InitIntentService extends IntentService { 
2.  
3.     private static final String ACTION = "com.xys.startperformancedemo.action"; 
4.  
5.     public InitIntentService() { 
6.         super("InitIntentService"); 
7.     } 
8.  
9.     public static void start(Context context) { 
10.         Intent intent = new Intent(context, InitIntentService.class); 
11.         intent.setAction(ACTION); 
12.         context.startService(intent); 
13.     } 
14.  
15.     @Override 
16.     protected void onHandleIntent(Intent intent) { 
17.         SystemClock.sleep(2000); 
18.         Log.d(TAG, "onHandleIntent: "); 
19.     } 
20. }  

我们将耗时任务丢到IntentService中去处理，系统会自动开启线程去处理，同时，在任务结束后，还能自己结束Service，多么的人性化!OK，只需要在Application或者Activity的onCreate中去启动这个IntentService即可：

1. @Override 
2. protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) { 
3.     super.onCreate(savedInstanceState); 
4.     setContentView(R.layout.activity_main); 
5.     InitIntentService.start(this); 
6. }  

最后不要忘记在Mainifest注册Service。

使用ActivityLifecycleCallbacks

Framework提供的这个方法可以监控到所有Activity的生命周期，在这里，我们就可以通过onActivityCreated这样一个回调，来将一些UI相关的初始化操作放到这里，同时，通过unregisterActivityLifecycleCallbacks来避免重复的初始化。同时，这里onActivityCreated回调的参数Bundle，可以用来区别是否是被系统所回收的Activity。

1. public class MainApplication extends Application { 
2.  
3.     @Override 
4.     public void onCreate() { 
5.         super.onCreate(); 
6.         // 初始化基本内容 
7.         // …… 
8.         registerActivityLifecycleCallbacks(new ActivityLifecycleCallbacks() { 
9.             @Override 
10.             public void onActivityCreated(Activity activity, Bundle savedInstanceState) { 
11.                 unregisterActivityLifecycleCallbacks(this); 
12.                 // 初始化UI相关的内容 
13.                 // …… 
14.             } 
15.  
16.             @Override 
17.             public void onActivityStarted(Activity activity) { 
18.             } 
19.  
20.             @Override 
21.             public void onActivityResumed(Activity activity) { 
22.             } 
23.  
24.             @Override 
25.             public void onActivityPaused(Activity activity) { 
26.             } 
27.  
28.             @Override 
29.             public void onActivityStopped(Activity activity) { 
30.             } 
31.  
32.             @Override 
33.             public void onActivitySaveInstanceState(Activity activity, Bundle outState) { 
34.             } 
35.  
36.             @Override 
37.             public void onActivityDestroyed(Activity activity) { 
38.             } 
39.         }); 
40.     } 
41. }  

资源优化

有几个方面，一个自然是优化布局、布局层级，一个是优化资源，尽可能的精简资源、避免垃圾资源，这些可以通过混淆和tinyPNG这些工具来实现。

甩锅方案

下面是两种不同的方案，都是在Style中进行配置：

1. <item name="android:windowDisablePreview">true</item> 

与

1. <item name="android:windowIsTranslucent">true</item> 
2. <item name="android:windowNoTitle">true</item>  

我们先来看看这样做的效果：

设置效果类似，即通过取消、透明化系统的统一的加载页面来达到启动的『加速』，实际上，是一个『甩锅』的过程。强烈建议开发者不要通过这种方式去做『所谓的启动加速』,这种方式虽然看上去自己的App启动非常快，瞬间就完成了，但实际上，是将真正的启动界面给隐藏了。

系统说：这锅，我们不背!

无解

对应5.0以下的65535问题，目前只能通过Multidex来进行处理，而在5.0以下的机器上，系统在加载前的合并Dex的过程，有可能非常长，这也是暂时无解的问题，只能希望后面Multidex进行优化。

OK，App的启动优化基本如上，其重点过程，依然是分析耗时的操作，以及如何设计合理的启动顺序，希望各位能够通过文中介绍的方式来进行App的启动优化。

作者：tomcat的猫

来源：51CTO