Android 项目优化（应用启动优化） _启动优化

寸阳分阴须爱惜，休负春色与时光。这篇文章主要讲述Android 项目优化：应用启动优化相关的知识，希望能为你提供帮助。
介绍了前面的优化的方案后，这里我们在针对应用的启动优化做一下讲解和说明。
一、App启动概述一个应用App的启动速度能够影响用户的首次体验，启动速度较慢(感官上)的应用可能导致用户再次开启App的意图下降，或者卸载放弃该应用程序。
应用程序启动有主要分为三种状态，每种状态都会影响应用程序对用户可见所需的时间：冷启动，热启动、温启动。

冷启动：app没有启动过或者进程被杀死，系统不存在该app进程，此时启动为冷启动。冷启动流程就是app启动流程全过程，包括创建app进程、加载资源、启动MainThread、初始化SplashActivity并加载布局等。
热启动：app暂时退到了后台，热启动将它从后台重新带到前台，展示给客户。
温启动：用户点击了back键退出app，又重新启动，不过Application仍在内存中存在，对应的进程并没有被杀掉，不包含Application创建过程。热启动时间指在Application仍然存在的情况下，从用户点击桌面图标，到首页内容全部展示出来。

注：冷启动、热启动、温启动这些状态并不是官方的定义，而是我们基于用户的角度考虑的定义，有的将热启动和温启动统称为热启动。
App启动优化，我们一般指的是，针对冷启动进行优化，这样做也可以在一定程度上改善热启动的性能。
二、App冷启动视觉效果优化我们知道冷启动的阶段执行的操作为：1). 加载并启动应用程序 2).启动后立即显示应用程序空白的启动窗口 3).创建应用程序进程 4).加载闪屏页面
冷启动的视觉效果优化，就是加快闪屏页内容的显示速度，这里我们在Android 项目优化（二）：启动页面优化进行了说明，这里就不多赘述了。
三、App 启动耗时统计 1. Traceview 统计
TraceView的使用方式为，在代码中添加如下：

Debug.startMethodTracing("***") Debug.stopMethodTracing()

运行之后可以在目录下生成文件：内部存储/android/data/${application}/files/***.trace，此文件可以使用Android Studio Profile打开。打开后的内容如下图所示：

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这里我们分析一下Trace文件：
Wall Clock time 是线程真正执行的时间，比如我们测试一个方法执行了100ms，从Wall Clock time上看就是100ms。
Thread time 是指CPU执行的时间，时间只会比Wall Clock Time少，使用Thread Time可以让您更好地了解线程的实际 CPU 使用率中有多少是给定方法或函数消耗的。还可以在方法上右键点击jump to source。实际优化过程中重点关注的就是Thread time。因为发生了死锁，整个wall clock time的时间是很长的，但是Thread time时间反应出来的才是真实在方法上所消耗的时间。Threads(n) 表示的是线程的总数，trace可以查看每个线程，main是我们的主线程，我们可以点任意一个线程查看做了什么。
Call Chart 的最上面表示总时间，垂直向下依次为被调用方法的时间。其中，对于系统Api显示的是黄色，被应用调用的方法是绿色的，第三方api(java sdk也属于第三方)的颜色就是蓝色。
Flame Chart 主要的作用是收集调用方法的时间，比如多次调用LayoutInflate.inflate，Flame Chart会把他们都收集到一起。
Top Down 就是函数的调用列表，可以依次从上往下查看调用列表。Total显示的是总调用时间，self显示的是自身执行的时间，children显示的是子方法被调用的时间。
Bottom Up 和Top Down是相反的，可以依次从下往上查看调用方。
Traceview有以下几点需要注意：
1).Traceview仅用于开发环境，生产环境下不要设置。Traceview 在运行时开销很大，会使得整体运行变慢，因为trace会收集程序运行时所有方法的耗时情况，因此会拖累整体速度。
2).我们可以通过TraceView+Cpu Profile进行结合使用，使用TraceView埋点，Cpu Profile 进行分析。
2. adb 命令统计
adb命令 : adb shell am start -S -W 包名/启动类的全限定名 ， -S 表示重启当前应用。示例如下：

C:\\Android\\Demo> adb shell am start -S -W com.example.moneyqian.demo/com.example.moneyqian.demo.MainActivity Stopping: com.example.moneyqian.demo Starting: Intent { act=android.intent.action.MAIN cat=[android.intent.category.LAUNCHER] cmp=com.example.moneyqian.demo/.MainActivity } Status: ok Activity: com.example.moneyqian.demo/.MainActivity ThisTime: 2247 TotalTime: 2247 WaitTime: 2278 Complete

ThisTime : 最后一个 Activity 的启动耗时(例如从 LaunchActivity - > MainActivity「adb命令输入的Activity」 , 只统计 MainActivity 的启动耗时)
TotalTime : 启动一连串的 Activity 总耗时.(有几个Activity 就统计几个)
WaitTime : 应用进程的创建过程 + TotalTime .
总结一下：如果需要统计从点击桌面图标到 Activity 启动完毕，可以用WaitTime作为标准，所以优化冷启动我们只要在意 ThisTime 即可，ThisTime的时长可以作为验证我们冷启动优化成果的标志。
3. 系统日志统计
根据系统日志来统计启动耗时，在Android Studio中查找已用时间，必须在logcat视图中禁用过滤器(No Filters)。因为这个是系统的日志输出，而不是应用程序的。
比如我们可以通过过滤displayed输出的启动日志. 示例如下：

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这样的方式，不适用于冷启动优化，因为输出的日志与冷启动的关系不大，无参考意义。但是能方便我们快速排查出一些Activity页面的启动时间异常问题并进行优化。
四、冷启动 Application 优化我们知道有很多第三方组件（包括App应用本身）都在 Application 中完成初始化操作。但是在 Application 中完成繁重的初始化操作和复杂的逻辑就会影响到应用的启动性能。
通过分析一下，我们可以知道还是有机会优化这些工作以实现冷启动的性能改进的，分析后发现影响冷启动时间的常见问题如下：

复杂繁琐的布局初始化
阻塞主线程 UI 绘制的操作，如 I/O 读写或者是网络访问.
其它占用主线程的操作

我们可以根据这些组件的轻重缓急之分，对初始化做一下分类：

必要的组件一定要在主线程中立即初始化(入口 Activity 可能立即会用到)
组件一定要在主线程中初始化，但是可以延迟初始化。
组件可以在子线程中初始化。

在进行优化的时候，需要注意以下几种情况：

放在子线程的组件初始化建议延迟初始化，这样就可以了解是否会对项目造成影响！
将需要在主线程中初始化但是可以不用立即完成的动作延迟加载（初始化放在 Application 中统一管理为妙，不建议放在Activity里面）
可以尝试将常见的组件库，例如 Bugly，x5内核初始化，SP的读写，友盟等组件放到子线程中初始化。（子线程初始化不能影响到组件的使用）

在优化好启动时间后，我们就可以在针对闪屏页的时间，进行调整优化，具体公式为：闪屏页展示总时间 = 组件初始化时间 + 剩余展示时间。
推荐的优化方案：
1). 合理的使用异步初始化、延迟初始化、懒加载机制。
2). 提前加载SharePreferences，可参考：SharedPreferences异步加载。
3). 类加载优化：提前异步执行类加载。
4). 合理使用IdleHandler进行延迟初始化。

参考资料：
1. Android性能优化之启动优化工具（TraceView、Systrace、Profiler）
2. Android性能优化之CPU Profiler
【Android 项目优化（应用启动优化）】