Android Performance

Paul Graham 在其著作 <黑客与画家> 中断言：“不同语言的执行效率差距正变得越来越大，所以性能分析器（profiler）将变得越来越重要。目前，性能分析并没有受到重视。许多人好像仍然相信，程序运行速度提升的关键在于开发出能够生成更快速代码的编译器。代码效率与机器性能的差距正在不断加大，我们将会越来越清楚地看到，应用软件运行速度提升的关键在于有一个好的性能分析器帮助指导程序开发。”
by Paul Graham 黑客与画家

谷歌搜索 「Android 优化工具」，你会找到很多与此相关的内容。他们的问题在于要么是内容高度重复、要么是直接讲使用方法，很少会给你介绍整体性的架构，一不小心就会让人会种「一个工具搞定一切」的错误认知。以笔者团队的多年经验来看，在性能分析领域这种银弹级别的工具是不存在的。工具在发展，老问题会以新的方式变样出现，不掌握核心逻辑的话始终会让你浮于技术的表面。

本文首先系统性的梳理性能分析中的可观测性技术，它涵盖数据类型、抓取方法以及分析方法等三部分内容，之后是介绍谷歌提供的「三大件」分析工具。目的是想让你了解不变的理论性的知识，以及与之对应的在安卓环境中可用的工具，这些可以让你少走一些弯路，直接复用前辈们的经验。

2021 已经过去，趁着元旦假期，回顾一下 2021，随意一些，想到哪里写哪里吧。主要是对 2021 年的一个回顾，以及 2022 年的展望，2021 年当了爸爸，换了工作（中间还居家无聊了好久），收获了更多的朋友，也算是过的还可以

不过在个人成长方面，甚至感觉有点退步，这让我觉得有点慌，学如逆水行舟，不进则退，2022 年是需要好好深耕的一年，希望能和看到这篇文章的同学一起进步，共勉

另外也盘点了一下知识分享相关的数据，分享了一下这方面的收入，个人新增和推荐的硬件、个人推荐的软件等，感兴趣的可以自取

最近读了一本新书：《打造流畅的 Android App》，京东链接：https://item.jd.com/10035215362170.html 。因为书名所以买了这本书，读完之后觉得有必要写一篇文章，让还没有买此书的同学了解一下

我个人的建议是：如果你是个老鸟，不建议买，这本书里面没有介绍太多原理性的东西，对于 Android 流畅性也没有一个比较全面的介绍；如果你是新手，这本书用来当做开阔视野 + 查漏补缺还可以，想更深入的了解 Android 流畅度还是差了点东西

之所以我会这么建议，是因为这本书确实没有讲太多性能或者流畅度相关的东西，也没有比较深入的原理部分，篇幅更多在讲静态代码审查、AS Profiler 的使用、App 架构、保活、网络性能优化、APK 大小优化、App 耗电等，内容也不深，浅尝辄止

Android 12 正式版 已经发布：https://mp.weixin.qq.com/s/OiFSWEnc-0N2z7JYWTJluw 。Android 12 正式版的代码也已经发布，官方文档 也进行了更新：https://source.android.google.cn/

本文就带大家下载和编译最新的 Android 12 代码，本地编译的代码有下面几个好处

1. 可以刷真机，方便开发者进行本地 Debug，同时代码可以导入 Android Studio 进行 Debug
2. 可以编译 Userdebug 版本，可以 root 和 remount，方便对系统和 App 进行 Debug，Debug 模式下可以看到许多 User 版本上看不到的问题；同时由于可以看到更多的信息，也方便进行 App 竞品分析、App 行为分析
3. 可以更方便地进行 Android 源代码的学习，本地版本可以打开很多系统级别的 Debug Log，也可以自己加 Log，或者自己修改流程

在讨论 Android 性能问题的时候，卡顿、响应速度、ANR 这三个性能相关的知识点通常会放到一起来讲，因为引起卡顿、响应慢、ANR 的原因类似，只不过根据重要程度，被人为分成了卡顿、响应慢、ANR 三种，所以我们可以定义广义上的卡顿，包含了卡顿、响应慢和 ANR 三种，所以如果用户反馈说手机卡顿或者 App 卡顿，大部分情况下都是广义上的卡顿，需要搞清楚，到底出现了哪一种问题

如果是动画播放卡顿、列表滑动卡顿这种，我们一般定义为 狭义的卡顿，对应的英文描述我觉得应该是 Jank；如果是应用启动慢、亮灭屏慢、场景切换慢，我们一般定义为 响应慢，对应的英文描述我觉得应该是 Slow ；如果是发生了 ANR，那就是 应用无响应问题 。三种情况所对应的分析方法和解决方法不太一样，所以需要分开来讲

另外在 App 或者厂商内部，卡顿、响应速度、ANR 这几个性能指标都是有单独的标准的，比如 掉帧率、启动速度、ANR 率等，所以针对这些性能问题的分析和优化能力，对开发者来说就非常重要了

本文是响应速度系列的第三篇，主要是讲在使用 Systrace 分析应用响应速度问题的时候，其中的一些延伸知识，包括启动速度测试、Log 输出解读、Systrace 状态解读、三方启动库等内容

在讨论 Android 性能问题的时候，卡顿、响应速度、ANR 这三个性能相关的知识点通常会放到一起来讲，因为引起卡顿、响应慢、ANR 的原因类似，只不过根据重要程度，被人为分成了卡顿、响应慢、ANR 三种，所以我们可以定义广义上的卡顿，包含了卡顿、响应慢和 ANR 三种，所以如果用户反馈说手机卡顿或者 App 卡顿，大部分情况下都是广义上的卡顿，需要搞清楚，到底出现了哪一种问题

如果是动画播放卡顿、列表滑动卡顿这种，我们一般定义为 狭义的卡顿，对应的英文描述我觉得应该是 Jank；如果是应用启动慢、亮灭屏慢、场景切换慢，我们一般定义为 响应慢 ，对应的英文描述我觉得应该是 Slow ；如果是发生了 ANR，那就是 应用无响应问题 。三种情况所对应的分析方法和解决方法不太一样，所以需要分开来讲

另外在 App 或者厂商内部，卡顿、响应速度、ANR 这几个性能指标都是有单独的标准的，比如 掉帧率、启动速度、ANR 率等，所以针对这些性能问题的分析和优化能力，对开发者来说就非常重要了

本文是响应速度系列的第二篇，主要是以 Android App 冷启动为例，讲解如何使用 Systrace 来分析 App 冷启动

在讨论 Android 性能问题的时候，卡顿、响应速度、ANR 这三个性能相关的知识点通常会放到一起来讲，因为引起卡顿、响应慢、ANR 的原因类似，只不过根据重要程度，被人为分成了卡顿、响应慢、ANR 三种，所以我们可以定义广义上的卡顿，包含了卡顿、响应慢和 ANR 三种，所以如果用户反馈说手机卡顿或者 App 卡顿，大部分情况下都是广义上的卡顿，需要搞清楚，到底出现了哪一种问题

如果是动画播放卡顿、列表滑动卡顿这种，我们一般定义为 狭义的卡顿，对应的英文描述我觉得应该是 Jank；如果是应用启动慢、亮灭屏慢、场景切换慢，我们一般定义为 响应慢 ，对应的英文描述我觉得应该是 Slow ；如果是发生了 ANR，那就是 应用无响应问题 。三种情况所对应的分析方法和解决方法不太一样，所以需要分开来讲

另外在 App 或者厂商内部，卡顿、响应速度、ANR 这几个性能指标都是有单独的标准的，比如 掉帧率、启动速度、ANR 率等，所以针对这些性能问题的分析和优化能力，对开发者来说就非常重要了

本文是响应速度系列的第一篇，主要是讲响应速度相关的理论知识，包括性能工程概述、响应速度涉及到的知识点、响应速度的分析方法和套路等

不同的人对流畅性(卡顿掉帧)有不同的理解，对卡顿阈值也有不同的感知，所以有必要在开始这个系列文章之前，先把涉及到的内容说清楚，防止出现不同的理解，也方便大家带着问题去看这几篇问题，下面是一些基本的说明

1. 对手机用户来说，卡顿包含了很多场景，比如在 滑动列表的时候掉帧、应用启动白屏过长、点击电源键亮屏慢、界面操作没有反应然后闪退、点击图标没有响应、窗口动画不连贯、滑动不跟手、重启手机进入桌面卡顿 等场景，这些场景跟我们开发人员所理解的卡顿还有点不一样，开发人员会更加细分去分析这些问题，这是开发人员和用户之间的一个认知差异，这一点在处理用户(或者测试人员)的问题反馈的时候尤其需要注意
2. 对开发人员来说，上面的场景包括了 流畅度（滑动列表的时候掉帧、窗口动画不连贯、重启手机进入桌面卡顿）、响应速度（应用启动白屏过长、点击电源键亮屏慢、滑动不跟手）、稳定性（界面操作没有反应然后闪退、点击图标没有响应）这三个大的分类。之所以这么分类，是因为每一种分类都有不太一样的分析方法和步骤，快速分辨问题是属于哪一类很重要
3. 在技术上来说，流畅度、响应速度、稳定性（ANR）这三类之所以用户感知都是卡顿，是因为这三类问题产生的原理是一致的，都是由于主线程的 Message 在执行任务的时候超时，根据不同的超时阈值来进行划分而已，所以要理解这些问题，需要对系统的一些基本的运行机制有一定的了解，本文会介绍一些基本的运行机制
4. 流畅性这个系列主要是分析流畅度相关的问题，响应速度和稳定性会有专门的文章介绍，在理解了流畅性相关的内容之后，再去分析响应速度和稳定性问题会事半功倍
5. 流畅性这个系列主要是讲如何使用 Systrace (Perfetto) 工具去分析，之所以 Systrace 为切入点，是因为影响流畅度的因素很多，有 App 自身的原因、也有系统的原因。而 Systrace(Perfetto) 工具可以从一个整机运行的角度来展示问题发生的过程，方便我们去初步定位问题

不同的人对流畅性(卡顿掉帧)有不同的理解，对卡顿阈值也有不同的感知，所以有必要在开始这个系列文章之前，先把涉及到的内容说清楚，防止出现不同的理解，也方便大家带着问题去看这几篇问题，下面是一些基本的说明

1. 对手机用户来说，卡顿包含了很多场景，比如在 滑动列表的时候掉帧、应用启动白屏过长、点击电源键亮屏慢、界面操作没有反应然后闪退、点击图标没有响应、窗口动画不连贯、滑动不跟手、重启手机进入桌面卡顿 等场景，这些场景跟我们开发人员所理解的卡顿还有点不一样，开发人员会更加细分去分析这些问题，这是开发人员和用户之间的一个认知差异，这一点在处理用户(或者测试人员)的问题反馈的时候尤其需要注意
2. 对开发人员来说，上面的场景包括了 流畅度（滑动列表的时候掉帧、窗口动画不连贯、重启手机进入桌面卡顿）、响应速度（应用启动白屏过长、点击电源键亮屏慢、滑动不跟手）、稳定性（界面操作没有反应然后闪退、点击图标没有响应）这三个大的分类。之所以这么分类，是因为每一种分类都有不太一样的分析方法和步骤，快速分辨问题是属于哪一类很重要
3. 在技术上来说，流畅度、响应速度、稳定性（ANR）这三类之所以用户感知都是卡顿，是因为这三类问题产生的原理是一致的，都是由于主线程的 Message 在执行任务的时候超时，根据不同的超时阈值来进行划分而已，所以要理解这些问题，需要对系统的一些基本的运行机制有一定的了解，本文会介绍一些基本的运行机制
4. 流畅性这个系列主要是分析流畅度相关的问题，响应速度和稳定性会有专门的文章介绍，在理解了流畅性相关的内容之后，再去分析响应速度和稳定性问题会事半功倍
5. 流畅性这个系列主要是讲如何使用 Systrace (Perfetto) 工具去分析，之所以 Systrace 为切入点，是因为影响流畅度的因素很多，有 App 自身的原因、也有系统的原因。而 Systrace(Perfetto) 工具可以从一个整机运行的角度来展示问题发生的过程，方便我们去初步定位问题

不同的人对流畅性(卡顿掉帧)有不同的理解，对卡顿阈值也有不同的感知，所以有必要在开始这个系列文章之前，先把涉及到的内容说清楚，防止出现不同的理解，也方便大家带着问题去看这几篇问题，下面是一些基本的说明

1. 对手机用户来说，卡顿包含了很多场景，比如在 滑动列表的时候掉帧、应用启动白屏过长、点击电源键亮屏慢、界面操作没有反应然后闪退、点击图标没有响应、窗口动画不连贯、滑动不跟手、重启手机进入桌面卡顿 等场景，这些场景跟我们开发人员所理解的卡顿还有点不一样，开发人员会更加细分去分析这些问题，这是开发人员和用户之间的一个认知差异，这一点在处理用户(或者测试人员)的问题反馈的时候尤其需要注意
2. 对开发人员来说，上面的场景包括了 流畅度（滑动列表的时候掉帧、窗口动画不连贯、重启手机进入桌面卡顿）、响应速度（应用启动白屏过长、点击电源键亮屏慢、滑动不跟手）、稳定性（界面操作没有反应然后闪退、点击图标没有响应）这三个大的分类。之所以这么分类，是因为每一种分类都有不太一样的分析方法和步骤，快速分辨问题是属于哪一类很重要
3. 在技术上来说，流畅度、响应速度、稳定性（ANR）这三类之所以用户感知都是卡顿，是因为这三类问题产生的原理是一致的，都是由于主线程的 Message 在执行任务的时候超时，根据不同的超时阈值来进行划分而已，所以要理解这些问题，需要对系统的一些基本的运行机制有一定的了解，本文会介绍一些基本的运行机制
4. 流畅性这个系列主要是分析流畅度相关的问题，响应速度和稳定性会有专门的文章介绍，在理解了流畅性相关的内容之后，再去分析响应速度和稳定性问题会事半功倍
5. 流畅性这个系列主要是讲如何使用 Systrace (Perfetto) 工具去分析，之所以 Systrace 为切入点，是因为影响流畅度的因素很多，有 App 自身的原因、也有系统的原因。而 Systrace(Perfetto) 工具可以从一个整机运行的角度来展示问题发生的过程，方便我们去初步定位问题

技术群里的小伙伴发了一条微博， https://weibo.com/1808884742/IApbpEVQr， 博主 @王波粒 发现， Mate 30 Pro 有个很特别的现象（建议先去看一下视频）

但是这个视频描述和底下的猜测都不对，我这边总结一下这个现象： 微博这个 App 在华为的手机上，在主页列表上下滑动的情况下依然可以流畅加载图片，而同一个版本的微博客户端，安装到其他手机上，在主页列表上下滑动的情况下，则必须要等到滑动停止之后才会加载图片

下面就针对这个现象,从技术的角度来深入分析产生这种现象的原因,以及我们能从里面学到什么

2020 年 5 月 23 号凌晨 1 点 30 左右, 大量三星手机用户的手机出现死机, 无限重启、进 Recovery 等问题, 并且操作不当会导致数据丢失, 并且上了知乎的热点, 售后点更是人满为患

知乎的部分回答中, 大家更是对三星的家属送上了亲切的问候, 甚至有的人已经将这次事故与 Note7 事件、充电门、绿屏门事件相提并论, 甚至预言三星因此会退出国内市场 ; 有的人因为这个丢了 Offer , 有的人准备了很久的资源丢失, 有的人甚至直接把手机砸了…

作为一个 Android 开发者, 我并不想对三星落井下石 , 我只想搞清楚到底是什么原因导致了这场事故 , 以及我们能从里面学到什么 . 我认为既然是 Android 系统出了问题, 我们有必要从技术的角度来分析为什么会出现这样的问题

MIUI 12 的发布, 将之前一直是应用开发者和 Rom 开发者斗争最激烈的部分展示给了普通消费者, 让普通消费者也知道了这场斗争的细节, 正所谓 “魔高一尺道高一丈” , Rom 开发者由于有更高的代码修改权限, 始终占据着上风 ; App 开发者当然也不甘示弱, 各种保活拉起黑科技层出不穷,甚至 Google 都参与到了这部分斗争中, 居中调和, 制定各种规则来规范双方. 当然斗争对双方来说都算是好事, 毕竟任何一方完全的胜利都会导致 “狡兔死走狗烹,飞鸟尽良弓藏”

不过双方斗争的受害者无疑还是使用手机的消费者 , App 如果斗争成功, 那么手机上各种后台进程乱跑, 杀不掉, 占用 CPU 和内存 , 这不是消费者想看到的 ; 如果 Rom 开发者斗争成功 , App 的体验必定会大打折扣 , 各位 App 开发者应该深有体会.

从文章最后一段可以看到, 其实各个手机厂商对付这一套都有自己的策略, 基本上都可以搞定自启动和关联启动. 至于隐私 , 李彦宏曾经说过 “中国人对隐私问题的态度更加开放，也相对来说没那么敏感。如果他们可以用隐私换取便利、安全或者效率。在很多情况下，他们就愿意这么做“ . 大家想想在微信里面复制一段话打开到淘宝就可以自动跳转到这个物品, 方不方便? 好不好用? 还想不想用? 剪贴板再借我看一看?

本文是 Systrace 系列文章的第五篇，主要是对 SurfaceFlinger 的工作流程进行简单介绍，介绍了 SurfaceFlinger 中几个比较重要的线程，包括 Vsync 信号的解读、应用的 Buffer 展示、卡顿判定等，由于 Vsync 这一块在 Systrace 基础知识 - Vsync 解读 和 Android 基于 Choreographer 的渲染机制详解 这两篇文章里面已经介绍过，这里就不再做详细的讲解了。

本系列的目的是通过 Systrace 这个工具，从另外一个角度来看待 Android 系统整体的运行，同时也从另外一个角度来对 Framework 进行学习。也许你看了很多讲 Framework 的文章，但是总是记不住代码，或者不清楚其运行的流程，也许从 Systrace 这个图形化的角度，你可以理解的更深入一些。

Medium 上 @MindOrks 发布了一篇 2020 年 Android 程序员的学习线路，鉴于一部分人无法阅读原文(你懂得原因)，我把这篇文章的内容结合自己的 2020 年的学习计划，一起发出来，给大家一个参考

原文比较简单，并没有介绍为什么要推荐这些，只是单纯地列了一下知识点，我这边针对每个知识点做一些简单的介绍，有些知识点原文并没有提到，我会根据自己的理解加上，仅供参考

这篇文章主要针对 Android 开发者，如果你是新手，那么下面的内容可以帮助你找到学习的线路；如果你是老手，这篇文章列出的内容也可以帮助你查漏补缺。如果各位有什么其他的建议，欢迎留言交流