android 代碼優化

本文的內容均來自Android SDK文檔Resources下的Articles，本文對一些比較有用、常用的知識做一個簡要的總結。

1、避免內存泄露

Context經常用來加載訪問各種Resources，這就是爲什麼很多控件在創建的時候都要傳入一個Context的原因。我們的程序大多數會使用到兩種Context：Activity和Application，而且我們大多數使用前一個。

在一個Context-Activity的全局變量中不要保存Drawable、View、Context-Activity的引用，因爲Drawable和View各自保存Context的引用，如果在全局變量中保存，那麼當Activity銷燬重新創建後會造成內存泄露。如果要在上下文中保存全局變量，請用Context-Application。

中文參考：http://www.cnblogs.com/xirihanlin/archive/2010/04/09/1707986.html

2、向後兼容性

Android各個版本存在着差異，爲了編寫出兼容性比較強的程序，除了設置<uses-sdk android:minSdkVersion="3" />之外， 我們可以通過反射機制去實現這種兼容性，如，使用 android.os.Debug.dumpHprofData(String filename)，該方法只在Android1.0中去實現，但在Android1.5中並不支持，我們可以通過反射機制實現：

private static void initCompatibility() {
    try {
        mDebug_dumpHprofData = Debug.class.getMethod(
                "dumpHprofData", new Class[] { String.class } );
        /* success, this is a newer device */
    } catch (NoSuchMethodException nsme) {
        /* failure, must be older device */
    }
}

private static void dumpHprofData(String fileName) throws IOException {
    try {
        mDebug_dumpHprofData.invoke(null, fileName);
    } catch (InvocationTargetException ite) {
        /* unpack original exception when possible */
        Throwable cause = ite.getCause();
        if (cause instanceof IOException) {
            throw (IOException) cause;
        } else if (cause instanceof RuntimeException) {
            throw (RuntimeException) cause;
        } else if (cause instanceof Error) {
            throw (Error) cause;
        } else {
            /* unexpected checked exception; wrap and re-throw */
            throw new RuntimeException(ite);
        }
    } catch (IllegalAccessException ie) {
        System.err.println("unexpected " + ie);
    }
}

3、判斷Intent服務是否存在

Android爲我們提供了非常多的Intent，也有第三方提供了很多Intent供我們使用，但由於版本、用戶是否安裝等原因，我們不清楚該Intent是否在本機上能否使用，爲此，就要進行判斷。代碼如下：

public static boolean isIntentAvailable(Context context, String action) {
    final PackageManager packageManager = context.getPackageManager();
    final Intent intent = new Intent(action);
    List<ResolveInfo> list =
            packageManager.queryIntentActivities(intent,
                    PackageManager.MATCH_DEFAULT_ONLY);
    return list.size() > 0;
}

4、Drawable Mutations

Drawable允許我們在不同的View之間共享資源，具體共享的實現機制是通過一個叫作"constant state"的方式去實現的，它保存了一個資源的所有的屬性，比如，在一個Button中，constant state保存了Button的bitmap，整個程序默認的Button都是共享使用這個bitmap，從而節省了內存空間。constant state簡單的理解如下圖：

constant state的方式避免了很多內存的浪費，但是在實際的應用過程中如：試圖修改Drawable的constate state,也遇到一些問題，比如，我們用一個ListView顯示書籍列表，每個Book Item由一個星形的Drawable和Text構成，當該書是我們喜歡的書籍時，就顯示該星形，反之，就使這個星形半透明。這個實現的大致代碼如下：

Book book = ...;
TextView listItem = ...;

listItem.setText(book.getTitle());

Drawable star = context.getResources().getDrawable(R.drawable.star);
if (book.isFavorite()) {
  star.setAlpha(255); // opaque
} else {
  star.setAlpha(70); // translucent
}

不幸的是，我們發現這個代碼無效，所有的星形Drawable都是一樣的。如下面左圖：

     

如果我們使用了一個新的Drawable，但是因爲BookItem的Drawable都引用到了同一個Constant state，因此我們嘗試對Constatn state進行修改的時候，引用該Constant state的Drawable也會相應的改變。

Android 1.5以上版本提供瞭解決的辦法：使用mutate()方法，使用該方法時，Drawable的Constant state會被複制，從而不會影響其他的Drawable，使用方式如下：

Drawable star = context.getResources().getDrawable(R.drawable.star);
if (book.isFavorite()) {
  star.mutate().setAlpha(255); // opaque
} else {
  star. mutate().setAlpha(70); // translucent
}

調用後效果如下圖：

5、更快的屏幕方向變換

在手機屏幕方向變換的時候，會銷燬當前Activity，並重新Create，此時Activity的所有數據都必須重新獲取。那當這些數據是比較大的數據的時候，如比較大的圖片、聲音、視頻，重新獲取的方式是一種非常不明智的做法。我們可以通過設置configChanges把這個屏蔽掉，但這種做法並不推薦，具體原因請參考後面的擴展閱讀。因此，爲了解決這個問題，我們用到了一個方法： onRetainNonConfigurationInstance()，該方法允許你在屏幕變換的時候進行數據的傳遞，你可以在這裏傳輸所需要的數據，然後在onCreate裏調用getLastNonConfigurationInstance()獲取該數據。簡要代碼如下：

@Override
public Object onRetainNonConfigurationInstance() {
    final LoadedPhoto[] list = new LoadedPhoto[numberOfPhotos];
    keepPhotos(list);
    return list;
}

onCreate下加載數據：

private void loadPhotos() {
    final Object data = getLastNonConfigurationInstance();

    // The activity is starting for the first time, load the photos from Flickr
    if (data == null) {
        mTask = new GetPhotoListTask().execute(mCurrentPage);
    } else {
        // The activity was destroyed/created automatically, populate the grid
        // of photos with the images loaded by the previous activity
        final LoadedPhoto[] photos = (LoadedPhoto[]) data;
        for (LoadedPhoto photo : photos) {
            addPhoto(photo);
        }
    }
}

擴展閱讀：https://devmaze.wordpress.com/2011/07/18/activities-and-background-threads-part-1/(可能需翻牆)

6、Layout 小技巧

• 創建可複用的佈局

Android爲我們提供了佈局的重複利用，如<requestFocus/>, <merge/>, <include/>,本文只介紹<include/>，<merge>會在稍後介紹。<include/>就如它的名字所提示的，它用於包含另外一個XML佈局，如：

<com.android.launcher.Workspace
    android:id="@+id/workspace"
    android:layout_width="fill_parent"
    android:layout_height="fill_parent"

    launcher:defaultScreen="1">

    <include android:id="@+id/cell1" layout="@layout/workspace_screen" />
    <include android:id="@+id/cell2" layout="@layout/workspace_screen" />
    <include android:id="@+id/cell3" layout="@layout/workspace_screen" />

</com.android.launcher.Workspace>

在該佈局裏，include了3個layout，都是workspace_screen的layout，而且在<include/>標籤中，只有3個屬性:id, layout_width,layout_height，用於對原佈局的覆蓋。

• 創建高效的佈局

我們在創建UI的時候經常沒有使用一個更有效的方式去實現UI。比較典型的例子就是LinearLayout的例子，它使用層成嵌套的方式去實現佈局，但是每個View或者Layout都需要初始化、繪製等，如果是很多的嵌套的會，將會降低系統性能。而且當我們在是使用LinearLayout的weight屬性時，都會使child view，重新measure兩次。以下以一個實例來說明，我們要實現這樣的一種效果，左邊有一個圖標，而標題在上方，下面是說明文字，如下面左圖，簡單的佈局概括如下圖右圖。

   

該佈局的源碼如下：

<LinearLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    android:layout_width="fill_parent"
    android:layout_height="?android:attr/listPreferredItemHeight"

    android:padding="6dip">

    <ImageView
        android:id="@+id/icon"

        android:layout_width="wrap_content"
        android:layout_height="fill_parent"
        android:layout_marginRight="6dip"

        android:src="@drawable/icon" />

    <LinearLayout
        android:orientation="vertical"

        android:layout_width="0dip"
        android:layout_weight="1"
        android:layout_height="fill_parent">

        <TextView
            android:layout_width="fill_parent"
            android:layout_height="0dip"
            android:layout_weight="1"

            android:gravity="center_vertical"
            android:text="My Application" />

        <TextView
            android:layout_width="fill_parent"
            android:layout_height="0dip"
            android:layout_weight="1"

            android:singleLine="true"
            android:ellipsize="marquee"
            android:text="Simple application that shows how to use RelativeLayout" />

    </LinearLayout>

</LinearLayout>

當我們使用該佈局作爲ListView的list item的layout時，就顯得很浪費，我們可以通過RelativeLayout實現相同的效果，但更高效：

<RelativeLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    android:layout_width="fill_parent"
    android:layout_height="?android:attr/listPreferredItemHeight"

    android:padding="6dip">

    <ImageView
        android:id="@+id/icon"

        android:layout_width="wrap_content"
        android:layout_height="fill_parent"

        android:layout_alignParentTop="true"
        android:layout_alignParentBottom="true"
        android:layout_marginRight="6dip"

        android:src="@drawable/icon" />

    <TextView
        android:id="@+id/secondLine"

        android:layout_width="fill_parent"
        android:layout_height="26dip"

        android:layout_toRightOf="@id/icon"
        android:layout_alignParentBottom="true"
        android:layout_alignParentRight="true"

        android:singleLine="true"
        android:ellipsize="marquee"
        android:text="Simple application that shows how to use RelativeLayout" />

    <TextView
        android:layout_width="fill_parent"
        android:layout_height="wrap_content"

        android:layout_toRightOf="@id/icon"
        android:layout_alignParentRight="true"
        android:layout_alignParentTop="true"
        android:layout_above="@id/secondLine"
        android:layout_alignWithParentIfMissing="true"

        android:gravity="center_vertical"
        android:text="My Application" />

</RelativeLayout>

爲什麼使用RelativeLayout實現佈局比LinearLayout更高效呢，我們可以通過 HierarchyViewer去查看：

如上圖所示，用RelativeLayout減少了View的個數，也就減少了系統初始化View的消耗。另外，消除了LinearLayout的weight所帶來的額外消耗。

但是在使用RelativeLayout的過程中，也會帶來一些不便，比如，我們要根據情況把說明文字隱藏起來，當我們使用RelativeLayout的時候，我們把說明文字放置在Parent的底部，把標題放置在說明文字的上方。但是當說明文字消失的時候，那標題就失去了相對的位置，那它要如何放置呢？我們可以通過設置 layout_alignWithParentIfMissing屬性去實現。

• 使用ViewStubs

我們前面介紹了<include/>標籤去共享不同的佈局，現在介紹另外一種方式：ViewStubs，該方式與<include/>最大的區別就在於ViewStubs是在需要的時候才inflate，而<include/>在初始化的時候就inflate。利用ViewStubs的lazy include特點，我們可以把比較不常用的UI放在ViewStubs裏面。以Shelves 爲例，在進入主界面的界面以及導入書籍的界面如下：

  

上面右圖下面的按鈕就是使用ViewStubs實現的，整個佈局的前後比較如下：

初始化界面：

導入書籍界面：

我們，可以看到，只有在導入書籍的時候該ViewStubs才inflate，在那之前一直都沒inflate，這樣就節省了系統的資源。

關於ViewStub的屬性，做下簡單介紹：

<ViewStub
  android:id="@+id/stub_import"
  android:inflatedId="@+id/panel_import"

  android:layout="@layout/progress_overlay"

  android:layout_width="fill_parent"
  android:layout_height="wrap_content"
  android:layout_gravity="bottom" />

android:id是當前佈局下的viewStub的id，而inflatedId是做是用來覆蓋所include的root佈局的id，android:layout之來指定所include的layout。

另外，我們可以通過inflate()或者顯示設置ViewStubs爲VISIBLE或者INVISIBLE初始化該ViewStubs。

• Merging Layouts

<merge/>是另外一種複用佈局的標籤，它提供了佈局的優化並且減少View tree的level數量。說的不容易理解，直接講實例吧。我們用下面左邊的佈局實現其下方的效果：

<FrameLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    android:layout_width="fill_parent"
    android:layout_height="fill_parent">

    <ImageView
        android:layout_width="fill_parent"
        android:layout_height="fill_parent"

        android:scaleType="center"
        android:src="@drawable/golden_gate" />

    <TextView
        android:layout_width="wrap_content"
        android:layout_height="wrap_content"
        android:layout_marginBottom="20dip"
        android:layout_gravity="center_horizontal|bottom"

        android:padding="12dip"

        android:background="#AA000000"
        android:textColor="#ffffffff"

        android:text="Golden Gate" />

</FrameLayout>

我們使用 HierarchyViewer觀察裏面佈局情況，就能發現問題了：

我們可以發現，在這個View Tree裏，有兩個FrameLayout，我們的FrameLayout都是使用fill_parent，這明顯就造成了浪費。系統多初始化了一個FrameLayout了。

這就是<merge/>派上用場的時候了，當LayoutInflater遇到<merge/>標籤的時候，它會略過它，直接添加它的children到parent上。舉個例子，我們用<merge/>代替了上面的<FrameLayout>:

<merge xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android">

    <ImageView
        android:layout_width="fill_parent"
        android:layout_height="fill_parent"

        android:scaleType="center"
        android:src="@drawable/golden_gate" />

    <TextView
        android:layout_width="wrap_content"
        android:layout_height="wrap_content"
        android:layout_marginBottom="20dip"
        android:layout_gravity="center_horizontal|bottom"

        android:padding="12dip"

        android:background="#AA000000"
        android:textColor="#ffffffff"

        android:text="Golden Gate" />

</merge>

我們可以發現，ImageView和TextView直接添加在上一級的FrameLayout裏了：

有幾點必須注意：

1、merge只能用在佈局文件的root標籤上

2、merge只能使用在root標籤爲FrameLayout的情況下

3、當我們inflate一個<merge/>標籤開始的佈局時，我們必須指定一個parent的ViewGroup，並且設置attachToRoot爲True(請參考文檔的 inflate(int, android.view.ViewGroup, boolean) 方法)

7、Painless Threading

非UI線程不能用於去修改UI，否則會報異常。非UI線程要修改UI，可使用如下方法：

• Activity.runOnUiThread(Runnable)
• View.post(Runnable)
• View.postDelayed(Runnable, long)
• Handler

或者也可以使用AsyncTask

8、Window Backgrounds & UI Speed

大多數的應用的Activity會在視覺上覆蓋掉Windows的Background，而在這之中就隱藏了其中的一個額外的資源消耗存在：系統必須得爲Windows的Background做初始化、渲染等。因此，我們可以把Windows的Background去掉，節約系統資源。效果比較爲如下兩圖，左圖爲未去掉效果前的fps，右圖爲去掉效果後的fps

   

具體如何去掉？我們可以通過設置自定義的Theme去實現：

<resources>
    <style name="Theme.NoBackground" parent="android:Theme">
        <item name="android:windowBackground">@null</item>
    </style>
</resources>