内容简介
《Android优化技术详解》循序渐进而又详细地讲解了Android优化技术的基本知识。《Android优化技术详解》内容新颖、知识全面、讲解详细。全书分为12章,第1章讲解了Android系统的基础知识;第2章讲解了Android核心框架;第3章详细讲解了为什么要优化;第4章详细讲解了UI布局优化的基本知识;第5章详细讲解了Android内存系统的基本知识;第6章讲解了Android内存优化的基本知识;第7章讲解了代码优化的基本知识;第8章讲解了性能优化的基本知识;第9章讲解了系统优化的基本知识;第10章讲解了开发一个Android优化系统的基本知识;第11章和第12章是两个综合实例,分别讲解了在手机地图系统和Android足球游戏中使用优化技术的知识。书中的每个实例都遵循先提出制作思路及所包含知识点,在实例最后总结知识点,并让读者举一反三。
《Android优化技术详解》定位于Android的初、中级用户,既可作为初学者的参考书,也可作为有一定基础读者的提高书。
内页插图
目录
第1章 Android系统闪亮登场
1.1 一款全新的智能手机平台——Android
1.1.1 何谓智能手机
1.1.2 看当前主流的智能手机系统
1.2 分析Android的优势
1.2.1 第一个优势——出自名门
1.2.2 第二个优势——强大的开发团队
1.2.3 第三个优势——奖金丰厚
1.2.4 第四个优势——代码开源
1.3 搭建开发环境
1.3.1 安装Android SDK的系统要求
1.3.2 安装JDK、Eclipse、AndroidSDK
1.3.3 设定Android SDK Home
1.4 创建Android虚拟设备(AVD)
1.4.1 Android模拟器简介
1.4.2 模拟器和真机的区别
1.4.3 创建Android虚拟设备
1.4.4 启动模拟器
1.4.5 快速安装SDK
1.5 解决搭建环境过程中的三个问题
1.5.1 不能在线更新
1.5.2 一直显示Project name mustbe specified提示
1.5.3 Target列表中没有Target选项
第2章 分析Android核心框架
2.1 简析Android安装文件
2.1.1 Android SDK目录结构
2.1.2 android.jar及其内部结构
2.1.3 SDK帮助文档
2.1.4 Android SDK实例简介
2.2 Android的系统架构详解
2.2.1 Android体系结构介绍
2.2.2 Android工程文件结构
2.2.3 应用程序的生命周期
2.3 简析Android内核
2.3.1 Android继承于Linux
2.3.2 Android内核和Linux内核的区别
2.4 简析Android源码
2.4.1 获取并编译Android源码
2.4.2 Android对Linux的改造
2.4.3 为Android构建Linux的操作系统
第3章 为什么需要优化
3.1 用户体验是产品成功的关键
3.1.1 什么是用户体验
3.1.2 影响用户体验的因素
3.1.3 用户体验设计目标
3.2 Android的用户体验
3.3 不同的厂商,不同的硬件
3.4 Android优化概述
第4章 UI布局优化
4.1 和布局相关的组件
4.1.1 View视图组件
4.1.2 Viewgroup容器
4.2 Android中的5种布局方式
4.2.1 线性布局Linearlayout
4.2.2 框架布局FrameLayout
4.2.3 绝对布局AbsoluteLayout
4.2.4 相对布局RelativeLayout
4.2.5 表格布局TableLayout
4.3
标签在UI界面中的优化作用
4.4 遵循Android Layout优化的两段通用代码
4.5 优化Bitmap图片
4.5.1 实例说明
4.5.2 具体实现
4.6 FrameLayout布局优化
4.6.1 使用
减少视图层级结构
4.6.2 使用重用Layout代码
4.6.3 延迟加载
4.7 使用Android为我们提供的优化工具
4.7.1 Layout Optimization工具
4.7.2 Hierarchy Viewer工具
4.7.3 联合使用和标签实现互补
4.8 总结Android UI布局优化的原则和方法
第5章 Android的内存系统
5.1 内存和进程的关系
5.1.1 进程管理工具的纷争
5.1.2 程序员的任务
5.1.3 Android系统内存设计
5.2 分析Android的进程通信机制
5.2.1 Android的进程间通信(IPC)机制Binder
5.2.2 ServiceManager是Binder机制的上下文管理者
5.2.3 分析Server和Client获得ServiceManager的过程
5.3 分析Android系统匿名共享内存CH调用接口
5.3.1 Java程序
5.3.2 相关程序
5.4 Android中的垃圾回收
5.4.1 sp和wp简析
5.4.2 详解智能指针(android refbase类(sp和wp))
第6章 Android内存优化
6.1 Android内存优化的作用
6.2 查看Android内存和CPU使用情况
6.2.1 利用Android API函数查看
6.2.2 直接对Android文件进行解析查询
6.2.3 通过Runtime类实现
6.2.4 使用DDMS工具获取
6.2.5 其他方法
6.3 Android的内存泄漏
6.3.1 什么是内存泄漏
6.3.2 为什么会发生内存泄漏
6.3.3 shallow size、retained size
6.3.4 查看Android内存泄漏的工具
6.3.5 查看Android内存泄漏的方法
6.3.6 Android(Java)中常见的容易引起内存泄漏的不良代码
6.4 常见的引起内存泄漏的坏毛病
6.4.1 查询数据库时忘记关闭游标
6.4.2 构造Adapter时不习惯使用缓存的convertview
6.4.3 没有及时释放对象的引用
6.4.4 不在使用Bitmap对象时调用recycle()释放内存
6.5 演练解决内存泄漏
……
第7章 代码优化
第8章 性能优化
第9章 系统优化
第10章 开发一个Android优化系统
第11章 综合实例——手机地图系统
第12章 综合实例-Android足球游戏 前言/序言
进入21世纪以来,整个社会已经逐渐变得陌生了!生活和工作的快节奏令我们目不暇接,各种各样的信息充斥着我们的视野、撞击着我们的思维。追忆过去,Windows操作系统的诞生成就了微软的霸主地位,也造就了PC时代的繁荣。然而,以Android和iPhone手机为代表的智能移动设备的发明却敲响了PC时代的警钟!移动互联网时代已经来临,谁会成为这些移动设备上的主宰?毫无疑问,这就是Android-PC时代的Windows!看3G的璀璨绚丽
随着3G的到来,无线带宽越来越高,使得在手机上布置更多内容丰富的应用程序成为可能,如视频通话、视频点播、移动互联网冲浪、在线看书/听歌、内容分享等。为了承载这些数据应用及快速部署,手机功能将会越来越智能,越来越开放。为了实现这些需求,必须有一个好的开发平台来支持,由Google公司发起的OHA联盟走在了业界的前列,2007年11月推出了开放的Android平台,任何公司及个人都可以免费获取到源代码及开源SDK。由于其开放性和优异性,Android平台得到了业界广泛的支持,其中包括各大手机厂商和著名的移动运营商等。继2008年9月第一款基于Android平台的手机Gl发布之后,预计三星、摩托罗拉、索爱、LG、华为等公司都将推出自Gflg-Android平台的手机,中国移动也将联合各手机厂商共同推出基于Android平台的OPhone。按目前的发展态势,我们有理由相信,Android平台能够在短时间内跻身智能手机开发平台的前列。
自从2009年3G牌照在国内发放后,3G、Android、iPhone、Google、苹果、手机软件、移动开发等词越来越充斥于耳。随着3G网络的大规模建设和智能手机的迅速普及,移动互联网时代已经微笑着迎面而来。
以创新的搜索引擎技术而一跃成为互联网巨头的Google,无线搜索成为它进军移动互联网的一块基石。早在2007年,Google中国就把无线搜索当作战略重心,不断推出新产品,尝试通过户外媒体推广移动搜索产品,并积极与运营商、终端厂商、浏览器厂商等达成战略合作。
《精通 Android 应用性能调优:打造流畅、响应迅速的卓越体验》 在当今移动互联网浪潮汹涌而至的时代,用户对应用程序的期望早已超越了基本功能的实现,取而代之的是对流畅度、响应速度以及资源占用率的极致追求。一款性能卓越的 Android 应用,不仅能赢得用户的青睐,更能为产品带来长远的竞争优势。本书正是应此需求而生,它将带领开发者深入 Android 操作系统的底层机制,系统性地解析应用性能瓶颈的成因,并提供一套全面、实用的优化策略与实践方法,助您打造出在用户手中能够“飞”起来的卓越应用。 本书不同于市面上泛泛而谈的性能优化指南,我们不追求罗列琐碎的技巧,而是从更宏观、更深入的角度去理解 Android 应用的运行原理,从而找到问题的根本所在。我们将从 “知己知彼” 的基础出发,深入探讨 Android 的进程与线程模型、内存管理机制、CPU 调度策略,以及图形渲染管线的工作原理。只有深刻理解了这些底层运作,我们才能更精准地定位性能瓶颈,避免“头痛医头,脚痛医脚”的无效尝试。 第一篇:奠定性能优化基石——深入理解 Android 运行原理 本篇将为你构建起坚实的理论基础。 第一章:Android 进程与线程的生命周期与管理 我们将从 Dalvik/ART 虚拟机与原生进程的区别讲起,剖析 Android 应用的进程创建、销毁流程。 重点解读四种主要进程类型(前台进程、可见进程、服务进程、缓存进程)的优先级机制,理解其在内存受限场景下的生存策略。 深入讲解线程的创建、同步与通信机制,包括 `Thread`、`Runnable`、`Handler`、`Looper`、`MessageQueue` 的协同工作原理。 分析线程池的优势与应用场景,讲解 `ExecutorService` 的合理配置与使用,避免线程泄漏和资源浪费。 介绍 `AsyncTask` 的演进与局限,推荐更现代的并发解决方案,如 Kotlin Coroutines 或 RxJava。 第二章:内存管理的奥秘——从 GC 到内存泄漏排查 详细讲解 Dalvik/ART 虚拟机的内存模型,包括堆(Heap)、栈(Stack)、方法区(Method Area)的划分与作用。 深入剖析垃圾回收(GC)机制,包括新生代(Young Generation)、老年代(Old Generation)、永久代/元空间(PermGen/Metaspace)以及各种 GC 算法(如 Mark-Sweep, Copying, Mark-Compact)的原理、优缺点和触发时机。 重点讲解内存泄漏的常见模式,如静态变量持有 Activity/Context 引用、非静态内部类持有外部类引用、注册的监听器未及时注销、资源未正确关闭等。 演示如何使用 Android Studio 的 Profiler(Memory Profiler)和 LeakCanary 等工具,进行内存分配追踪、堆转储分析和内存泄漏检测。 提供内存优化的实用技巧,如对象池的使用、避免不必要的对象创建、合理使用 Bitmap 缓存、及时释放不再使用的资源。 第三章:CPU 调度的艺术——高效利用计算资源 解析 Android 的 CPU 调度策略,包括 CFS(Completely Fair Scheduler)的基本原理。 理解进程优先级与线程优先级如何影响 CPU 分配。 讲解 ANR(Application Not Responding)的产生机制,以及如何通过 Traceview、Systrace 和 Perfetto 等工具进行 CPU 使用率分析和方法耗时排查。 演示如何优化耗时操作,例如将网络请求、文件 IO、数据库操作等放到子线程执行。 介绍多线程并发编程的注意事项,避免线程死锁、活锁等问题。 第四章:图形渲染的流畅之旅——从 View 绘制到 GPU 加速 深入理解 Android 的 View 绘制流程(measure, layout, draw)以及 View 绘制的效率问题。 解析 ViewRootImpl、DecorView、Choreographer 的作用,理解事件分发与屏幕刷新机制。 讲解 VSync 信号和 Triple Buffering(三缓冲)如何保证动画的流畅性。 分析 UI 渲染卡顿的常见原因,如过度绘制(Overdraw)、布局嵌套过深、复杂的 View 绘制逻辑、主线程执行耗时操作等。 演示如何使用 GPU Overdraw 工具、Layout Inspector 和 Profiler 的 Rendering Profiler 来检测和分析 UI 性能问题。 提供 UI 优化的实践建议,例如扁平化布局、使用 ConstraintLayout、复用 View(RecyclerView)、避免在 onDraw 中执行耗时操作。 第二篇:实战性能优化——系统性解决应用瓶颈 在掌握了基础理论后,本篇将聚焦于实际应用开发中的性能挑战,提供一套行之有效的优化方案。 第五章:网络通信的效率提升——减少延迟,优化数据传输 深入分析 HTTP/2 和 HTTP/3 的优势,以及在 Android 中的应用。 讲解请求合并、连接复用、压缩(Gzip、Brotli)等技术如何减少网络开销。 介绍 OkHttp、Retrofit 等流行网络库的配置与高级用法,包括拦截器、缓存策略、连接池管理。 优化 JSON/Protobuf 等数据格式的序列化与反序列化效率。 处理网络异常和重试机制,提升用户体验。 使用 Charles、Wireshark 等工具进行网络抓包和分析,定位网络瓶颈。 第六章:数据库操作的性能优化——高效读写,减少 I/O 损耗 对比 SQLite、Room Persistence Library 和 Realm 等数据库方案的性能特点。 讲解数据库索引的创建与优化,加速查询效率。 优化 SQL 查询语句,避免全表扫描。 讲解事务(Transaction)的使用,批量操作的效率提升。 分析数据库锁机制,避免并发读写冲突。 介绍缓存策略,减少对数据库的频繁访问。 第七章:图片加载与显示的性能优化——流畅滚动,节省内存 深入理解 Android Bitmap 的内存占用模型,以及不同分辨率、格式(PNG, JPEG, WebP)的影响。 讲解图片压缩、缩放、复用策略,如 Glide、Picasso、Coil 等图片加载库的配置与源码解析。 优化 RecyclerView 中的图片加载,实现流畅的滚动体验。 处理大图加载时的内存溢出问题。 介绍 WebP 等高效图片格式的应用。 第八章:动画与转场的优化——平滑过渡,提升交互感知 深入分析属性动画(Property Animation)和 View 动画(Tweened Animation)的执行原理。 讲解如何创建平滑、流畅的动画,避免掉帧。 介绍 Transition Framework 和 MotionLayout,实现更复杂的 UI 过渡动画。 优化动画的计算量,避免在动画过程中执行耗时操作。 讨论启动页、页面切换等场景的动画性能优化。 第九章:冷启动与热启动的性能优化——秒开应用,用户留存的关键 详细剖析 Android 应用的启动流程,包括 Application 的初始化、Activity 的创建与显示。 讲解影响冷启动速度的因素,如反射、类加载、静态变量初始化、耗时业务逻辑。 介绍 Application 的懒加载策略。 优化 Splash Screen 的显示,避免白屏。 讲解 Activity 的启动优化,如去除不必要的布局加载、异步初始化。 讨论热启动的性能感知优化。 第三篇:高级性能调优与案例分析 本篇将带领读者进阶,探讨更深层次的优化技巧,并通过实际案例加深理解。 第十章:代码层面的性能优化——精炼代码,降低复杂度 讲解代码重构的原则和实践,消除冗余和低效的代码。 理解泛型、注解、反射等高级特性对性能的影响。 学习使用 ProGuard/R8 进行代码混淆、优化和压缩。 深入理解 Java 字节码和 Android Dex 文件,探索字节码层面的优化可能性(高级内容)。 讨论 Kotlin 语言特性对性能的影响,以及如何写出更高效的 Kotlin 代码。 第十一章:JNI 与性能敏感场景——突破虚拟机限制 讲解 JNI(Java Native Interface)的基本概念和使用场景。 在性能敏感的计算密集型任务中使用 C/C++ 来提升执行效率。 讨论 JNI 的开发注意事项,如内存管理、线程同步、错误处理。 对比 Java 和 Native 代码的性能差异。 第十二章:性能监控与持续优化——构建完善的性能保障体系 介绍各种性能监控工具的原理与应用,如 Firebase Performance Monitoring, Bugly 性能监控等。 讲解如何建立完善的性能测试流程,包括基准测试、压力测试、回归测试。 讨论 A/B 测试在性能优化中的作用。 建立持续的性能监控和反馈机制,及时发现和解决新的性能问题。 分享不同类型应用的性能优化案例分析,涵盖社交、电商、游戏等领域,总结经验教训,提供通用izable 的优化思路。 总结 本书旨在成为您 Android 应用性能优化的终极指南,它不仅仅是技巧的罗列,更是对 Android 生态系统深入的理解和对卓越用户体验的不懈追求。通过本书的学习,您将掌握一套系统性的方法论,能够独立分析和解决各种复杂的性能问题,从而打造出在激烈市场竞争中脱颖而出的高性能 Android 应用。我们相信,通过对书中原理的透彻理解和实践的反复打磨,您一定能够成为一名真正精通 Android 应用性能调优的工程师,为用户带来前所未有的流畅与响应。