Art of Android Development Reading Notes 13

Hujiawei Bujidao


     

Art of Android Development Reading Notes 13


《Android开发艺术探索》读书笔记 (13) 第13章 综合技术、第14章 JNI和NDK编程、第15章 Android性能优化

第13章 综合技术

13.1 使用CrashHandler来获取应用的Crash信息

(1)应用发生Crash在所难免,但是如何采集crash信息以供后续开发处理这类问题呢?利用Thread类的setDefaultUncaughtExceptionHandler方法!defaultUncaughtHandler是Thread类的静态成员变量,所以如果我们将自定义的UncaughtExceptionHandler设置给Thread的话,那么当前进程内的所有线程都能使用这个UncaughtExceptionHandler来处理异常了。

public static void setDefaultUncaughtExceptionHandler(UncaughtExceptionHandler handler) {
    Thread.defaultUncaughtHandler = handler;
}

(2)作者实现了一个简易版本的UncaughtExceptionHandler类的子类CrashHandler源码传送门 CrashHandler的使用方式就是在Application的onCreate方法中设置一下即可

//在这里为应用设置异常处理程序,然后我们的程序才能捕获未处理的异常
CrashHandler crashHandler = CrashHandler.getInstance();
crashHandler.init(this);

13.2 使用multidex来解决方法数越界

(1)在Android中单个dex文件所能够包含的最大方法数是65536,这包含Android Framework、依赖的jar以及应用本身的代码中的所有方法。如果方法数超过了最大值,那么编译会报错DexIndexOverflowException
有时方法数没有超过最大值,但是安装在低版本手机上时应用异常终止了,报错Optimization failed。这是因为应用在安装的时候,系统会通过dexopt程序来优化dex文件,在优化的过程中dexopt采用一个固定大小的缓冲区来存储应用中所有方法的信息,这个缓冲区就是LinearAlloc。LinearAlloc缓冲区在新版本的Android系统中大小是8MB或者16MB,但是在Android 2.2和2.3中却只有5MB,当待安装的应用的方法数比较多的时候,尽管它还没有达到最大方法数,但是它的存储空间仍然有可能超过5MB,这种情况下dexopt就会报错导致安装失败。
(2)如何解决方法数越界的问题呢?
Google在2014年提出了简单方便的multidex的解决方案。在Android 5.0之前使用multidex需要引入android-support-multidex.jar包,从Android 5.0开始,系统默认支持了multidex,它可以从apk中加载多个dex。Multidex方案主要针对AndroidStudio和Gradle编译环境。

使用Multidex的步骤: 1.在build.gradle文件中添加multiDexEnabled true

android {
    ...
    defaultConfig {
        ...
        multiDexEnabled true // [添加的配置] enable multidex support
    }
    ...
}

2.添加对multidex的依赖

compile 'com.android.support:multidex:1.0.0'

3.在代码中添加对multidex的支持,这里有三种方案:
① 在AndroidManifest文件中指定Application为MultiDexApplication

<application android:name="android.support.multidex.MultiDexApplication"
...
</application>

② 让应用的Application继承自MultiDexApplication
③ 重写Application的attachBaseContext方法,这个方法要先于onCreate方法执行

public class TestApplication extends Application {

    @Override
    protected void attachBaseContext(Context base) {
        super.attachBaseContext(base);
        MultiDex.install(this); //
    }
}

采用上面的配置之后,如果应用的方法数没有越界,那么Gradle并不会生成多个dex文件;如果方法数越界后,Gradle就会在apk中打包2个或者多个dex文件,具体会打包多少个dex文件要看当前项目的代码规模。在有些情况下,可能需要指定主dex文件中所要包含的类,这个可以通过--main-dex-list选项来实现这个功能。

afterEvaluate {
    println "afterEvaluate"
    tasks.matching {
        it.name.startsWith('dex')
    }.each { dx ->
        def listFile = project.rootDir.absolutePath + '/app/maindexlist.txt'
        println "root dir:" + project.rootDir.absolutePath
        println "dex task found: " + dx.name
        if (dx.additionalParameters == null) {
            dx.additionalParameters = []
        }
        dx.additionalParameters += '--multi-dex'
        dx.additionalParameters += '--main-dex-list=' + listFile
        dx.additionalParameters += '--minimal-main-dex'
    }
}

--multi-dex表明当方法数越界时生成多个dex文件,--main-dex-list指定了要在主dex中打包的类的列表,--minimal-main-dex表明只有--main-dex-list所指定的类才能打包到主dex中。multidex的jar包中的9个类必须要打包到主dex中,其次不能在Application中成员以及代码块中访问其他dex中的类,否个程序会因为无法加载对应的类而中止执行。

(3)Multidex方案可能带来的问题:
1.应用启动速度会降低,因为应用启动的时候会加载额外的dex文件,所以要避免生成较大的dex文件;
2.需要做大量的兼容性测试,因为Dalvik LinearAlloc的bug,可能导致使用multidex的应用无法在Android 4.0以前的手机上运行。

13.3 Android的动态加载技术

(1)动态加载技术又称插件化技术,将应用插件化可以减轻应用的内存和CPU占用,还可以在不发布新版本的情况下更新某些模块。不同的插件化方案各有特色,但是都需要解决三个基础性问题:资源访问,Activity生命周期管理和插件ClassLoader的管理。

(2)宿主和插件:宿主是指普通的apk,插件是经过处理的dex或者apk。在主流的插件化框架中多采用特殊处理的apk作为插件,处理方式往往和编译以及打包环节有关,另外很多插件化框架都需要用到代理Activity的概念,插件Activity的启动大多数是借助一个代理Activity来实现的。

(3)资源访问:宿主程序调起未安装的插件apk,插件中凡是R开头的资源都不能访问了,因为宿主程序中并没有插件的资源,通过R来访问插件的资源是行不通的。 Activity的资源访问是通过ContextImpl来完成的,它有两个方法getAssets()getResources()方法是用来加载资源的。 具体实现方式是通过反射,调用AssetManageraddAssetPath方法添加插件的路径,然后将插件apk中的资源加载到Resources对象中即可。

(4)Activity生命周期管理:有两种常见的方式,反射方式和接口方式。反射方式就是通过反射去获取Activity的各个生命周期方法,然后在代理Activity中去调用插件Activity对应的生命周期方法即可。 反射方式代码繁琐,性能开销大。接口方式将Activity的生命周期方法提取出来作为一个接口,然后通过代理Activity去调用插件Activity的生命周期方法,这样就完成了插件Activity的生命周期管理。

(5)插件ClassLoader的管理:为了更好地对多插件进行支持,需要合理地去管理各个插件的DexClassLoader,这样同一个插件就可以采用同一个ClassLoader去加载类,从而避免了多个ClassLoader加载同一个类时所引起的类型转换错误。

其他详细信息看作者插件化框架singwhatiwanna/dynamic-load-apk

13.4 反编译初步

1.主要介绍使用dex2jarjd-gui反编译apk和使用apktool对apk进行二次打包,比较简单,略过不总结。

第14章 JNI和NDK编程

本章主要是介绍JNI和NDK编程入门知识,比较简单,略过不总结。
如果感兴趣NDK开发可以阅读我之前总结的Android NDK和OpenCV整合开发系列文章

第15章 Android性能优化

(1)2015年Google关于Android性能优化典范的专题视频 Youtube视频地址

(2)布局优化
1.删除布局中无用的组件和层级,有选择地使用性能较低的ViewGroup;
2.使用<include><merge><viewstub>等标签:<include>标签主要用于布局重用,<merge>标签一般和<include>配合使用,它可以减少布局中的层级;<viewstub>标签则提供了按需加载的功能,当需要的时候才会将ViewStub中的布局加载到内存,提高了程序的初始化效率。
3.<include>标签只支持android:layout_开头的属性,android:id属性例外。
4.ViewStub继承自View,它非常轻量级且宽高都为0,它本身不参与任何的布局和绘制过程。实际开发中,很多布局文件在正常情况下不会显示,例如网络异常时的界面,这个时候就没有必要在整个界面初始化的时候加载进行,通过ViewStub可以做到在需要的时候再加载。
如下面示例,android:id是ViewStub的id,而android:inflatedId是布局的根元素的id。

<ViewStub android:id="@+id/xxx"
  android:inflatedId="@+id/yyy"
  android:layout="@layout/zzz"
  ...
</ViewStub>

(3)绘制优化
1.在onDraw中不要创建新的布局对象,因为onDraw会被频繁调用;
2.onDraw方法中不要指定耗时任务,也不能执行成千上万次的循环操作。

(4)内存泄露优化
1.可能导致内存泄露的场景很多,例如静态变量、单例模式、属性动画、AsyncTask、Handler等等

(5)响应速度优化和ANR日志分析
1.ANR出现的情况:Activity如果5s内没有响应屏幕触摸事件或者键盘输入事件就会ANR,而BroadcastReceiver如果10s内没有执行完操作也会出现ANR。
2.当一个进程发生了ANR之后,系统会在/data/anr目录下创建一个文件traces.txt,通过分析这个文件就能定位ANR的原因。

(6)ListView和Bitmap优化
1.ListView优化:采用ViewHolder并避免在getView方法中执行耗时操作;根据列表的滑动状态来绘制任务的执行频率;可以尝试开启硬件加速来使ListView的滑动更加流畅。
2.Bitmap优化:根据需要对图片进行采样,详情看Android开发艺术探索》读书笔记 (12) 第12章 Bitmap的加载和Cache

(7)线程优化
1.采用线程池,详情看《Android开发艺术探索》读书笔记 (11) 第11章 Android的线程和线程池

(8)其他优化建议
1.不要过多使用枚举,枚举占用的内存空间要比整型大;
2.常量请使用static final来修饰;
3.使用一些Android特有的数据结构,比如SparseArrayPair等,他们都具有更好的性能;
4.适当使用软引用和弱引用;
5.采用内存缓存和磁盘缓存;
6.尽量采用静态内部类,这样可以避免潜在的由于内部类而导致的内存泄露。

(9)MAT是功能强大的内存分析工具,主要有HistogramsDominator Tree等功能

OK,本章结束,谢谢阅读。

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