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Android开发性能优化简介

2013年09月19日 ⁄ 综合 ⁄ 共 2970字 ⁄ 字号 评论关闭

这篇文章来自北京大学Android研究实验室,不得不说写的真是好,没给PKU丢脸~

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作者:贺小令

       随着技术的发展,智能手机硬件配置越来越高,可是它和现在的PC相比,其运算能力,续航能力,存储空间等都还是受到很大的限制,同时用户对手机的体验要求远远高于PC的桌面应用程序。以上理由,足以需要开发人员更加专心去实现和优化你的代码了。选择合适的算法和数据结构永远是开发人员最先应该考虑的事情。同时,我们应该时刻牢记,写出高效代码的两条基本的原则:(1)不要做不必要的事;(2)不要分配不必要的内存。

我从去年开始接触Android开发,以下结合自己的一点项目经验,同时参考了Google的优化文档和网上的诸多技术大牛给出的意见,整理出这份文档。

 

1.      内存优化

Android系统对每个软件所能使用的RAM空间进行了限制(如:Nexus one 对每个软件的内存限制是24M),同时Java语言本身比较消耗内存,dalvik虚拟机也要占用一定的内存空间,所以合理使用内存,彰显出一个程序员的素质和技能。


1)       了解JIT

即时编译(Just-in-time Compilation,JIT),又称动态转译(Dynamic Translation),是一种通过在运行时将字节码翻译为机器码,从而改善字节码编译语言性能的技术。即时编译前期的两个运行时理论是字节码编译和动态编译。Android原来Dalvik虚拟机是作为一种解释器实现,新版(Android2.2+)将换成JIT编译器实现。性能测试显示,在多项测试中新版本比旧版本提升了大约6倍。

详细请参考http://hi.baidu.com/cool_parkour/blog/item/2802b01586e22cd8a6ef3f6b.html

 

2)       避免创建不必要的对象

就像世界上没有免费的午餐,世界上也没有免费的对象。虽然gc为每个线程都建立了临时对象池,可以使创建对象的代价变得小一些,但是分配内存永远都比不分配内存的代价大。如果你在用户界面循环中分配对象内存,就会引发周期性的垃圾回收,用户就会觉得界面像打嗝一样一顿一顿的。所以,除非必要,应尽量避免尽力对象的实例。下面的例子将帮助你理解这条原则:

当你从用户输入的数据中截取一段字符串时,尽量使用substring函数取得原始数据的一个子串,而不是为子串另外建立一份拷贝。这样你就有一个新的String对象,它与原始数据共享一个char数组。 如果你有一个函数返回一个String对象,而你确切的知道这个字符串会被附加到一个StringBuffer,那么,请改变这个函数的参数和实现方式,直接把结果附加到StringBuffer中,而不要再建立一个短命的临时对象。

一个更极端的例子是,把多维数组分成多个一维数组:

int数组比Integer数组好,这也概括了一个基本事实,两个平行的int数组比 (int,int)对象数组性能要好很多。同理,这试用于所有基本类型的组合。如果你想用一种容器存储(Foo,Bar)元组,尝试使用两个单独的Foo[]数组和Bar[]数组,一定比(Foo,Bar)数组效率更高。(也有例外的情况,就是当你建立一个API,让别人调用它的时候。这时候你要注重对API接口的设计而牺牲一点儿速度。当然在API的内部,你仍要尽可能的提高代码的效率)

总体来说,就是避免创建短命的临时对象。减少对象的创建就能减少垃圾收集,进而减少对用户体验的影响。

 

3)       静态方法代替虚拟方法

如果不需要访问某对象的字段,将方法设置为静态,调用会加速15%到20%。这也是一种好的做法,因为你可以从方法声明中看出调用该方法不需要更新此对象的状态。

 

4)       避免内部Getters/Setters

在源生语言像C++中,通常做法是用Getters(i=getCount())代替直接字段访问(i=mCount)。这是C++中一个好的习惯,因为编译器会内联这些访问,并且如果需要约束或者调试这些域的访问,你可以在任何时间添加代码。

而在Android中,这不是一个好的做法。虚方法调用的代价比直接字段访问高昂许多。通常根据面向对象语言的实践,在公共接口中使用Getters和Setters是有道理的,但在一个字段经常被访问的类中宜采用直接访问。

无JIT时,直接字段访问大约比调用getter访问快3倍。有JIT时(直接访问字段开销等同于局部变量访问),要快7倍。

 

5)       将成员缓存到本地

访问成员变量比访问本地变量慢得多,下面一段代码:

[java] view
plain
copy

  1. for(int i =0; i <this.mCount; i++)  {  
  2. dumpItem(this.mItems);  
  3. }  




最好改成这样:

[java] view
plain
copy

  1. int count = this.mCount;  
  2. Item[] items = this.mItems;  
  3. for(int i =0; i < count; i++)  {  
  4.        dumpItems(items);  
  5. }  




另一个相似的原则是:永远不要在for的第二个条件中调用任何方法。如下面方法所示,在每次循环的时候都会调用getCount()方法,这样做比你在一个int先把结果保存起来开销大很多。

[java] view
plain
copy

  1. for(int i =0; i < this.getCount(); i++) {  
  2. dumpItems(this.getItem(i));  
  3. }  





同样如果你要多次访问一个变量,也最好先为它建立一个本地变量,例如:

[java] view
plain
copy

  1. protected void drawHorizontalScrollBar(Canvas canvas, int width, int height) {  
  2. if(isHorizontalScrollBarEnabled()) {  
  3. intsize = mScrollBar.getSize(false);  
  4. if(size <=0) {  
  5.        size = mScrollBarSize;  
  6. }  
  7. mScrollBar.setBounds(0, height - size, width, height);  
  8. mScrollBar.setParams(computeHorizontalScrollRange(), computeHorizontalScrollOffset(), computeHorizontalScrollExtent(),false);  
  9. mScrollBar.draw(canvas);  
  10. }  
  11. }  


这里有4次访问成员变量mScrollBar,如果将它缓存到本地,4次成员变量访问就会变成4次效率更高的栈变量访问。

另外就是方法的参数与本地变量的效率相同。

 

1)       对常量使用static final修饰符

让我们来看看这两段在类前面的声明:

[java] 

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