Android面试题之App的启动流程和启动速度优化

App启动流程

①点击桌面App图标，Launcher进程采用Binder IPC向system_server进程发起startActivity请求；

②system_server进程接收到请求后，向zygote进程发送创建进程的请求；

③Zygote进程fork出新的子进程，即App进程；

④App进程，通过Binder IPC向sytem_server进程发起attachApplication请求；

⑤system_server进程在收到请求后，进行一系列准备工作后，再通过binder IPC向App进程发送scheduleLaunchActivity请求；

⑥App进程的binder线程（ApplicationThread）在收到请求后，通过handler向主线程发送LAUNCH_ACTIVITY消息；

⑦主线程在收到Message后，通过反射机制创建目标Activity，并回调Activity.onCreate()等方法。

⑧到此，App便正式启动，开始进入Activity生命周期，执行完onCreate/onStart/onResume方法，UI渲染结束后便可以看到App的主界面。

启动状态

应用有三种启动状态，每种状态都会影响应用向用户显示所需的时间：冷启动、温启动与热启动。

• 温启动包含了在冷启动期间发生的部分操作；同时，它的开销要比热启动高
• 冷启动是指应用从头开始启动：系统进程在冷启动后才创建应用进程
• 在热启动中，系统的所有工作就是将 Activity 带到前台
• 启动优化一般是优化冷启动，一般冷启动时间大于5s就认为时间过长（官方）

启动时间查看

• 在logcat里，通过Display字段过滤，可以看到系统打印的启动时间日志
• 用adb查看App启动时间

 adb shell am start -S -W [packageName]/[activityName]

一般会输入三个值：ThisTime、TotalTime与WaitTime。

一般关注TotalTime表示新应用启动的耗时，包括新进程的启动和Activity的启动，但不包括前一个应用Activity pause的耗时。

这个是统计到用户可操作的时间，也就是到onWindowFocusChanged的时间。

用IDE的CPU Profile功能来查看哪些步骤启动耗时

• 首先需要打开AS中的CPU Profile开关，在App的run configuration设置里，找到Profile，

然后打开
start this recording on startup，
选择
trace java methods

之后重启App，AS就会自动打开Profile

• 这个功能只支持API26以上的版本
• Profile页面有以下4个tab

此外，还可以用StrictMode模式检测耗时操作

 //debug下开启StrictMode，检查耗时操作
if (BuildConfig.DEBUG){
	//检查线程
	StrictMode.setThreadPolicy(StrictMode.ThreadPolicy.Builder()
        .detectDiskReads() //读写操作
        .detectDiskWrites()
        .detectNetwork() //检测网络
        .penaltyLog() //检测到以后输出日志
        .build())
	//检查虚拟机
	StrictMode.setVmPolicy(StrictMode.VmPolicy.Builder()
        .detectLeakedSqlLiteObjects() //SQL泄漏操作
        .detectLeakedClosableObjects() //未关闭的Closable
        .penaltyLog() //检测到以后输出日志
        .penaltyDeath() //违规奔溃
        .build())
}

第三方框架启动耗时

• EventBus、Arouter等

黑白屏问题优化

通过给启动的Activity设置一个主题style，这个主题设置windowbackground为一张启动图，可以优化体验；然后再activity的oncreate中把主题设置回来

对于API26以下的版本，我们可以通过手动触发CPU Profile

1. 首先在application中启动，test表示生成的.trace文件名称

Debug.startMethodTracing("test")

1. 然后在启动的入口activity的onWindowFocusChanged方法中停止

Debug.stopMethodTracing()

重新启动App以后会在SD卡上生成test.trace文件（App需要有读写SD卡权限），直接双击就可以在AS中打开了

总结

1). 合理的使用异步初始化、延迟初始化、懒加载机制。

2). 启动过程避免耗时操作，如数据库 I/O操作不要放在主线程执行。

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。

• IdleHandler会在MessageQueue队列消息处理完以后空闲了回调
• 比如如果要在activity的View绘制完成之后再做些操作，就可以用IdleHandler；
• onResume时View还没有绘制完成，onResume回调以后才会去执行performTraversals函数，也就是三大绘制流程

Looper.myQueue().addIdleHandler(new MessageQueue.IdleHandler() {
    @Override
    public boolean queueIdle() {
	    long time = System.currentTimeMillis();
	    //耗时操作
	    Log.i("tag", "cost time " + (System.currentTimeMillis() - time));
	    //false只执行一次，true会执行多次
	    return false;
    }
});

5). 简化布局:

• 简化非必要的层级
• 注意一些自定义View里面是否有读写IO的情况，比如读写一些配置文件，字体文件等

作者介绍

中年程序猿，十年移动端开发老司机，分享一线开发经验和知识，正在探索通过副业渡过中年危机

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