高性能Android应用开发

本书主要关于如何提高Android App的性能以便为用户提供极致的体验，在智能设备广泛应用的今天，这本书对开发人员来说十分有用。本书有助于开发人员更进一步了解Android App性能方面的问题，不断改善App性能，更适应用户需求。

 

性能问题在很大程度上决定了用户是否会使用一款App，本书正是Android性能方面的关键性指南。全书共8章，主要从电池、内存、CPU和网络方面讲解了电池管理、工作效率和速度这几个方面的性能优化问题，并介绍了一些有助于确定和定位性能问题所属类型的工具。同时也会探讨开发人员面临的一些主要问题，进而提出一些可行的补救措施。全书旨在通过提高App性能完善App，以便用户可以获得极致体验。

Doug Sillars是AT&T开发者计划中的性能推广领导者。他帮助了成千上万的移动开发人员将性能的杰出实践应用到App上。他开发的工具和总结的杰出实践，帮助开发人员使App运行得更快，同时使用了更少的数据和电量。

序 xiii

前言 xv

第1章　Android 的性能指标　　1

1.1　性能对用户很重要　　2

1.1.1　电子商务和性能　　2

1.1.2　电子商务之外的影响　　3

1.1.3　性能可以节省基础设备　　4

1.2　恶劣的性能影响因素：宕机　　4

1.2.1　低性能就像持续的宕机　　5

1.2.2　消费者对性能bug 的态度　　7

1.2.3　智能手机电池寿命：矿井中的金丝雀　　8

1.3　App 性能问题的检测　　8

1.3.1　模拟测试　　9

1.3.2　真实用户监测　　9

1.4　总结　　9

第2章　构建Android 设备实验室　　10

2.1　你的用户都在使用什么设备　　11

2.2　设备特性分布　　11

2.2.1　屏幕　　11

2.2.2　SDK 版本　　12

2.2.3　CPU/ 内存和存储　　12

2.3　用户使用的网络　　12

2.4　你的设备不是用户的设备　　12

2.5　测试　　13

2.6　创建设备实验室　　14

2.6.1　你想要花很多钱买设备吗　　14

2.6.2　我应该购买什么样的设备　　15

2.6.3　除了手机之外　　17

2.6.4　Android Open
Source Project 设备　　17

2.6.5　其他选择　　18

2.6.6　其他注意事项　　19

2.6.7　我的设备实验室　　20

2.7　总结　　20

第3章　硬件性能和电池寿命　　22

3.1　Android 的硬件特点　　22

3.2　少即是多　　23

3.3　耗电原因　　24

3.3.1　Android 能耗统计文件　　24

3.3.2　屏幕　　26

3.3.3　无线设备　　27

3.3.4　CPU　　27

3.3.5　其他传感器　　28

3.3.6　休眠　　29

3.3.7　WakeLock 和Alarm　　29

3.3.8　Doze 模式　　30

3.4　基本的电量消耗分析　　31

3.4.1　详细的App 电量消耗分析　　34

3.4.2　能耗数据和数据流量　　36

3.4.3　App 休眠　　38

3.5　高级电池监控　　38

3.5.1　电能统计　　38

3.5.2　Battery
Historian　　42

3.5.3　Battery
Historian　　2.0　　51

3.6　JobScheduler　　54

3.7　小结　　58

第4章　屏幕和UI 性能　　59

4.1　UI 性能基准　　59

4.2　Android 上的UI 和渲染性能改进　　60

4.3　创建视图　　61

4.4　资源缩减　　74

4.4.1　屏幕的过度绘制　　74

4.4.2　检测过度绘制　　74

4.4.3　Hierarchy
Viewer 中的过度绘制　　77

4.4.4　过度绘制和KitKat（Overdraw
Avoidance）　　78

4.5　分析卡顿（测量GPU 的渲染性能）　　79

4.6　丢帧　　83

4.6.1　Systrace　　84

4.6.2　Systrace
Screen Painting　　86

4.6.3　Systrace 和CPU 阻塞渲染　　91

4.6.4　Systrace 更新——2015 年Google I/O 开发者大会　　93

4.6.5　第三方工具　　95

4.7　感知性能　　95

4.7.1　进度条：优缺点　　96

4.7.2　动画掩盖加载时间　　96

4.7.3　即时更新的善意谎言　　96

4.7.4　提高感知性能的建议　　97

4.8　小结　　97

第5章　内存性能　　98

5.1　Android 内存：它是如何工作的　　98

5.1.1　共享内存与私有内存　　98

5.1.2　脏内存与干净内存　　99

5.1.3　内存清理（垃圾回收）　　99

5.1.4　确定App 使用的内存大小　　102

5.1.5　procstats　　107

5.1.6　Android 内存警告　　111

5.2　Java 中的内存管理/ 泄露　　112

5.3　追踪内存泄露的工具　　112

5.3.1　Heap Dump　　113

5.3.2　Allocation
Tracker　　115

5.3.3　增加一处内存泄露　　116

5.3.4　更加深层次的堆解析：MAT
和LeakCanary　　119

5.3.5　Eclipse 内存分析工具——MAT　　119

5.3.6　LeakCanary　　125

5.4　小结　　128

第6章　CPU 与CPU 性能　　129

6.1　检测CPU 占用率　　130

6.2　使用Systrace 分析CPU　　131

6.3　Traceview（遗留的监视器DDMS 工具）　　134

6.4　Traceview（Android
Studio）　　137

6.5　其他优化工具　　140

6.6　小结　　141

第7章　网络性能　　142

7.1　Wi-Fi 与蜂窝无线电　　142

7.1.1　Wi-Fi　　143

7.1.2　蜂窝　　143

7.1.3　RRC 状态机　　144

7.2　测试工具　　147

7.2.1　Wireshark　　148

7.2.2　Fiddler　　149

7.2.3　MITMProxy　　150

7.2.4　AT&T ARO　　151

7.2.5　混合型App 和WebPageTest
org　　154

7.3　Android 网络优化　　154

7.3.1　文件优化　　155

7.3.2　精简文本文件（Souders：精简JavaScript）　　156

7.3.3　图片　　157

7.3.4　文件缓存　　159

7.3.5　文件之外　　161

7.3.6　分组连接　　162

7.3.7　检测应用的无线电使用情况　　163

7.3.8　适时关闭连接　　164

7.3.9　定期执行重复的ping 命令　　166

7.3.10　网络安全技术的应用（HTTP
和HTTPS）　　167

7.4　全球移动网络覆盖范围　　167

7.4.1　CDN 服务器　　168

7.4.2　在慢速网络中测试App　　169

7.4.3　仿真慢速网络而不用倾家荡产　　169

7.4.4　构建网络感知App　　170

7.4.5　计算延迟　　173

7.4.6　后一英里的延迟　　174

7.4.7　其他无线电　　174

7.4.8　GPS　　174

7.4.9　蓝牙　　174

7.5　小结　　176

第8章　真实用户监测　　177

8.1　启用RUM 工具　　178

8.2　RUM 分析：示例程序　　178

8.3　崩溃　　179

8.3.1　分析Crashlytics
的崩溃报告　　181

8.3.2　使用　　186

8.3.3　实时信息　　190

8.4　大数据的营救　　190

8.5　小结　　192

附录　组织性能　　193

关于作者　　198

封面介绍　　198

“这本书将使得任何Android开发者都能够构建高效、运行良好的App。”——Brad Zeschuk，M2Catalyst公司工程副总裁

 

“本书是Android性能方面的权威实战指南，可以帮助工程师转换视角。书中不仅涵盖了基本的算法话题，还深入到了硬件和平台的工作方式，让你了解工具的异常显示是什么含义。”——Colt
McAnlis，资深布道师，Google公司团队主管