android 效能最佳化 -- 啟動過程 冷啟動 暖開機

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一、應用的啟動方式

　　通常來說，啟動方式分為兩種：冷啟動和暖開機。

　　1、冷啟動：當啟動應用時，後台沒有該應用的進程，這時系統會重新建立一個新的進程分配給該應用，這個啟動方式就是冷啟動。

　　2、暖開機：當啟動應用時，後台已有該應用的進程（例：按back鍵、home鍵，應用雖然會退出，但是該應用的進程是依然會保留在後台，可進入工作清單查看），所以在已有進程的情況下，這種啟動會從已有的進程中來啟動應用，這個方式叫暖開機。

　　特點

　　1、冷啟動：冷啟動因為系統會重新建立一個新的進程分配給它，所以會先建立和初始化Application類，再建立和初始化MainActivity類（包括一系列的測量、布局、繪製），最後顯示在介面上。

　　2、暖開機：暖開機因為會從已有的進程中來啟動，所以暖開機就不會走Application這步了，而是直接走MainActivity（包括一系列的測量、布局、繪製），所以暖開機的過程只需要建立和初始化一個MainActivity就行了，而不必建立和初始化Application，

　　因為一個應用從新進程的建立到進程的銷毀，Application只會初始化一次。

二、應用的啟動過程

　　冷啟動啟動流程：當點擊app的啟動表徵圖時，安卓系統會從Zygote進程中fork建立出一個新的進程分配給該應用，之後會依次建立和初始化Application類、建立MainActivity類、載入主題樣式Theme中的　　　　　　　　       

　　windowBackground等屬性設定給MainActivity以及配置Activity層級上的一些屬性、再inflate布局、當onCreate/onStart/onResume方法都走完了後最後才進行contentView的measure/layout/draw顯示在介面上，所以直到這裡，

　　應用的第一次啟動才算完成，這時候我們看到的介面也就是所說的第一幀。所以，總結一下，應用的啟動流程如下：

　　Application的構造器方法——>attachBaseContext()——>onCreate()——>Activity的構造方法——>onCreate()——>配置主題中背景等屬性——>onStart()——>onResume()——>測量布局繪製顯示在介面上。

　　大致流程如下：

　　1、點擊案頭表徵圖，Launcher會啟動程式預設的Acticity，之後再按照程式的邏輯啟動各種Activity

　　2、啟動Activity都需要藉助應用程式架構層的ActivityManagerService服務進程(Service也是由ActivityManagerService進程來啟動的)；在Android應用程式架構層中，ActivityManagerService是一個非常重要的介面，

　　它不但負責啟動Activity和Service，還負責管理Activity和Service。

　　　　Step 1. 無論是通過Launcher來啟動Activity，還是通過Activity內部調用startActivity介面來啟動新的Activity，都通過Binder處理序間通訊進入到ActivityManagerService進程中，並且調用ActivityManagerService.startActivity介面；

　　　　Step 2. ActivityManagerService調用ActivityStack.startActivityMayWait來做準備要啟動的Activity的相關資訊；

　　　　Step 3. ActivityStack通知ApplicationThread要進行Activity啟動調度了，這裡的ApplicationThread代表的是調用ActivityManagerService.startActivity介面的進程，對於通過點擊應用程式圖示的情景來說，這個進程就是Launcher了，

　　　　而對於通過在Activity內部調用startActivity的情景來說，這個進程就是這個Activity所在的進程了；

　　　　Step 4. ApplicationThread不執行真正的啟動操作，它通過調用ActivityManagerService.activityPaused介面進入到ActivityManagerService進程中，看看是否需要建立新的進程來啟動Activity；

　　　　Step 5. 對於通過點擊應用程式圖示來啟動Activity的情景來說，ActivityManagerService在這一步中，會調用startProcessLocked來建立一個新的進程，而對於通過在Activity內部調用startActivity來啟動新的Activity來說，這一步是不需要執行的，

　　　　因為新的Activity就在原來的Activity所在的進程中進行啟動；

　　　　Step 6. ActivityManagerServic調用ApplicationThread.scheduleLaunchActivity介面，通知相應的進程執行啟動Activity的操作；

　　　　Step 7. ApplicationThread把這個啟動Activity的操作轉寄給ActivityThread，ActivityThread通過ClassLoader匯入相應的Activity類，然後把它啟動起來。

 

三、冷啟動過程中碰到的白屏黑屏以及最佳化啟動時間

　　1、白屏問題 ：

　　android studio升級 2.0之後 加上Instant Run，Instant Run為了能夠讓我們快速部署代碼，背後其實是有一套非常複雜的邏輯的，比如要在APK中建立伺服器與Android Studio進行通訊，以及代碼差異比對和替換等，在研發過程中可能出現白屏問題，

　　一般release版的程式是不會出現這種現象的；

　　如果接下來還會出現白屏問題，可以查看style檔案

<style name="AppTheme" parent="Theme.AppCompat.Light.DarkActionBar">       <item name="android:windowIsTranslucent">true</item>   <item name="android:windowNoTitle">true</item> </style>

加入了兩個屬性，windowIsTranslucent和windowNoTitle，將這兩個屬性都設定成true，就可以讓程式在初始化的時候視窗是透明的，初始化結束後程式主介面才會顯示出來，從而也就完全看不到白屏介面了

 

　　2、啟動時間的最佳化

　　先測量activity的啟動時間-------Activity的reportFullyDrawn()方法 

  　你就需要調用Activity的reportFullyDrawn()。它將在log裡報告從apk初始化（和前面Displayed的時間是一樣的）到reportFullyDrawn() 方法被調用用了多長時間。

      reportFullyDrawn()方法顯示的log也是類似這樣：

      ActivityManager: Displayed com.Android.myexample/.StartupTiming: +768ms

     在4.4上調用reportFullyDrawn()方法會崩潰（但是log還是能正常列印），提示需要UPDATE_DEVICE_STATS許可權 ，但是這個許可權只有系統app才能授權。解決的辦法是這樣調

try{    reportFullyDrawn();}catch(SecurityException e){}

還有一種測量啟動時間的方法也值得一提，那就是screenrecord命令

　　首先啟動帶—bugreport選項（它可以在frames 中新增時間戳記－應該是L中的特性）的screenrecord 命令：

　　$ adb shell screenrecord --bugreport /sdcard/launch.mp4
　　然後點擊app的表徵圖，等待app顯示，ctrl-C screenrecord, 使用adb pull命令把檔案匯出到電腦。　　$ adb pull /sdcard/launch.mp4

　　現在你可以開啟錄製視頻看看發生了什麼。你需要一個能逐幀查看的視頻播放器（mac上的Quicktime 就可以，不清楚其它os上什麼播放器這個功能最好使）。現在逐幀播放，注意視頻的上方有一個frame 時間戳記。

　　一直往前直到你發現app表徵圖高亮了為止。這個時候系統已經處理了表徵圖上的點擊事件，開始啟動app了，記錄下這一幀的時間。繼續播放幀直到你看到了app整個UI的第一幀為止。根據不同情況（是否有啟動視窗，是否有啟動畫面等等），

　　事件和視窗發生的實際順序可能會有不同。對於一個簡單的app來說，你會首先見到啟動視窗，然後漸層出app真實的UI。在你看到UI上的任何內容之後，你應該記錄下第一幀，這時app完成了布局和繪製，準備開始顯示出來了。同時也記錄下這一幀所發生的時間。

　　現在把這兩個時間相減 ((UI displayed) - (icon tapped)); 得到app從點擊到繪製就緒的所有時間。雖然這個時間包含了進程啟動之前的時間，但是至少它可以用於跟其他app比較。

Android冷啟動時間最佳化

     冷啟動時間是指當使用者點擊你的app那一刻到系統調用Activity.onCreate()之間的時間段。在這個時間段內，WindowManager會先載入app主題樣式中的windowBackground做為app的預覽元素，然後再真正去載入activity的layout布局

冷啟動時間最佳化

　　知道了Android冷啟動時間的原理之後，就可以通過一些小技巧來對冷啟動時間進行最佳化，從而讓你app載入變得”快“一些（視覺體驗上的快）。我們可製作一個啟動Activity的背景樣式的.9圖片，然後把這個.9圖片做為windowBackground。

　　

　　圖片製作好之後，我們就可以用它做為app冷啟動階段的預覽元素，如下設定：

①為啟動的Activity自訂一個Theme

<style name="AppTheme.Launcher">    <item name="android:windowBackground">@drawable/window_background_statusbar_toolbar_tab</item></style>

②將新的Theme應用到設定到AndroidManifest.xml中

<activity    android:name=".MainActivity"    android:theme="@style/AppTheme.Launcher">      <intent-filter>        <action android:name="android.intent.action.MAIN" />        <category android:name="android.intent.category.LAUNCHER" />    </intent-filter></activity>

③由於給MainActivity設定了一個新的Theme，這樣做會覆蓋原來的Theme，所以在MainActivity中需要設定回原來的Theme

public class MainActivity extends AppCompatActivity {     @Override    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {         // Make sure this line comes before calling super.onCreate().        setTheme(R.style.AppTheme);         super.onCreate(savedInstanceState);    }}

 

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