Matrix 源码分析系列：计算启动耗时的艺术
2023-12-01 21:32:31
优化启动耗时：提升 Android 应用的响应速度
在瞬息万变的移动世界中，应用程序的性能尤为关键。启动耗时是一个不容忽视的重要指标，它会直接影响用户对应用程序的体验。本文将深入探究 Matrix 源码，揭示其计算启动耗时的奥秘，并指导开发人员优化启动性能，打造响应迅速、令人愉悦的应用程序。
理解启动耗时
启动耗时主要分为两种类型：
-
冷启动： 当用户点击应用程序图标时，在应用程序从未创建进程的情况下，应用程序启动到可用的响应时间。
-
热启动： 当用户点击应用程序图标时，应用程序在之前已经打开过且未关闭的情况下，启动到可用的响应时间。
Matrix 中的启动耗时计算
Matrix 通过在应用程序生命周期的关键阶段设置时间标记来计算启动耗时。这些标记记录了从点击应用程序图标到应用程序启动的各个阶段所需的时间。
主要用于计算启动耗时的关键阶段包括：
- Application.onCreate()： 应用程序的入口点。
- Super.onCreate()： 基类 onCreate() 方法的调用。
- setContentView()： 设置应用程序的内容视图。
- onPostCreate()： 设置内容视图后的回调。
- onResume()： 应用程序恢复到前台。
Matrix 将这些标记的时间戳存储在 SharedPreferences 中。当应用程序再次启动时，它会检索这些时间戳并计算出从点击应用程序图标到各个阶段完成的时间差。
优化启动耗时
优化启动耗时涉及对应用程序生命周期的各个阶段进行改进。以下是一些关键技巧：
冷启动优化：
- 精简开销： 在 Application.onCreate() 中执行尽可能少的代码。
- 异步初始化： 将耗时任务推迟到异步操作，如 AsyncTask 或协程中执行。
- 延迟加载： 仅在需要时加载资源和组件。
热启动优化：
- 避免进程回收： 保持应用程序进程活跃，防止其被 Android 系统回收。
- 缓存数据： 将频繁访问的数据缓存到内存中，避免从磁盘或网络重新加载。
- 预加载组件： 在后台预加载经常使用的组件，缩短下次启动时间。
代码示例
以下是在 Matrix 源码中用于计算启动耗时的代码示例：
public class MatrixApplication extends Application {
private static final String TAG = "MatrixApplication";
private long onCreateTimestamp;
private long superOnCreateTimestamp;
private long setContentViewTimestamp;
private long onPostCreateTimestamp;
private long onResumeTimestamp;
@Override
public void onCreate() {
super.onCreate();
onCreateTimestamp = System.currentTimeMillis();
SharedPreferences sharedPreferences = getSharedPreferences("start_up_times", MODE_PRIVATE);
sharedPreferences.edit()
.putLong("onCreate", onCreateTimestamp)
.apply();
}
@Override
protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
super.onCreate(savedInstanceState);
superOnCreateTimestamp = System.currentTimeMillis();
SharedPreferences sharedPreferences = getSharedPreferences("start_up_times", MODE_PRIVATE);
sharedPreferences.edit()
.putLong("superOnCreate", superOnCreateTimestamp)
.apply();
}
@Override
public void setContentView(int layoutResID) {
super.setContentView(layoutResID);
setContentViewTimestamp = System.currentTimeMillis();
SharedPreferences sharedPreferences = getSharedPreferences("start_up_times", MODE_PRIVATE);
sharedPreferences.edit()
.putLong("setContentView", setContentViewTimestamp)
.apply();
}
@Override
public void onPostCreate(Bundle savedInstanceState) {
super.onPostCreate(savedInstanceState);
onPostCreateTimestamp = System.currentTimeMillis();
SharedPreferences sharedPreferences = getSharedPreferences("start_up_times", MODE_PRIVATE);
sharedPreferences.edit()
.putLong("onPostCreate", onPostCreateTimestamp)
.apply();
}
@Override
public void onResume() {
super.onResume();
onResumeTimestamp = System.currentTimeMillis();
SharedPreferences sharedPreferences = getSharedPreferences("start_up_times", MODE_PRIVATE);
sharedPreferences.edit()
.putLong("onResume", onResumeTimestamp)
.apply();
long coldStartupTime = onResumeTimestamp - onCreateTimestamp;
long hotStartupTime = onResumeTimestamp - superOnCreateTimestamp;
Log.d(TAG, "Cold start-up time: " + coldStartupTime + " ms");
Log.d(TAG, "Hot start-up time: " + hotStartupTime + " ms");
}
}
常见问题解答
1. 如何测量启动耗时？
答：如前文所述，Matrix 使用时间戳标记生命周期的关键阶段，并计算时间差来测量启动耗时。
2. 优化冷启动和热启动有哪些不同？
答：冷启动优化侧重于减少应用程序从零开始启动所需的时间，而热启动优化侧重于防止应用程序在后台被回收并重新启动。
3. 异步初始化对启动耗时有何影响？
答：异步初始化将耗时任务移出主线程，允许主线程继续执行，从而减少启动耗时。
4. 预加载组件的最佳实践是什么？
答：仅预加载必要的组件，避免在启动时加载过多的资源，并考虑在后台加载组件。
5. 如何避免进程回收？
答：使用服务、前台通知或作业调度器等技术来保持应用程序进程活跃。
结论
优化启动耗时是创建出色移动应用程序的关键。通过了解 Matrix 的启动耗时计算机制，开发人员可以利用优化技术，显著提升应用程序的响应速度。持续分析、调整和测试启动性能至关重要，它可以确保应用程序在竞争激烈的移动市场中脱颖而出，为用户提供无缝且愉悦的体验。
