如何提高APP性能

发表于:2017-9-11 15:47  作者:无阻我飞扬   来源:极客头条

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  摘要:文章从优化手机app的大小、app的API设计、架构设计、自适应显示、快速启动等方面比较全面的介绍了如何提高手机App的性能,以下是译文。
 
  去年,我在从伦敦飞回的航班上,遇到一个从事手机行业的人。在过去20年里,他在一个堪称龙头企业的大公司里负责企业新技术的采用。
  在我们一起飞行的8个小时里,他提到的一些事情,我最近还一直在思考。他认为移动应用程序及其性能只是不断的交付而已,事实上,他都没法审计手机应用程序的性能到底有了多少显著的提高。
  当我在旧金山降落以后,我联络了更多手机行业内的人去了解这个事,发现他们都有类似的看法。代码质量和基础框架是大家讨论的唯一的东西。
  我马上想到了该如何在Simform上构建App,去探索一些非常优秀的做法,遵循这些做法,建立基准,突破现有的应用程序,规模可达数十亿美元。
  以下因素将大大影响手机应用程序的质量:
  ●应用程序大小
  ●应用程序性能
  ●指定平台的准则
  ●架构设计
  现在,让我们看看如何优化它们,以一种简单的方式,易于采用的步骤,使手机应用程序更快。
  最小化应用程序的大小
  手机没有强大的GPU,然而,低端配置的手机占领着大多数的安卓市场份额。它们甚至不支持2G或3G,下载一个立刻就需要用到的大的应用将是用户的噩梦。在这种低端手机上,应用占用的空间越少越好。 
  
  优化网络
  文本第一,图像第二
  优化网络,先尝试加载文本数据。然后,应用程序中基于图像的内容显示可以异步加载。
  避免重复的网络请求
  那些安卓中被熟知的Volley应用会清楚更多关于这个请求的问题。当应用程序执行不力的时候,安卓应用可以使用Volley同时发送两个请求到服务器,你可以删除一个请求,请求就会被删除,但是应用程序的反应会是没有这个请求了。不仅仅是功能性的问题,重复的请求也增加了系统的拥塞,降低了应用程序的性能,尤其是在有数以百万的应用程序用户时。设想,如果增加一倍数量的请求,服务器的数量就要增加两倍,那么当想降低成本的时候,就会非常得绝望。
  了解并做出基于连接质量的调整
  假定一个应用程序需要依据网络条件决定是否可用。应用程序可以根据用户当前所处的网络条件改变交付的内容质量,以确保应用程序的使用不会失败。
  有效的API设计
  一个API的设计方式将对应用程序性能产生巨大的影响。一个不完整的或者惰性的API设计会增加应用程序的负担。在API上的解决方法通常是对网络的局限性施加了太大的压力。
  设计手机应用程序的API负载,确保应用程序具有如下特点:
  ●一致性:开发人员应该了解预期,在API一致性的设计上,没有任何回旋的余地。
  ●完整性:拥有简化的解决方法。
  从UI开始,一直到数据,都可以以一种伟大的方式来设计一个具有一致性和完整性的API负载,从而提高应用程序的性能。不要从手机发送所有请求到API,只发送实际所需要的请求。
  优化应用程序中的图像
  优化应用程序中的图像,你可以:
  ●使用矢量图像
  ●提供动态大小的图像
  ●使用颜色过滤器,而不是使用不同的彩色图像集
  ●使用图像缓存
  ●使用像Picasso 和 Fresco这样的库
  为脱机优化缓存数据
  当网络很差的时候,在获取数据的同时,显示所有你已经取得的数据。这样做会:
  ●减少服务器负载
  ●减少手机无线电使用次数,降低手机App的耗电量
  如果没有一个任你支配的测试团队,你可以试着将手机切换到飞行模式,测试应用程序的离线性能。
  确保应用程序适合手机屏幕的大小
  有许多关于屏幕尺寸的讨论已经被提出来了,Android引起了一些大的关注,因为实际上有数以千计的设备,每个设备都有自己的分辨率和屏幕尺寸。
  作为最佳策略:
  ●为中小屏幕搭建
  ●优化MDPI和HDPI
  ●自适应的UI流
 
  没有成百台设备测试分辨率和屏幕尺寸?用仿真器配置测试。
  安卓中的内存使用
  为了给手机用户提供多任务的能力,安卓对每一个应用程序使用多少内存做了限制,这些限制不是静态的,是随着手机应用程序的增加或减少而变化的。
  要考虑到整个应用程序开发过程中的RAM限制,以及运行在后台的应用程序会占用不必要的资源。
  但是,你可以通过以下手段优化应用程序:
  ●限制服务的有效期,考虑采用intent service来限制服务的寿命
  ●当用户切换到不同的界面时,释放UI资源
  ●使用内存高效的代码架构
  ●尽量减少外部库的使用
  应用程序启动有多快?
  在PlayStore上平均排名前25的应用程序,启动时间从800ms到4.5s。现在,对于大多数用例来说,4.5S太多。
  底线是,App需要快速启动!
  为了优化iOS应用程序的启动时间,应该考虑如下内容:
  ●嵌入少量的dylib
  ●合并Objective-C类
  ●消除静态的初始化软件
  ●使用更多的Swift,苹果建议的
  ●用DYLD_PRINT_STATISTICS衡量结果
  ●避免使用dlopen()
  在安卓系统中,以下情况通常会影响应用程序启动时间:
  ●多视图实例化
  ●消耗资源高的内容如解码位图
  ●运行布局
  让应用程序在安卓系统中更快启动:
  ●不要在第一次启动时显示你不需要的UI部分,使用层次结构占位符,以后可以随意显示
  ●避免由于内存分配而产生的混乱,尽可能的做好垃圾收集
  ●使用像Apteligent的工具去监控和优化应用程序启动时间
  ●避免在应用程序对象中初始化代码
  ●记住,最近推出的一个应用程序,这个第一次推出的应用程序将会有不同的表现。
  减少设备唤醒
  频繁地唤醒手机会大幅降低系统性能。这会消耗系统资源。可以限制应用程序将会响应的唤醒意图。
  考虑低端安卓手机
  并非所有的安卓用户都拥有最新的2G+内存的手机。当我们寻找可用的安卓设备时,我们看到设备能力方面的高倍细分。
  当大多数开发人员开发和优化应用程序以提高性能时,他们犯了一个大错误。他们为错误的设备优化App,通常可供他们测试使用的都是高端设备。
  一个很好的经验法则是,应该有各种各样的设备用来优化app性能。这样,开发人员就可以交叉测试了。
  ●各种速度
  ●界面和分辨率
  ●低内存
  平滑的帧速
  在iOS和安卓系统中,展示动画和手势的最大帧速是60fps。
  低于60fps的帧速,通常用户会感觉到卡顿。
  为了达到16ms的帧速(相当于60fps),应用程序中用于显示的代码都需要在16ms以内执行完毕。这就是在安卓系统中你会注意到的地方,用于垃圾收集的5ms时间是多么昂贵。
  让我们评估一下这将如何影响最终用户。当你错过了16ms的限制,你经常会得到稍微低的帧速~59fps。这没有什么大不了的,对吧?
  错!
  实际情况是,如果应用程序错过16ms限制一次,它就不能使用同一帧的窗口,不得不等待下一帧。
  虽然应用程序只花了19ms展示,却错过了显示窗口,显示给用户的时间就变成了两倍时长。要知道,这样,用户就会觉得应用程序超级烂。
  在新设备上恢复用户数据
  用户通常会花大量的时间在手机上设置应用程序,使得应用程序按他们的意愿去工作。当重装应用程序时,大多数用户都希望他们原来的设置依然可用。
  保存配置数据有助于提高应用程序质量:
  用户修改的任何配置
  推送设置通知
  用户是否在新的屏幕上已看到欢迎界面和介绍
  发现潜在的消耗
  从应用程序中移除潜在问题很重要。潜在问题会导致应用程序错误,并且常常会破坏整个应用程序。统计表明:如果一个应用程序运行缓慢,超过50%的用户会在24小时内卸载应用。
  有效处理潜在的相关问题:
  当网络状况不好时,你可以限制第三方的潜在问题因素源
  减少可能在手机上用到有潜在消耗的API的需求
  优化iOS应用程序以处理多任务
  假定有一个用户在用你的应用程序,应用程序会以60fps很好的展示,在9ms内完成所有的工作。如下图所示: 
  现在,用户在手机上打开第二个应用,也大约需要7ms完成所有工作。现在看起来如下图: 
  
  可以看到为了以60fps的帧速展示,两个应用程序组合用了16ms时间。
  设若用户以60fps帧速打开另外一个应用,10ms完成工作。现在的用时就是9+7+10=26ms,这意味着应用程序的演示帧速是40fps,而不是60fps。
  应用程序的用户开始注意到程序的卡顿,GPU和内存也几乎有相同的情况。
  还记得应用程序不断崩溃的情况吗?
  好了,让我们来看一看在设备上运行的一个应用程序的场景。
  现在,在场景内引入另外一个应用程序,我们仍然做的很好,并且还留有一些内存。
  当我们在场景中再引入一个应用程序时,系统没有可分配的内存了。系统将杀掉一个进程以释放资源。
  这就是为什么应用程序的开发如此具有挑战性的原因(对于那些真正关心它的人来说)
  解决这些挑战需要对iOS生态系统有一点了解。让我们看看如何优化应用程序的多任务处理:
  ●你可以使用工具来识别和修复错误
  ●合理安排工作优先级,不要阻塞主线程
  ●识别和管理工具集
  ●使用缓存并响应内存告警
  ●利用虚拟内存系统增加内存回收
  ●做好权衡
  如果有人能遵循这其中的50%,将会发现应用程序的性能有了很大的提高。

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