背景
在Android各项优化里面,其中有一块避不开的就是启动优化,大部分的优化往往跟业务相关,比如延迟加载、特定资源预加载等,今天不讨论业务相关,仅从jvm加载类优化聊起,因为它逻辑独立并且实现起来也相对简单。
类加载
简单描述一下Android的类加载,指的是从dex包加载对应的class到方法区中,后续就可使用这个类对象。也是利用这个类加载机制,衍生出了插件化、热修复机制。
ClassLoader
这里就不简述jvm的双亲委派机制了;
-
BootClassLoader 加载Framework的class;
-
PathClassLoader 默认的ClassLoader,负责加载已经安装到系统(/data/app)的apk,它的构造函数只允许传入dexPath、libraryPath(native lib路径)。
-
DexClassLoader 可以不限制地加载不同路径的dex包,DexClassLoaders是插件化、热修复的基础。构造函数可以传入dexPath、libraryPath、optimizedDirectory(dex2oat缓存路径),dex2oat操作会生成 ELF 文件。我们会利用optimizedDirectory参数来对插件的dex进行优化(AOT)。
类加载时序
如何知道哪些类比较耗时
在线上的阶段发现不少ANR都出现在Class#findClass上面,若是在合适的时机能够提前在非UI线程下预加载耗时的class,也能减少ANR的概率。
我们可以利用Hook ClassLoader的方式在线下/线上统计哪些class比较耗时。
/**
* 统计loadClass耗时
*/
class LogClassLoader(dexPath: String, parent: ClassLoader) : PathClassLoader(dexPath, parent) {
override fun loadClass(name: String): Class<*> {
if (name.startsWith("android.") || name.startsWith("java.lang")) {
return super.loadClass(name)
}
val start = System.currentTimeMillis()
try {
return super.loadClass(name)
} finally {
val cost= System.currentTimeMillis() - start
val thread = Thread.currentThread().name
Log.i("loadClass", "load $name thread:$thread cost: $cost")
}
}
}
在初始化入口,hook classLoader,最后可统计出哪些类相对比较耗时。
fun hook(application: Application) {
val pathClassLoader = application.classLoader
try {
val logClassLoader = LogClassLoader("", pathClassLoader.parent)
val pathListField = BaseDexClassLoader::class.java.getDeclaredField("pathList")
pathListField.isAccessible = true
val pathList = pathListField.get(pathClassLoader)
pathListField.set(logClassLoader, pathList)
val parentField = ClassLoader::class.java.getDeclaredField("parent")
parentField.isAccessible = true
parentField.set(pathClassLoader, logClassLoader)
} catch (throwable: Throwable) {
Log.e("hook", throwable.stackTraceToString())
}
}
优化策略、时机
- 预加载 Class.forName
通过上面的统计,我们知道哪些类加载比较耗时,可选择在合适的时机,将对应的类(特别是kotlin的很多类)适当在子线程加载。
Class.forName(className, true, context.classLoader)
其中initialize参数设置为true,表示会初始化静态代码块,和赋值静态变量等操作
- 禁用 VerifyClass
在ClassLoader#loadClass流程中,都要经过defineClass(从dex包io加载class)、verifyClass(验证指令)、resolveClass(链接class,分配字段内存)和init(初始化静态变量和代码块)
如果你用Systrace或者perfetto工具去查看加载耗时,其中有VerifyClass耗费的时间是相当多的。
插件化
现在基本各大厂的App都用到了插件化,例如微信、抖音等等。插件化有几个重要的点:加载插件的类class、resource资源、插件的so。
这里面的坑点也很多,例如:
-
不同的classloader会加载不同namespace的so,插件与插件的so相互依赖就有问题;
-
插件的ClassLoader跟主包的ClassLoader如何做到可以加载主包和插件包的class,也保证同样的class不会被不同的classLoader重复加载;
-
插件化的dex包是不会dex2oat,一般我们开额外的进程来做dex2oat操作(AOT),编译优化后就可以设置为插件ClassLoader的optimizedDirectory,但是8.0之后BaseDexClassLoader的 optimizedDirectory 参数已经没用了,意味着插件AOT失效了;
-
Android 5.0之前是在安装的时候全量编译AOT,会变得巨慢;Android 7.0 之后是用了JIT和AOT,这有可能导致启动的时候就开始AOT,其中有一个优化手段就是抑制或者延迟AOT, 以避免ANR、优化启动速度。
上面的先留坑吧,等后面慢慢整理。
总结
要想成为架构师,那就不要局限在编码,业务,要会选型、扩展,提升编程思维。此外,良好的职业规划也很重要,学习的习惯很重要,但是最重要的还是要能持之以恒,任何不能坚持落实的计划都是空谈。
如果你没有方向,这里给大家分享一套由阿里高级架构师编写的《Android八大模块进阶笔记》,帮大家将杂乱、零散、碎片化的知识进行体系化的整理,让大家系统而高效地掌握Android开发的各个知识点。
相对于我们平时看的碎片化内容,这份笔记的知识点更系统化,更容易理解和记忆,是严格按照知识体系编排的。
一、架构师筑基必备技能
1、深入理解Java泛型
2、注解深入浅出
3、并发编程
4、数据传输与序列化
5、Java虚拟机原理
6、高效IO
……
二、Android百大框架源码解析
1.Retrofit 2.0源码解析
2.Okhttp3源码解析
3.ButterKnife源码解析
4.MPAndroidChart 源码解析
5.Glide源码解析
6.Leakcanary 源码解析
7.Universal-lmage-Loader源码解析
8.EventBus 3.0源码解析
9.zxing源码分析
10.Picasso源码解析
11.LottieAndroid使用详解及源码解析
12.Fresco 源码分析——图片加载流程
三、Android性能优化实战解析
- 腾讯Bugly:对字符串匹配算法的一点理解
- 爱奇艺:安卓APP崩溃捕获方案——xCrash
- 字节跳动:深入理解Gradle框架之一:Plugin, Extension, buildSrc
- 百度APP技术:Android H5首屏优化实践
- 支付宝客户端架构解析:Android 客户端启动速度优化之「垃圾回收」
- 携程:从智行 Android 项目看组件化架构实践
- 网易新闻构建优化:如何让你的构建速度“势如闪电”?
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四、高级kotlin强化实战
1、Kotlin入门教程
2、Kotlin 实战避坑指南
3、项目实战《Kotlin Jetpack 实战》
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从一个膜拜大神的 Demo 开始
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Kotlin 写 Gradle 脚本是一种什么体验?
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Kotlin 编程的三重境界
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Kotlin 高阶函数
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Kotlin 泛型
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Kotlin 扩展
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Kotlin 委托
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协程“不为人知”的调试技巧
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图解协程:suspend
五、Android高级UI开源框架进阶解密
1.SmartRefreshLayout的使用
2.Android之PullToRefresh控件源码解析
3.Android-PullToRefresh下拉刷新库基本用法
4.LoadSir-高效易用的加载反馈页管理框架
5.Android通用LoadingView加载框架详解
6.MPAndroidChart实现LineChart(折线图)
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8.SmartTable使用指南
9.开源项目android-uitableview介绍
10.ExcelPanel 使用指南
11.Android开源项目SlidingMenu深切解析
12.MaterialDrawer使用指南
六、NDK模块开发
1、NDK 模块开发
2、JNI 模块
3、Native 开发工具
4、Linux 编程
5、底层图片处理
6、音视频开发
7、机器学习
七、Flutter技术进阶
1、Flutter跨平台开发概述
2、Windows中Flutter开发环境搭建
3、编写你的第一个Flutter APP
4、Flutter开发环境搭建和调试
5、Dart语法篇之基础语法(一)
6、Dart语法篇之集合的使用与源码解析(二)
7、Dart语法篇之集合操作符函数与源码分析(三)
…
八、微信小程序开发
1、小程序概述及入门
2、小程序UI开发
3、API操作
4、购物商场项目实战……
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