性能優化之Java(Android)代碼優化

性能優化之Java(Android)代碼優化

性能優化專題已完成五部分：

<a target="_blank" href="http://www.trinea.cn/android/performance/">性能優化總綱——性能問題及性能調優方式</a>

<a target="_blank" href="http://www.trinea.cn/android/java-android-performance/">性能優化第三篇——Java(Android)代碼優化</a>

<a target="_blank" href="http://www.trinea.cn/android/layout-performance/">性能優化第二篇——布局優化</a>

<a target="_blank" href="http://www.trinea.cn/android/database-performance/">性能優化第一篇——資料庫性能優化</a>

1、降低執行時間

這部分包括：緩存、資料存儲優化、算法優化、JNI、邏輯優化、需求優化幾種優化方式。

(1). 緩存

緩存主要包括對象緩存、IO緩存、網絡緩存、DB緩存，對象緩存能減少記憶體的配置設定，IO緩存減少磁盤的讀寫次數，網絡緩存減少網絡傳輸，DB緩存較少Database的通路次數。

在記憶體、檔案、資料庫、網絡的讀寫速度中，記憶體都是最優的，且速度數量級差别，是以盡量将需要頻繁通路或通路一次消耗較大的資料存儲在緩存中。

Android中常使用緩存:

c. 消息緩存

通過handler.obtainMessage複用之前的message，如下：

handler.sendMessage(handler.obtainMessage(0,

object));

e. 網絡緩存

資料庫緩存http response，根據http頭資訊中的Cache-Control域确定緩存過期時間。

f. 檔案IO緩存

使用具有緩存政策的輸入流，BufferedInputStream替代InputStream，BufferedReader替代Reader，BufferedReader替代BufferedInputStream.對檔案、網絡IO皆适用。

h. 其他需要頻繁通路或通路一次消耗較大的資料緩存

(2). 資料存儲優化

包括資料類型、資料結構的選擇。

a. 資料類型選擇

字元串拼接用StringBuilder代替String，在非并發情況下用StringBuilder代替StringBuffer。

64位類型如long double的處理比32位如int慢

使用SoftReference、WeakReference相對正常的強應用來說更有利于系統垃圾回收

final類型存儲在常量區中讀取效率更高

LocalBroadcastManager代替普通BroadcastReceiver，效率和安全性都更高

b. 資料結構選擇

常見的資料結構選擇如：

ArrayList和LinkedList的選擇，ArrayList根據index取值更快，LinkedList更占記憶體、随機插入删除更快速、擴容效率更高。一般推薦ArrayList。

ArrayList、HashMap、LinkedHashMap、HashSet的選擇，hash系列資料結構查詢速度更優，ArrayList存儲有序元素，HashMap為鍵值對資料結構，LinkedHashMap可以記住加入次序的hashMap，HashSet不允許重複元素。

HashMap、WeakHashMap選擇，WeakHashMap中元素可在适當時候被系統垃圾回收器自動回收，是以适合在記憶體緊張型中使用。

Collections.synchronizedMap和ConcurrentHashMap的選擇，ConcurrentHashMap為細分鎖，鎖粒度更小，并發性能更優。Collections.synchronizedMap為對象鎖，自己添加函數進行鎖控制更友善。

Android也提供了一些性能更優的資料類型，如SparseArray、SparseBooleanArray、SparseIntArray、Pair。

Sparse系列的資料結構是為key為int情況的特殊處理，采用二分查找及簡單的數組存儲，加上不需要泛型轉換的開銷，相對Map來說性能更優。不過我不太明白為啥預設的容量大小是10，是做過資料統計嗎，還是說現在的記憶體優化不需要考慮這些東西，寫16會死嗎，還是建議大家根據自己可能的容量設定初始值。

(3). 算法優化

這個主題比較大，需要具體問題具體分析，盡量不用O(n*n)時間複雜度以上的算法，必要時候可用空間換時間。

(4). JNI

Android應用程式大都通過Java開發，需要Dalvik的JIT編譯器将Java位元組碼轉換成本地代碼運作，而本地代碼可以直接由裝置管理器直接執行，節省了中間步驟，是以執行速度更快。不過需要注意從Java空間切換到本地空間需要開銷，同時JIT編譯器也能生成優化的本地代碼，是以糟糕的本地代碼不一定性能更優。

這個優化點會在後面單獨用一片部落格介紹。

(5). 邏輯優化

這個不同于算法，主要是理清程式邏輯，減少不必要的操作。

(6). 需求優化

這個就不說了，對于sb的需求可能帶來的性能問題，隻能說做為一個合格的程式員不能隻是執行者，要學會說NO。不過不能拿這種接口敷衍産品經理哦。

2、異步，利用多線程提高TPS

充分利用多核Cpu優勢，利用線程解決密集型計算、IO、網絡等操作。

關于多線程可參考：

在Android應用程式中由于系統ANR的限制，将可能造成主線程逾時操作放入另外的工作線程中。在工作線程中可以通過handler和主線程互動。

3、提前或延遲操作，錯開時間段提高TPS

(1) 延遲操作

不在Activity、Service、BroadcastReceiver的生命周期等對響應時間敏感函數中執行耗時操作，可适當delay。

Java中延遲操作可使用ScheduledExecutorService，不推薦使用Timer.schedule;

Android中除了支援ScheduledExecutorService之外，還有一些delay操作，如

handler.postDelayed，handler.postAtTime，handler.sendMessageDelayed，View.postDelayed，AlarmManager定時等。

(2) 提前操作

對于第一次調用較耗時操作，可統一放到初始化中，将耗時提前。如得到桌面wallpaperManager.getDrawable();

4、網絡優化

以下是網絡優化中一些用戶端和伺服器端需要盡量遵守的準則：

a. 圖檔必須緩存，最好根據機型做圖檔做圖檔适配

b. 所有http請求必須添加httptimeout

c. api接口資料以json格式傳回，而不是xml或html

d. 根據http頭資訊中的Cache-Control域确定是否緩存請求結果。

e. 減少網絡請求次數，伺服器端适當做請求合并。

f. 減少重定向次數

g. api接口伺服器端響應時間不超過100ms

<a target="_blank" href="http://www.trinea.cn/?p=778">Android公共庫(緩存 下拉ListView 下載下傳管理Pro 靜默安裝 root運作 Java公共類)</a>

<a target="_blank" href="http://www.trinea.cn/android/android-imagecache%E5%9B%BE%E7%89%87%E7%BC%93%E5%AD%98%EF%BC%8C%E4%BD%BF%E7%94%A8%E7%AE%80%E5%8D%95%EF%BC%8C%E6%94%AF%E6%8C%81%E9%A2%84%E5%8F%96%EF%BC%8C%E6%94%AF%E6%8C%81%E5%A4%9A%E7%A7%8D%E7%BC%93/">Android ImageCache圖檔緩存</a>

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