Android性能优化之道

内容简介 这是一套从Android性能优化本质入手，指导读者实现从硬件层到操作系统层再到应用层全面优化的实战方法论。本书由Android方向Google开发者专家撰写，融合了作者10年大厂实战经验，其中不仅包括作者实操过的监控、优化、防劣化等方向的各种典型案例，还包括多个实战小技巧，可以帮助读者解决工作中遇到的90%以上的能优化问题。 本书内存、速度和流畅性、稳定性、包体积、耗电、磁盘占用、流量、降级这8个方向的性能优化内容。这些内容方向均从原理和实战两个维度进行解读。其中，原理部分直指优化的本质，不仅包括相关基础知识，还包括性能优化的底层逻辑；实战部分以指导读者实操为主要目标，以案例为主要讲解形式，深度解读作者精心总结的各种实战案例中用到的技术和原理。 本书基于 Android 14 撰写，但也会涉及 Android 14 以外的其他 Android 版本的源码。为了方便读者学习，本书提供全部源码下载（具体下载方式见前言）。

赵子健 Google 开发者专家（GDE）Android方向，拥有10年一线大厂开发经验。深度参与了飞书、快应用、Lazada等多款知名大型应用的性能优化工作，对复杂业务场景下的性能调优有丰富的实战经验和深入洞见。 热衷技术分享与传播，长期活跃于 Google DevFest、Google I/O Extended、掘金等技术社区，积极参与各种社区活动，多次受邀进行主题演讲和技术分享，深受开发者欢迎。在掘金社区发布的《Android性能优化》小册，因内容详实、实用性强，广受好评。

目　　录?Contents 前　言 引言　如何才能做好性能优化　1 第1章　内存优化原理　8 1.1　虚拟内存　9 1.1.1　为什么需要虚拟内存　9 1.1.2　什么是虚拟内存　10 1.1.3　ELF文件　11 1.1.4　虚拟内存申请和释放　14 1.1.5　虚拟内存到物理内存　16 1.2　内存数据的组成　17 1.2.1　maps文件　17 1.2.2　Java堆内存　18 1.2.3　Native内存　26 1.3　内存优化方法论　26 1.3.1　及时清理数据　26 1.3.2　减少数据的加载　27 1.3.3　增加内存大小　29 第2章　内存优化实战　30 2.1　Java内存泄漏检测　31 2.1.1　手动分析　31 2.1.2　自动分析　36 2.2　Native内存泄漏检测　40 2.2.1　拦截malloc和free函数　40 2.2.2　获取Native堆栈　50 2.2.3　Native堆栈信息还原　51 2.2.4　开源工具介绍　55 2.3　Bitmap治理　55 2.3.1　字节码操作　56 2.3.2　超大Bitmap优化　61 2.3.3　Bitmap泄漏优化　65 2.4　线程栈优化　66 2.4.1　线程创建流程　67 2.4.2　减少线程数量　69 2.4.3　减小线程默认的栈 空间大小　70 2.5　默认webview内存释放　72 2.5.1　通过maps文件寻找地址　73 2.5.2　通过系统变量寻找地址　75 第3章　速度与流畅性优化原理　81 3.1　CPU　81 3.1.1　CPU的结构　82 3.1.2　CPU的工作流程　82 3.1.3　汇编指令　84 3.2　缓存　84 3.2.1　缓存的结构　84 3.2.2　寄存器　85 3.2.3　高速缓存　86 3.2.4　主存　86 3.3　任务调度　86 3.3.1　进程与线程的状态　87 3.3.2　进程调度　88 3.3.3　协程和线程　89 3.4　速度与流畅性优化方法论　90 3.4.1　提升CPU执行效率　90 3.4.2　提升缓存效率　92 3.4.3　提升任务调度效率　92 第4章　速度与流畅性优化实战　93 4.1　充分利用CPU闲置时刻　94 4.1.1　proc文件方案　94 4.1.2　times函数方案　98 4.2　减少CPU的等待　100 4.2.1　锁等待优化　100 4.2.2　I/O等待优化　108 4.3　绑定CPU大核　110 4.3.1　线程绑核函数　111 4.3.2　获取大核序列　111 4.4　GC抑制　113 4.4.1　GC的执行流程　114 4.4.2　抑制GC执行的方案　120 4.5　缓存策略优化　126 4.5.1　常用的淘汰策略　127 4.5.2　LFUCache　128 4.6　Dex类文件重排序　131 4.6.1　局部性原理　131 4.6.2　Redex使用流程　132 4.7　提升核心线程优先级　133 4.7.1　调整线程优先级的方式　134 4.7.2　需要调整优先级的线程　135 4.8　线程池优化　137 4.8.1　默认的线程池创建方式　137 4.8.2　线程池配置解析　139 4.8.3　线程池类型及创建　141 4.8.4　线程池监控　147 第5章　稳定性优化原理　152 5.1　ANR　153 5.1.1　ANR的类型　153 5.1.2　常见的ANR归因　168 5.2　Crash　169 5.2.1　Java Crash　169 5.2.2　Native Crash　172 5.3　稳定性优化方法论　174 第6章　稳定性优化实战　176 6.1　Native Crash监控方案　177 6.1.1　异常信号捕获　177 6.1.2　获取Native堆栈　178 6.1.3　使用开源库　182 6.2　ANR监控方案　188 6.2.1　信号捕获检测方案　188 6.2.2　AMS接口检测方案　191 6.2.3　抓取Trace文件　192 6.2.4　使用开源框架　193 6.3　OOM监控方案　193 6.3.1　Hprof文件结构　194 6.3.2　Hprof裁剪方案　197 6.3.3　使用开源框架　198 6.4　Native Crash分析思路　198 6.4.1　初步分析　199 6.4.2　堆栈分析　200 6.4.3　指令分析　200 6.5　ANR分析思路　201 6.5.1　初步分析　202 6.5.2　性能分析　203 6.5.3　直接和间接分析　205 6.6　慢函数监控　206 6.6.1　慢函数检测方法　206 6.6.2　主线程方法插桩　207 第7章　包体积优化原理　208 7.1　APK组成分析　208 7.1.1　dex文件　209 7.1.2　资源和so库文件　210 7.2　APK包构建流程　212 7.2.1　编译和打包流程　213 7.2.2　Gradle任务　216 7.3　包体积优化方法论　218 第8章　包体积优化实战　220 8.1　精简资源　222 8.1.1　删除无用资源　222 8.1.2　删除重复图片　224 8.1.3　混淆文件名　232 8.1.4　使用开源工具　233 8.2　精简dex文件　233 8.2.1　删减无用的代码　233 8.2.2　开启编译优化　236 8.2.3　dex重排　238 8.2.4　移除行号信息　239 8.3　精简so库　244 8.3.1　删除无用代码　244 8.3.2　删除冗余的so文件　245 8.3.3　删除符号信息　245 8.4　压缩dex文件　246 8.5　压缩so库　249 8.5.1　官方方案压缩so　249 8.5.2　自定义方案压缩so　249 8.6　动态加载资源文件　252 8.6.1　资源加载原理　253 8.6.2　动态加载资源　260 8.7　动态加载类文件　262 8.7.1　类加载原理　262 8.7.2　动态加载类　267 8.8　动态加载so库文件　267 8.8.1　so库加载原理　267 8.8.2　动态加载so库　270 8.9　动态加载四大组件　271 8.9.1　Activity启动流程　271 8.9.2　启动拦截　285 8.9.3　方法重定向　290 8.9.4　开源插件化框架　291 第9章　其他优化　292 9.1　耗电优化　293 9.1.1　耗电统计原理　293 9.1.2　耗电监控　301 9.1.3　耗电治理　305 9.2　流量优化　306 9.2.1　流量消耗监控　306 9.2.2　流量分类　310 9.2.3　流量优化　312 9.3　磁盘占用优化　313 9.3.1　磁盘监控　313 9.3.2　存储目录　314 9.3.3　磁盘优化　315 9.4　降级优化　316 9.4.1　性能指标采集和异常判断　317 9.4.2　降级任务的添加和调度　318 9.4.3　降级框架的效果度量　319 9.4.4　方案实现　320