具體描述
內容介紹
內 容 簡 介 Android係統從誕生到現在的短短幾年時間裏,憑藉其易用性和開發的簡潔性,贏得瞭廣大開發者的支持。在整個Android係統中,Dalvik VM一直是貫穿從底層內核到高層應用開發的核心。本書循序漸進地講解瞭Android虛擬機係統的基本知識,並剖析瞭其整個內存係統的進程和運作流程,並對虛擬機係統優化和異常處理的知識進行瞭詳細講解。本書幾乎涵蓋瞭Dalvik VM係統的所有主要內容,並且講解方法通俗易懂,特彆有利於讀者學習並消化。 本書適閤Android初學者、Android底層開發人員、源代碼分析人員和虛擬機開發人員學習,也可以作為大專院校相關專業師生的學習用書和培訓學校的教材。
作者介紹
計算機碩士,精通C、C++、Linux、Java開發技術,擅長多媒體硬件處理、多媒體信號采集、嵌入式係統集成、物聯網、大數據等開發技術,對藍牙技術、傳感器、NFC數據傳播、紅外傳輸技術有獨特的見解。畢業後就職於施耐德公司,負責智能傢居係統的研究、開發和産品設計工作,和開發團隊一起研究齣多款功能強大的智能傢居、健康儀器、智能電視、車載設備等大型係統。在Android底層架構和驅動開發方麵有著豐富的經驗,著名的硬件驅動開發專傢。
關聯推薦
《深入解析Android 虛擬機》((由國內資深一綫開發工程師撰寫。詳細講解Android虛擬機的方方麵麵,幫助讀者掌握貫穿從底層內核到高層應用開發的核心)
目錄
目 錄
第1章 獲取並編譯Android源碼 1
1.1 獲取Android源碼 1
1.1.1 在Linux係統獲取Android
源碼 1
1.1.2 在Windows平颱獲取Android
源碼 2
1.1.3 Windows獲取Android L源碼 4
1.2 分析Android源碼結構 6
1.3 編譯Android源碼 8
1.3.1 搭建編譯環境 8
1.3.2 開始編譯 9
1.3.3 在模擬器中運行 10
1.3.4 常見的錯誤分析 10
1.3.5 實踐演練—演示兩種編譯Android程序的方法 11
1.4 編譯Android Kernel 14
1.4.1 獲取Goldfish內核代碼 14
1.4.2 獲取MSM內核代碼 17
1.4.3 獲取OMAP內核代碼 17
1.4.4 編譯Android的Linux內核 17
第2章 Java虛擬機基礎 19
2.1 虛擬機的作用 19
2.2 Java虛擬機概述 20
2.2.1 JVM的數據類型 20
2.2.2 Java虛擬機體係結構 21
2.2.3 JVM的生命周期 25
2.3 JVM的安全性 26
2.3.1 JVM的安全模型 26
2.3.2 沙箱模型的4種組件 27
2.3.3 分析Java的策略機製 28
2.4 網絡移動性 29
2.4.1 現實需要網絡移動性 29
2.4.2 網絡移動性 30
2.5 內存異常和垃圾處理 31
2.5.1 內存分配中的棧和堆 31
2.5.2 運行時的數據區域 33
2.5.3 對象訪問 34
2.5.4 內存泄露 35
2.5.5 JVM的垃圾收集策略 36
2.5.6 垃圾收集器 37
2.6 Java內存模型 37
2.6.1 Java內存模型概述 38
2.6.2 主內存與工作內存 38
2.6.3 內存間交互操作 39
第3章 Dalvik和ART基礎 40
3.1 Dalvik VM和JVM的差異 40
3.2 Dalvik虛擬機的主要特徵 41
3.3 Dalvik VM架構 42
3.3.1 Dalvik虛擬機的代碼結構 42
3.3.2 dx工具 44
3.3.3 Dalvik VM的進程管理 44
3.3.4 Android的初始化流程 44
3.4 Dalvik VM控製VM命令詳解 45
3.4.1 基本命令 45
3.4.2 擴展的JNI檢測 45
3.4.3 斷言 46
3.4.4 字節碼校驗和優化 46
3.4.5 Dalvik VM的運行模式 47
3.4.6 死鎖預測 47
3.4.7 dump堆棧追蹤 48
3.4.8 dex文件和校驗 48
3.4.9 産生標誌位 48
3.5 ART機製基礎 48
3.5.1 什麼是ART模式 48
3.5.2 ART優化機製基礎 50
第4章 分析JNI 52
4.1 JNI的本質 52
4.2 分析Java層 54
4.2.1 加載JNI庫 54
4.2.2 實現掃描工作 55
4.2.3 讀取並保存信息 56
4.2.4 刪除SD卡外的信息 58
4.2.5 直接轉嚮JNI 58
4.2.6 掃描函數scanFile 59
4.2.7 JNI中的異常處理 59
4.3 分析JNI層 60
4.3.1 將Native對象的指針保存到
Java對象 60
4.3.2 創建Native層的MediaScanner
對象 60
4.4 Native(本地)層 61
4.4.1 注冊JNI函數 61
4.4.2 完成注冊工作 63
4.4.3 動態注冊 64
4.4.4 處理路徑參數 65
4.4.5 掃描文件 66
4.4.6 添加TAG信息 66
4.4.7 總結函數JNI_OnLoad()與函數JNI_OnUnload()的用途 67
4.4.8 Java與JNI基本數據類型
轉換 67
4.4.9 JNIEnv接口 69
4.4.10 JNI中的環境變量 70
第5章 分析內存係統 71
5.1 分析Android的進程通信機製 71
5.1.1 Android的進程間通信(IPC)
機製Binder 71
5.1.2 Service Manager是Binder
機製的上下文管理者 72
5.1.3 Service Manager服務 86
5.2 匿名共享內存子係統詳解 89
5.2.1 基礎數據結構 89
5.2.2 初始化處理 90
5.2.3 打開匿名共享內存設備文件 91
5.2.4 內存映射 93
5.2.5 讀寫操作 94
5.2.6 鎖定和解鎖 95
5.2.7 迴收內存塊 100
5.3 C++訪問接口層詳解 101
5.3.1 接口MemoryBase 101
5.3.2 接口MemoryBase 108
5.4 Java訪問接口層詳解 111
第6章 Android程序的生命周期管理 115
6.1 Android程序的生命周期 115
6.1.1 進程和綫程 115
6.1.2 進程的類型 116
6.2 Activity的生命周期 116
6.2.1 Activity的幾種狀態 117
6.2.2 分解剖析Activity 117
6.2.3 幾個典型的場景 119
6.2.4 管理Activity的生命周期 119
6.2.5 Activity的實例化與啓動 120
6.2.6 Activity的暫停與繼續 120
6.2.7 Activity的關閉/銷毀與
重新運行 121
6.2.8 Activity的啓動模式 121
6.3 進程與綫程 122
6.3.1 進程 122
6.3.2 綫程 123
6.3.3 綫程安全的方法 123
6.3.4 Android的綫程模型 123
6.4 測試生命周期 125
6.5 Service的生命周期 129
6.5.1 Service的基本概念和用途 129
6.5.2 Service的生命周期詳解 129
6.5.3 Service與Activity通信 129
6.6 Android廣播的生命周期 133
6.6.1 Android 的廣播機製 133
6.6.2 編寫廣播程序 133
6.7 ART進程管理 135
第7章 IPC進程通信機製 147
7.1 Binder機製概述 147
7.2 Service Manager是Binder機製的
上下文管理者 148
7.2.1 入口函數 148
7.2.2 打開Binder設備文件 149
7.2.3 創建設備文件 149
7.2.4 管理內存映射地址空間 154
7.2.5 發生通知 156
7.2.6 循環等待 161
7.3 內存映射 162
7.3.1 實現內存分配功能 162
7.3.2 分配物理內存 164
7.3.3 釋放物理頁麵 166
7.3.4 分配內核緩衝區 167
7.3.5 釋放內核緩衝區 168
7.3.6 查詢內核緩衝區 170
第8章 init進程詳解 171
8.1 init基礎 171
8.2 分析入口函數 172
8.3 配置文件詳解 174
8.3.1 init.rc簡介 174
8.3.2 分析init.rc的過程 176
8.4 解析service 179
8.4.1 Zygote對應的service action 179
8.4.2 init組織service 180
8.4.3 函數parse_service和parse_line_service 181
8.5 字段on 184
8.5.1 Zygote對應的on action 184
8.5.2 init組織on 185
8.5.3 解析on用到的函數 186
8.6 在init控製service 186
8.6.1 啓動Zygote 186
8.6.2 啓動service 187
8.6.3 4種啓動service的方式 191
8.7 控製屬性服務 194
8.7.1 引入屬性 194
8.7.2 初始化屬性服務 197
8.7.3 啓動屬性服務 197
8.7.4 處理設置屬性的請求 200
第9章 Dalvik VM的進程係統 202
9.1 Zygote(孕育)進程詳解 202
9.1.1 Zygote基礎 202
9.1.2 分析Zygote的啓動過程 203
9.2 System進程詳解 216
9.2.1 啓動System進程前的準備
工作 216
9.2.2 分析SystemServer 217
9.2.3 分析EntropyService 220
9.2.4 分析DropBoxManagerService 222
9.2.5 分析DiskStatsService 227
9.2.6 分析DeviceStorageManager Service 231
9.2.7 分析SamplingProfilerService 233
9.2.8 分析ClipboardService 241
9.3 應用程序進程詳解 247
9.3.1 創建應用程序 247
9.3.2 啓動綫程池 256
9.3.3 創建信息循環 257
第10章 Dalvik VM運作流程詳解 259
10.1 Dalvik VM相關的可執行程序 259
10.1.1 dalvikvm、dvz和app_process
簡介 259
10.1.2 對比app_process和dalvikvm的
執行過程 260
10.2 初始化Dalvik虛擬機 262
10.2.1 開始虛擬機的準備工作 262
10.2.2 初始化跟蹤顯示係統 262
10.2.3 初始化垃圾迴收器 263
10.2.4 初始化綫程列錶和主綫程
環境參數 263
10.2.5 分配內部操作方法的錶格
內存 264
10.2.6 初始化虛擬機的指令碼相關
的內容 264
10.2.7 分配指令寄存器狀態的
內存 264
10.2.8 分配指令寄存器狀態的內存
和ZUI基本用的Java庫 265
10.2.9 初始化使用的Java類庫
綫程類 266
10.2.10 初始化虛擬機使用的異常
Java類庫 267
10.2.11 初始化其他對象 268
10.3 啓動Zygote 276
10.3.1 在init.rc中配置Zygote啓動
參數 276
10.3.2 啓動Socket服務端口 276
10.3.3 加載preload-classes 277
10.3.4 加載preload-resources 277
10.3.5 使用folk啓動新進程 278
10.4 啓動SystemServer進程 278
10.4.1 啓動各種係統服務綫程 279
10.4.2 啓動DIYI個Activity 280
10.5 加載class類文件 281
10.5.1 DexFile在內存中的映射 281
10.5.2 ClassObject—Class在
加載後的錶現形式 283
10.5.3 加載Class並生成相應
ClassObject的函數 283
10.5.4 加載基本類庫文件 284
10.5.5 加載用戶類文件 284
第11章 DEX文件詳解 285
11.1 DEX文件介紹 285
11.2 DEX文件的格式 285
11.2.1 map_list 286
11.2.2 string_id_item 288
11.2.3 type_id_item 291
11.2.4 proto_id_item 292
11.2.5 ield_id_item 293
11.2.6 method_id_item 293
11.2.7 class_def_item 294
11.3 DEX文件結構 297
11.3.1 文件頭(File Header) 297
11.3.2 魔數字段 298
11.3.3 檢驗碼字段 298
11.3.4 SHA-1簽名字段 300
11.3.5 map_off字段 300
11.3.6 string_ids_size和off字段 301
11.4 DEXFile接口詳解 303
11.4.1 構造函數 303
11.4.2 公共方法 304
11.5 DEX和動態加載類機製 306
11.5.1 類加載機製 306
11.5.2 具體加載 306
11.5.3 代碼加密 308
11.6 動態加載jar和DEX 309
第12章 Dvlik VM內存係統詳解 310
12.1 如何分配內存 310
12.2 內存管理機製詳解 312
12.3 優化Dalvik虛擬機的堆內存分配 326
第13章 Dalvik VM垃圾收集機製 328
13.1 引用計數算法 328
13.2 Mark Sweep算法 328
13.3 和垃圾收集算法有關的函數 330
13.4 垃圾迴收的時機 346
13.5 調試信息 347
13.6 Dalvik VM和JVM垃圾收集機製的
區彆 348
第14章 Dalvik VM內存優化機製詳解 350
14.1 sp和wp簡介 350
14.1.1 sp基礎 350
14.1.2 wp基礎 351
14.2 智能指針詳解 351
14.2.1 智能指針基礎 352
14.2.2 輕量級指針 353
14.2.3 強指針 355
14.2.4 弱指針 365
第15章 分析Dalvik VM的啓動過程 369
15.1 Dalvik VM啓動流程概覽 369
15.2 Dalvik VM啓動過程詳解 370
15.2.1 創建Dalvik VM實例 370
15.2.2 指定一係列控製選項 371
15.2.3 創建並初始化Dalvik VM
實例 376
15.2.4 創建JNIEnvExt對象 378
15.2.5 設置當前進程和進程組ID 382
15.2.6 注冊Android核心類的JNI
方法 382
15.2.7 創建javaCreateThreadEtc
鈎子 385
第16章 注冊Dalvik VM並創建綫程 387
16.1 注冊Dalvik VM的JNI方法 387
16.1.1 設置加載程序 387
16.1.2 加載so文件並驗證 387
16.1.3 獲取描述類 392
16.1.4 注冊JNI方法 392
16.1.5 實現JNI操作 394
16.2 創建Dalvik VM進程 395
16.2.1 分析底層啓動過程 395
16.2.2 創建Dalvik VM進程 395
16.2.3 初始化運行的Dalvik VM 398
16.3 創建Dalvik VM綫程 399
16.3.1 檢查狀態值 399
16.3.2 創建綫程 399
16.3.3 分析啓動過程 402
16.3.4 清理綫程 404
第17章 Dalvik VM異常處理詳解 407
17.1 Java異常處理機製 407
17.1.1 方法調用棧 407
17.1.2 Java提供的異常處理類 409
17.2 Java VM異常處理機製詳解 409
17.2.1 Java語言及虛擬機的異常
處理機製 410
17.2.2 COSIX虛擬機異常處理的
設計與實現 410
17.3 分析Dalvik虛擬機異常處理的
源碼 414
17.3.1 初始化虛擬機使用的異常
Java類庫 414
17.3.2 拋齣一個綫程異常 415
17.3.3 持續拋齣進程 415
17.3.4 找齣異常原因 416
17.3.5 找齣異常原因 417
17.3.6 清除掛起的異常和等待
初始化的異常 420
17.3.7 包裝“現在等待”異常的
不同例外 420
17.3.8 輸齣跟蹤當前異常的錯誤
信息 421
17.3.9 搜索和當前異常相匹配的
方法 421
17.3.10 獲取匹配的捕獲塊 423
17.3.11 進行堆棧跟蹤 424
17.3.12 生成堆棧跟蹤元素 425
17.3.13 將內容添加到堆棧跟蹤
日誌中 426
17.3.14 將內容添加到堆棧跟蹤
日誌中 427
17.4 常見異常的類型與原因 428
17.4.1 SQLException:操作數據庫
異常類 428
17.4.2 ClassCastException:數據
類型轉換異常 428
17.4.3 NumberFormatException:
字符串轉換為數字類型時
拋齣的異常 428
17.5 調用堆棧跟蹤分析異常 429
17.5.1 解決段錯誤 429
17.5.2 跟蹤Android Callback調用
堆棧 431
第18章 JIT編譯 434
18.1 JIT簡介 434
18.1.1 JIT概述 434
18.1.2 Java虛擬機主要的優化
技術 436
18.1.3 Dalvik中JIT的實現 436
18.2 Dalvik VM對JIT的支持 436
18.3 匯編代碼和改動 438
18.3.1 匯編部分代碼 438
18.3.2 對C文件的改動 438
18.4 Dalvik VM中的JIT源碼 439
18.4.1 入口文件 439
18.4.2 核心函數 447
18.4.3 編譯文件 450
18.4.4 BasicBlock處理 458
18.4.5 內存初始化 459
18.4.6 對JIT源碼的總結 462
第19章 Dalvik VM內存優化 463
19.1 Android內存優化的作用 463
19.2 查看Android內存和CPU使用情況 464
19.2.1 利用Android API函數查看 464
19.2.2 直接對Android文件進行
解析查詢 464
19.2.3 通過Runtime類實現 465
19.2.4 使用DDMS工具獲取 465
19.2.5 其他方法 469
19.3 Android的內存泄露 472
19.3.1 什麼是內存泄漏 472
19.3.2 為什麼會發生內存泄露 473
19.3.3 shallow size、retained size 474
19.3.4 查看Android內存泄露的
工具——MAT 475
19.3.5 查看Android內存泄露的
方法 478
19.3.6 Android(Java)中常見的容易
引起內存泄漏的不良代碼 480
19.4 常見的引起內存泄露的壞習慣 480
19.4.1 查詢數據庫時忘記
關閉遊標 481
19.4.2 構造Adapter時不習慣使用
緩存的convertView 481
19.4.3 沒有及時釋放對象的引用 482
19.4.4 不在使用Bitmap對象時調用
recycle()釋放內存 482
19.5 解決內存泄露實踐 483
19.5.1 使用MAT根據heap dump分析Java代碼內存泄漏的根源 483
19.5.2 演練Android中內存泄露
代碼優化及檢測 489
第20章 Dalvik VM性能優化 491
20.1 加載APK/DEX文件優化 491
20.1.1 APK文件介紹 492
20.1.2 DEX文件優化 493
20.1.3 使用類動態加載技術實現
加密優化 493
20.2 SD卡優化 496
20.3 虛擬機優化詳解 497
20.3.1 平颱優化—ARM的流水綫
技術 497
20.3.2 Android對C庫優化 501
20.3.3 優化創建的進程 504
20.3.4 渲染優化 504
第21章 分析ART的啓動過程 508
21.1 運行環境的轉換 508
21.2 運行 app_process 進程 509
21.3 準備啓動 512
21.4 創建運行實例 518
21.5 注冊本地JNI函數 519
21.6 啓動守護進程 520
21.7 解析參數 521
21.8 初始化類、方法和域 528
第22章 執行ART主程序 534
22.1 進入main主函數 534
22.2 查找目標類 535
22.2.1 函數LookupClass() 535
22.2.2 函數DefineClass() 537
22.2.3 函數InsertClass() 540
22.2.4 函數LinkClass() 541
22.3 類操作 543
22.4 實現托管操作 544
第23章 安裝APK應用程序 549
23.1 PackageManagerService概述 549
23.2 主函數main 549
23.3 調用初始化函數 550
23.4 創建PackageManagerService服務 553
23.5 掃描並解析 554
23.6 保存解析信息 570
第24章 ART環境安裝APK應用程序 572
24.1 Android安裝APK概述 572
24.2 啓動時安裝 572
24.3 ART安裝 581
24.4 實現dex2oat轉換 586
24.4.1 參數解析 586
24.4.2 創建 OAT文件指針 588
24.4.3 dex2oat準備工作 588
24.4.4 提取classes.dex文件 589
24.4.5 創建OAT文件 594
24.5 APK文件的轉換 595
《Android 性能調優實戰:從源碼到應用》 內容概述: 本書是一本專注於 Android 應用性能優化與調優的深度實戰指南,它將帶領讀者深入理解 Android 係統的運行機製,掌握一套行之有效的性能分析與優化方法論。區彆於市麵上零散的技巧分享,本書旨在構建一個完整的性能優化知識體係,涵蓋從底層原理到上層應用的各個環節。我們不局限於單一的優化點,而是從宏觀的係統架構、內存管理、CPU 調度,到微觀的 UI 渲染、網絡通信、綫程模型,全方位剖析性能瓶頸産生的根源,並提供切實可行的解決方案。 本書的核心目標是賦能開發者,讓他們能夠獨立地發現、定位並解決應用中的性能問題,從而打造齣流暢、響應迅速、資源消耗低的用戶體驗。我們將以大量的實際案例和代碼示例貫穿始終,力求將理論知識轉化為可操作的技能,幫助讀者在麵對復雜的性能挑戰時,能夠胸有成竹。 核心內容闆塊: 第一部分:Android 係統深層剖析與性能基石 1. Android 架構與核心組件迴顧: Binder IPC 機製: 深入理解 Binder 的工作原理,包括服務注冊、代理、Stub、Client 端交互流程,以及其在多進程通信中的性能影響。我們將探討 Binder 的內存開銷、綫程模型以及潛在的性能優化點。 Activity & Fragment 生命周期深度解讀: 超越基礎知識,深入分析 Activity 和 Fragment 生命周期中的迴調細節,以及它們與內存管理、UI 繪製之間的關聯。重點講解如何在生命周期中進行高效的資源管理和避免內存泄漏。 Service 與 BroadcastReceiver 的異步處理: 剖析 Service 的不同啓動模式(startService, bindService)及其對應用生命周期和資源占用的影響。講解 BroadcastReceiver 的延遲廣播機製,以及如何在設計中平衡廣播的實時性與性能開銷。 Content Provider 的數據共享與性能考量: 詳細解析 Content Provider 的實現原理,包括 Cursor 的生命周期管理、批量操作的優化,以及如何在跨進程數據訪問中降低延遲和資源消耗。 ViewRootImpl 與 Choreographer: 揭示 Android UI 渲染管綫的核心——ViewRootImpl 的工作流程,以及 Choreographer 在 VSYNC 信號同步、幀調度中的關鍵作用。理解這些機製是優化 UI 流暢度的前提。 2. 內存管理與垃圾迴收機製概覽: Dalvik/ART 虛擬機內存模型: 深入解析 Android 虛擬機(Dalvik 和 ART)的內存區域劃分,包括堆(Heap)、棧(Stack)、方法區(Method Area)等,理解它們各自的用途和內存分配規則。 JVM 內存分配與迴收算法(以 ART 為例): 詳細講解 ART 虛擬機中對象分配的策略,以及垃圾迴收(GC)的觸發時機、GC 算法(如 Mark-Sweep-Compact, Generational GC)的原理和特點。我們將對比不同 GC 算法的優劣,並分析其對應用性能的影響。 內存泄漏的常見原因與檢測方法: 係統梳理常見的內存泄漏模式,如靜態集閤、匿名內部類、非靜態內部類持有外部類引用、資源未關閉等。並介紹使用 Android Studio Profiler、LeakCanary 等工具進行內存泄漏檢測和分析的實操技巧。 第二部分:性能瓶頸診斷與分析實戰 1. CPU 性能剖析與優化: CPU 使用率分析: 學習使用 Android Studio Profiler、Systrace、Perfetto 等工具,精確捕獲 CPU 使用率高的時間段和綫程。 綫程模型與同步機製: 深入理解 Android 中的綫程創建、管理以及常見的同步機製(synchronized, Lock, Volatile, Atomic 原語)。講解綫程池的使用,避免過度創建綫程,以及如何設計無鎖並發和低競爭的綫程模型。 耗時操作檢測與優化: 識彆主綫程(UI 綫程)上的耗時操作,學習使用 Handler、AsyncTask(已棄用,但原理重要)、Coroutines、RxJava 等異步處理框架,將耗時任務移至後颱綫程。 算法復雜度與代碼效率: 強調基礎算法的選擇對性能的決定性影響。通過實例講解如何分析代碼的復雜度(Big O 記法),並給齣更高效的算法替換方案。 2. 內存性能剖析與優化: 內存使用情況監控: 熟練運用 Android Studio Profiler 監控內存分配、內存占用、堆轉儲(Heap Dump)等。 內存泄漏定位與修復: 結閤實際案例,演示如何通過分析 Heap Dump 來定位內存泄漏源。重點講解 Bitmap、Context、Listener、Handler、Service 等常見易泄漏對象的管理。 內存抖動(Memory Churn)的識彆與處理: 解釋內存抖動現象,即頻繁創建和銷毀大量小對象,導緻的 GC 壓力增大。指導讀者如何通過對象池(Object Pooling)、復用對象等方式解決內存抖動。 內存優化策略: 講解圖片加載與緩存優化(Glide, Picasso)、數據結構的選擇(List vs Set, HashMap vs SparseArray)、對象復用、數組與集閤的閤理使用等。 3. UI 渲染性能優化: 布局優化: 深入分析 RelativeLayout, LinearLayout, ConstraintLayout 的性能差異。講解扁平化布局、ViewStub、Merge 標簽的使用,以及如何避免過度繪製。 繪製優化: 理解 onDraw() 的調用時機與避免繪製復雜內容的原則。講解自定義 View 的繪製流程,以及如何通過硬件加速(Hardware Acceleration)提升渲染性能。 動畫優化: 講解屬性動畫(Property Animation)與視圖動畫(View Animation)的原理和性能考量。優化復雜動畫的實現,避免在動畫過程中進行耗時操作。 列錶(RecyclerView)性能優化: 重點講解 ViewHolder 模式、DiffUtil、ItemAnimator 的使用。分析列錶滑動卡頓的原因,如創建/綁定 View 耗時、過度繪製、數據處理慢等,並給齣針對性解決方案。 4. 網絡通信與數據存儲優化: 網絡請求優化: 分析 HTTP/HTTPS 請求的生命周期,講解請求閤並、緩存策略、壓縮(Gzip)、長連接(Keep-Alive)等。指導讀者閤理選擇網絡庫(OkHttp, Retrofit)並進行配置。 數據傳輸格式: 對比 JSON, Protocol Buffers, FlatBuffers 等數據格式在序列化/反序列化速度、數據大小上的性能差異。 本地存儲性能: 評估 SharedPreferences, File I/O, SQLite, Room 持久化庫的性能特點。指導讀者根據場景選擇最閤適的存儲方案,並進行高效的數據讀寫操作。 第三部分:性能調優的進階實踐與案例分析 1. 性能監控與報警體係建設: 常用監控工具: 深入介紹 Android Studio Profiler, Systrace, Perfetto, Vitals (Firebase Performance Monitoring) 等工具的進階使用。 埋點與數據采集: 設計閤理的埋點方案,采集關鍵性能指標(如啓動時間、頁麵加載時間、網絡耗時、內存占用、CPU 使用率)。 性能報警: 結閤實際監控數據,配置性能報警閾值,及時發現並響應潛在的性能問題。 2. 啓動速度優化: 啓動流程解析: 詳細分析 App 的冷啓動、溫啓動、熱啓動流程。 優化策略: 講解懶加載、按需初始化、異步加載、類加載優化、資源優化等。通過實際案例展示如何將啓動時間從數秒縮短到毫秒級。 3. 係統級性能調優(可選,根據讀者基礎): 內存映射(mmap)與文件 I/O: 簡要介紹 `mmap` 在文件訪問中的性能優勢,以及其在 Android 中的應用可能性(需要一定 Linux/C 基礎)。 JNI 性能考量: 探討在 C/C++ 代碼中進行性能敏感操作時,JNI 調用帶來的開銷,以及如何優化 JNI 接口設計。 Linux 內核與 Android 調度: 簡要介紹 Linux 內核的進程調度、內存管理等機製對 Android 應用性能的影響,以及 Android Daemon 進程、前颱/後颱進程調度策略。 4. 真實項目案例深度剖析: 大型電商 App 性能優化案例: 從 UI 流暢度、啓動速度、內存占用、網絡請求等多個維度,詳細拆解一個大型電商 App 的性能優化過程,包括遇到的挑戰、使用的工具、解決的方案和最終的收益。 遊戲 App 性能優化案例: 針對遊戲這類對性能要求極高的應用,講解遊戲引擎的性能瓶頸分析,如渲染管綫優化、內存管理、物理引擎優化等。 社交/內容類 App 性能優化案例: 分析這類 App 中常見的列錶加載、圖片加載、長連接、消息推送等性能問題,並提供解決方案。 本書特色: 深度與廣度並重: 深入剖析 Android 係統原理,同時覆蓋性能優化的方方麵麵,構建完整的知識體係。 實戰導嚮: 以大量實際案例和代碼示例驅動學習,理論聯係實際,可操作性強。 工具驅動: 詳細講解主流性能分析工具的使用方法,賦能開發者獨立排查問題。 前沿技術: 關注 Android 性能優化的最新進展和最佳實踐。 拒絕“玄學”: 強調基於數據和原理的科學調優,避免無意義的猜測和嘗試。 目標讀者: 具有一定 Android 開發經驗,希望提升應用性能的開發者。 追求極緻性能、對應用響應速度和資源消耗有高要求的開發者。 對 Android 係統底層原理感興趣,希望深入理解其運行機製的開發者。 正在或將要負責 Android 應用性能優化工作的工程師。 通過閱讀本書,你將不再是性能問題的“發現者”,而是“解決者”,能夠自信地應對各種性能挑戰,打造齣卓越的用戶體驗。