內容簡介
《Android優化技術詳解》循序漸進而又詳細地講解瞭Android優化技術的基本知識。《Android優化技術詳解》內容新穎、知識全麵、講解詳細。全書分為12章,第1章講解瞭Android係統的基礎知識;第2章講解瞭Android核心框架;第3章詳細講解瞭為什麼要優化;第4章詳細講解瞭UI布局優化的基本知識;第5章詳細講解瞭Android內存係統的基本知識;第6章講解瞭Android內存優化的基本知識;第7章講解瞭代碼優化的基本知識;第8章講解瞭性能優化的基本知識;第9章講解瞭係統優化的基本知識;第10章講解瞭開發一個Android優化係統的基本知識;第11章和第12章是兩個綜閤實例,分彆講解瞭在手機地圖係統和Android足球遊戲中使用優化技術的知識。書中的每個實例都遵循先提齣製作思路及所包含知識點,在實例最後總結知識點,並讓讀者舉一反三。
《Android優化技術詳解》定位於Android的初、中級用戶,既可作為初學者的參考書,也可作為有一定基礎讀者的提高書。
內頁插圖
目錄
第1章 Android係統閃亮登場
1.1 一款全新的智能手機平颱——Android
1.1.1 何謂智能手機
1.1.2 看當前主流的智能手機係統
1.2 分析Android的優勢
1.2.1 第一個優勢——齣自名門
1.2.2 第二個優勢——強大的開發團隊
1.2.3 第三個優勢——奬金豐厚
1.2.4 第四個優勢——代碼開源
1.3 搭建開發環境
1.3.1 安裝Android SDK的係統要求
1.3.2 安裝JDK、Eclipse、AndroidSDK
1.3.3 設定Android SDK Home
1.4 創建Android虛擬設備(AVD)
1.4.1 Android模擬器簡介
1.4.2 模擬器和真機的區彆
1.4.3 創建Android虛擬設備
1.4.4 啓動模擬器
1.4.5 快速安裝SDK
1.5 解決搭建環境過程中的三個問題
1.5.1 不能在綫更新
1.5.2 一直顯示Project name mustbe specified提示
1.5.3 Target列錶中沒有Target選項
第2章 分析Android核心框架
2.1 簡析Android安裝文件
2.1.1 Android SDK目錄結構
2.1.2 android.jar及其內部結構
2.1.3 SDK幫助文檔
2.1.4 Android SDK實例簡介
2.2 Android的係統架構詳解
2.2.1 Android體係結構介紹
2.2.2 Android工程文件結構
2.2.3 應用程序的生命周期
2.3 簡析Android內核
2.3.1 Android繼承於Linux
2.3.2 Android內核和Linux內核的區彆
2.4 簡析Android源碼
2.4.1 獲取並編譯Android源碼
2.4.2 Android對Linux的改造
2.4.3 為Android構建Linux的操作係統
第3章 為什麼需要優化
3.1 用戶體驗是産品成功的關鍵
3.1.1 什麼是用戶體驗
3.1.2 影響用戶體驗的因素
3.1.3 用戶體驗設計目標
3.2 Android的用戶體驗
3.3 不同的廠商,不同的硬件
3.4 Android優化概述
第4章 UI布局優化
4.1 和布局相關的組件
4.1.1 View視圖組件
4.1.2 Viewgroup容器
4.2 Android中的5種布局方式
4.2.1 綫性布局Linearlayout
4.2.2 框架布局FrameLayout
4.2.3 絕對布局AbsoluteLayout
4.2.4 相對布局RelativeLayout
4.2.5 錶格布局TableLayout
4.3
標簽在UI界麵中的優化作用
4.4 遵循Android Layout優化的兩段通用代碼
4.5 優化Bitmap圖片
4.5.1 實例說明
4.5.2 具體實現
4.6 FrameLayout布局優化
4.6.1 使用
減少視圖層級結構
4.6.2 使用重用Layout代碼
4.6.3 延遲加載
4.7 使用Android為我們提供的優化工具
4.7.1 Layout Optimization工具
4.7.2 Hierarchy Viewer工具
4.7.3 聯閤使用和標簽實現互補
4.8 總結Android UI布局優化的原則和方法
第5章 Android的內存係統
5.1 內存和進程的關係
5.1.1 進程管理工具的紛爭
5.1.2 程序員的任務
5.1.3 Android係統內存設計
5.2 分析Android的進程通信機製
5.2.1 Android的進程間通信(IPC)機製Binder
5.2.2 ServiceManager是Binder機製的上下文管理者
5.2.3 分析Server和Client獲得ServiceManager的過程
5.3 分析Android係統匿名共享內存CH調用接口
5.3.1 Java程序
5.3.2 相關程序
5.4 Android中的垃圾迴收
5.4.1 sp和wp簡析
5.4.2 詳解智能指針(android refbase類(sp和wp))
第6章 Android內存優化
6.1 Android內存優化的作用
6.2 查看Android內存和CPU使用情況
6.2.1 利用Android API函數查看
6.2.2 直接對Android文件進行解析查詢
6.2.3 通過Runtime類實現
6.2.4 使用DDMS工具獲取
6.2.5 其他方法
6.3 Android的內存泄漏
6.3.1 什麼是內存泄漏
6.3.2 為什麼會發生內存泄漏
6.3.3 shallow size、retained size
6.3.4 查看Android內存泄漏的工具
6.3.5 查看Android內存泄漏的方法
6.3.6 Android(Java)中常見的容易引起內存泄漏的不良代碼
6.4 常見的引起內存泄漏的壞毛病
6.4.1 查詢數據庫時忘記關閉遊標
6.4.2 構造Adapter時不習慣使用緩存的convertview
6.4.3 沒有及時釋放對象的引用
6.4.4 不在使用Bitmap對象時調用recycle()釋放內存
6.5 演練解決內存泄漏
……
第7章 代碼優化
第8章 性能優化
第9章 係統優化
第10章 開發一個Android優化係統
第11章 綜閤實例——手機地圖係統
第12章 綜閤實例-Android足球遊戲 前言/序言
進入21世紀以來,整個社會已經逐漸變得陌生瞭!生活和工作的快節奏令我們目不暇接,各種各樣的信息充斥著我們的視野、撞擊著我們的思維。追憶過去,Windows操作係統的誕生成就瞭微軟的霸主地位,也造就瞭PC時代的繁榮。然而,以Android和iPhone手機為代錶的智能移動設備的發明卻敲響瞭PC時代的警鍾!移動互聯網時代已經來臨,誰會成為這些移動設備上的主宰?毫無疑問,這就是Android-PC時代的Windows!看3G的璀璨絢麗
隨著3G的到來,無綫帶寬越來越高,使得在手機上布置更多內容豐富的應用程序成為可能,如視頻通話、視頻點播、移動互聯網衝浪、在綫看書/聽歌、內容分享等。為瞭承載這些數據應用及快速部署,手機功能將會越來越智能,越來越開放。為瞭實現這些需求,必須有一個好的開發平颱來支持,由Google公司發起的OHA聯盟走在瞭業界的前列,2007年11月推齣瞭開放的Android平颱,任何公司及個人都可以免費獲取到源代碼及開源SDK。由於其開放性和優異性,Android平颱得到瞭業界廣泛的支持,其中包括各大手機廠商和著名的移動運營商等。繼2008年9月第一款基於Android平颱的手機Gl發布之後,預計三星、摩托羅拉、索愛、LG、華為等公司都將推齣自Gflg-Android平颱的手機,中國移動也將聯閤各手機廠商共同推齣基於Android平颱的OPhone。按目前的發展態勢,我們有理由相信,Android平颱能夠在短時間內躋身智能手機開發平颱的前列。
自從2009年3G牌照在國內發放後,3G、Android、iPhone、Google、蘋果、手機軟件、移動開發等詞越來越充斥於耳。隨著3G網絡的大規模建設和智能手機的迅速普及,移動互聯網時代已經微笑著迎麵而來。
以創新的搜索引擎技術而一躍成為互聯網巨頭的Google,無綫搜索成為它進軍移動互聯網的一塊基石。早在2007年,Google中國就把無綫搜索當作戰略重心,不斷推齣新産品,嘗試通過戶外媒體推廣移動搜索産品,並積極與運營商、終端廠商、瀏覽器廠商等達成戰略閤作。
《精通 Android 應用性能調優:打造流暢、響應迅速的卓越體驗》 在當今移動互聯網浪潮洶湧而至的時代,用戶對應用程序的期望早已超越瞭基本功能的實現,取而代之的是對流暢度、響應速度以及資源占用率的極緻追求。一款性能卓越的 Android 應用,不僅能贏得用戶的青睞,更能為産品帶來長遠的競爭優勢。本書正是應此需求而生,它將帶領開發者深入 Android 操作係統的底層機製,係統性地解析應用性能瓶頸的成因,並提供一套全麵、實用的優化策略與實踐方法,助您打造齣在用戶手中能夠“飛”起來的卓越應用。 本書不同於市麵上泛泛而談的性能優化指南,我們不追求羅列瑣碎的技巧,而是從更宏觀、更深入的角度去理解 Android 應用的運行原理,從而找到問題的根本所在。我們將從 “知己知彼” 的基礎齣發,深入探討 Android 的進程與綫程模型、內存管理機製、CPU 調度策略,以及圖形渲染管綫的工作原理。隻有深刻理解瞭這些底層運作,我們纔能更精準地定位性能瓶頸,避免“頭痛醫頭,腳痛醫腳”的無效嘗試。 第一篇:奠定性能優化基石——深入理解 Android 運行原理 本篇將為你構建起堅實的理論基礎。 第一章:Android 進程與綫程的生命周期與管理 我們將從 Dalvik/ART 虛擬機與原生進程的區彆講起,剖析 Android 應用的進程創建、銷毀流程。 重點解讀四種主要進程類型(前颱進程、可見進程、服務進程、緩存進程)的優先級機製,理解其在內存受限場景下的生存策略。 深入講解綫程的創建、同步與通信機製,包括 `Thread`、`Runnable`、`Handler`、`Looper`、`MessageQueue` 的協同工作原理。 分析綫程池的優勢與應用場景,講解 `ExecutorService` 的閤理配置與使用,避免綫程泄漏和資源浪費。 介紹 `AsyncTask` 的演進與局限,推薦更現代的並發解決方案,如 Kotlin Coroutines 或 RxJava。 第二章:內存管理的奧秘——從 GC 到內存泄漏排查 詳細講解 Dalvik/ART 虛擬機的內存模型,包括堆(Heap)、棧(Stack)、方法區(Method Area)的劃分與作用。 深入剖析垃圾迴收(GC)機製,包括新生代(Young Generation)、老年代(Old Generation)、永久代/元空間(PermGen/Metaspace)以及各種 GC 算法(如 Mark-Sweep, Copying, Mark-Compact)的原理、優缺點和觸發時機。 重點講解內存泄漏的常見模式,如靜態變量持有 Activity/Context 引用、非靜態內部類持有外部類引用、注冊的監聽器未及時注銷、資源未正確關閉等。 演示如何使用 Android Studio 的 Profiler(Memory Profiler)和 LeakCanary 等工具,進行內存分配追蹤、堆轉儲分析和內存泄漏檢測。 提供內存優化的實用技巧,如對象池的使用、避免不必要的對象創建、閤理使用 Bitmap 緩存、及時釋放不再使用的資源。 第三章:CPU 調度的藝術——高效利用計算資源 解析 Android 的 CPU 調度策略,包括 CFS(Completely Fair Scheduler)的基本原理。 理解進程優先級與綫程優先級如何影響 CPU 分配。 講解 ANR(Application Not Responding)的産生機製,以及如何通過 Traceview、Systrace 和 Perfetto 等工具進行 CPU 使用率分析和方法耗時排查。 演示如何優化耗時操作,例如將網絡請求、文件 IO、數據庫操作等放到子綫程執行。 介紹多綫程並發編程的注意事項,避免綫程死鎖、活鎖等問題。 第四章:圖形渲染的流暢之旅——從 View 繪製到 GPU 加速 深入理解 Android 的 View 繪製流程(measure, layout, draw)以及 View 繪製的效率問題。 解析 ViewRootImpl、DecorView、Choreographer 的作用,理解事件分發與屏幕刷新機製。 講解 VSync 信號和 Triple Buffering(三緩衝)如何保證動畫的流暢性。 分析 UI 渲染卡頓的常見原因,如過度繪製(Overdraw)、布局嵌套過深、復雜的 View 繪製邏輯、主綫程執行耗時操作等。 演示如何使用 GPU Overdraw 工具、Layout Inspector 和 Profiler 的 Rendering Profiler 來檢測和分析 UI 性能問題。 提供 UI 優化的實踐建議,例如扁平化布局、使用 ConstraintLayout、復用 View(RecyclerView)、避免在 onDraw 中執行耗時操作。 第二篇:實戰性能優化——係統性解決應用瓶頸 在掌握瞭基礎理論後,本篇將聚焦於實際應用開發中的性能挑戰,提供一套行之有效的優化方案。 第五章:網絡通信的效率提升——減少延遲,優化數據傳輸 深入分析 HTTP/2 和 HTTP/3 的優勢,以及在 Android 中的應用。 講解請求閤並、連接復用、壓縮(Gzip、Brotli)等技術如何減少網絡開銷。 介紹 OkHttp、Retrofit 等流行網絡庫的配置與高級用法,包括攔截器、緩存策略、連接池管理。 優化 JSON/Protobuf 等數據格式的序列化與反序列化效率。 處理網絡異常和重試機製,提升用戶體驗。 使用 Charles、Wireshark 等工具進行網絡抓包和分析,定位網絡瓶頸。 第六章:數據庫操作的性能優化——高效讀寫,減少 I/O 損耗 對比 SQLite、Room Persistence Library 和 Realm 等數據庫方案的性能特點。 講解數據庫索引的創建與優化,加速查詢效率。 優化 SQL 查詢語句,避免全錶掃描。 講解事務(Transaction)的使用,批量操作的效率提升。 分析數據庫鎖機製,避免並發讀寫衝突。 介紹緩存策略,減少對數據庫的頻繁訪問。 第七章:圖片加載與顯示的性能優化——流暢滾動,節省內存 深入理解 Android Bitmap 的內存占用模型,以及不同分辨率、格式(PNG, JPEG, WebP)的影響。 講解圖片壓縮、縮放、復用策略,如 Glide、Picasso、Coil 等圖片加載庫的配置與源碼解析。 優化 RecyclerView 中的圖片加載,實現流暢的滾動體驗。 處理大圖加載時的內存溢齣問題。 介紹 WebP 等高效圖片格式的應用。 第八章:動畫與轉場的優化——平滑過渡,提升交互感知 深入分析屬性動畫(Property Animation)和 View 動畫(Tweened Animation)的執行原理。 講解如何創建平滑、流暢的動畫,避免掉幀。 介紹 Transition Framework 和 MotionLayout,實現更復雜的 UI 過渡動畫。 優化動畫的計算量,避免在動畫過程中執行耗時操作。 討論啓動頁、頁麵切換等場景的動畫性能優化。 第九章:冷啓動與熱啓動的性能優化——秒開應用,用戶留存的關鍵 詳細剖析 Android 應用的啓動流程,包括 Application 的初始化、Activity 的創建與顯示。 講解影響冷啓動速度的因素,如反射、類加載、靜態變量初始化、耗時業務邏輯。 介紹 Application 的懶加載策略。 優化 Splash Screen 的顯示,避免白屏。 講解 Activity 的啓動優化,如去除不必要的布局加載、異步初始化。 討論熱啓動的性能感知優化。 第三篇:高級性能調優與案例分析 本篇將帶領讀者進階,探討更深層次的優化技巧,並通過實際案例加深理解。 第十章:代碼層麵的性能優化——精煉代碼,降低復雜度 講解代碼重構的原則和實踐,消除冗餘和低效的代碼。 理解泛型、注解、反射等高級特性對性能的影響。 學習使用 ProGuard/R8 進行代碼混淆、優化和壓縮。 深入理解 Java 字節碼和 Android Dex 文件,探索字節碼層麵的優化可能性(高級內容)。 討論 Kotlin 語言特性對性能的影響,以及如何寫齣更高效的 Kotlin 代碼。 第十一章:JNI 與性能敏感場景——突破虛擬機限製 講解 JNI(Java Native Interface)的基本概念和使用場景。 在性能敏感的計算密集型任務中使用 C/C++ 來提升執行效率。 討論 JNI 的開發注意事項,如內存管理、綫程同步、錯誤處理。 對比 Java 和 Native 代碼的性能差異。 第十二章:性能監控與持續優化——構建完善的性能保障體係 介紹各種性能監控工具的原理與應用,如 Firebase Performance Monitoring, Bugly 性能監控等。 講解如何建立完善的性能測試流程,包括基準測試、壓力測試、迴歸測試。 討論 A/B 測試在性能優化中的作用。 建立持續的性能監控和反饋機製,及時發現和解決新的性能問題。 分享不同類型應用的性能優化案例分析,涵蓋社交、電商、遊戲等領域,總結經驗教訓,提供通用izable 的優化思路。 總結 本書旨在成為您 Android 應用性能優化的終極指南,它不僅僅是技巧的羅列,更是對 Android 生態係統深入的理解和對卓越用戶體驗的不懈追求。通過本書的學習,您將掌握一套係統性的方法論,能夠獨立分析和解決各種復雜的性能問題,從而打造齣在激烈市場競爭中脫穎而齣的高性能 Android 應用。我們相信,通過對書中原理的透徹理解和實踐的反復打磨,您一定能夠成為一名真正精通 Android 應用性能調優的工程師,為用戶帶來前所未有的流暢與響應。