Android 启动优化说明、黑白屏处理

前言
正文
- 一、启动来历
- 二、启动说明
- - 1. 冷启动
  - 2. 热启动
  - 3. 温启动
  - 4. 冷启动流程
  - 5. 优化时间
  - 6. 优化方案
- 三、黑白屏处理
- - 1. 创建启动页
  - 2. 样式
  - 3. 运行效果
- 四、源码
- 五、开心一刻

前言

正文

在Android App使用过程中，对于应用的优化是一个加分项，举个例子，打开你的App需要2秒，人家0.5秒，这就是很大的用户体验上的优化。当然了目前我没见过有启动的这么快的App，因为什么呢?因为App在启动的时候做的事情太多了，这是对于那些商业的App来说，自己的App可以这么高，提升使用，首先我们来想一下启动优化。

一、启动来历

这个启动优化最开始并不是用在App上的，是在网页上的，在零几年的时候，那时候的电脑还是那种大而笨重的电脑。

就比如这种电脑，我小时候在网吧…不，在学校的电脑房见过，一周就上一节课，电脑还啥也没有，字也不怎么会打，说起来还是挺怀念的，最开始打开网页的时候有一个8秒定律，就是说如果你的网页打开的时间超过了8秒，用户流失会达到70%，因此，优化是很有必要的，这是对于网页来说，那么对于App来说是多长时间呢？

现在都是移动互联网时代了，很多人可以不用电脑，但是不能不用手机。那么在手机上安装的App，常规的应用打开的时间是分为几个档次的，时间：2s、2 ~ 5s、 5 ~ 8s、8s+。

下面我用几张图来表示一下四个时间档次对于用户来说是什么感觉：

首先是2s

2 ~ 5 s

5 ~ 8s

8s+

所以启动优化是很有必要的。

二、启动说明

启动对于安装来说，有两种，一种就是Android系统的启动，一种就是App应用的启动。

Android系统启动就是手机启动，整个过程就是手机开机到进入手机桌面，里面的流程是这样的：

上电（开机）
BootLoader (系统引导芯片唤起)
Linux Kernel （init.rc）
Init进程（ID为1）
Zygote进程
ART，SystemServer等系统服务
Binder（线程池）SSM（系统消息）、AMS（启动App）、PMS（包管理）等各种系统服务
Launcher（手机系统桌面）

下面就是App的启动，这也是文章中主要说明的。App的启动就分为三个：

冷启动
热启动
温启动

也许你对这几个说法会比较陌生，这里简单介绍一下：

1. 冷启动

比如你开机之后第一次点击这个应用在手机桌面上的图标，打开这个App应用，或者说是你的App进程被杀死有一段时间之后，你又打开这个App，这是比较简单的说法。再简洁一点就是 首次启动，后台无应用进程。

2. 热启动

用户退出当前应用但是进程未被杀死（销毁）。就比如我现在在使用某一个App，然后我收到了一个微信消息，我点击消息去微信了，然后这个App从前台进入后台。但是应用依然在后台运行，进程未被杀死。此时你再进入这个App就叫作热启动。

3. 温启动

温启动就介于冷启动和热启动之间，说一个不太恰当的例子，中国古代刑场杀头，按照电视剧的手法，在刀斧手举刀要杀还没杀的时候，来一句刀下留人，那么这个人就又活过来了。换到应用中来就是，我结束应用的进程之后，马上又打开这个应用。此时它的进程会在内存中进行销毁，但是销毁是需要时间的，不是说销毁就销毁的。此时你又启动App，那么它的操作环节要比冷启动少，多热启动要多，折中的操作就是温启动。就好像你冷水兑热水，水会变温一样的道理。

三个启动简单说明了一下，实际上的热启动和温启动都会走冷启动的部分流程，因此我们优化冷启动就可以了。

4. 冷启动流程

用户点击桌面上的App图标，Launcer进程采用Binder IPC（Inter-Process Communication，进程间通信）方式向system_server发送startActivity请求。
system_server进程接收到请求后，向Zygote进程发送创建App进程的请求。
Zygote进程fork出新的子进程，即App进程。
App进程通过Binder IPC方式向system_server发送attachApplication请求。
system_server接收到相关请求后，做出一系列的准备工作，通过Binder IPC向App进程发送scheduleLaunchActivity的请求。
App进程的binder线程（即ActivityThread）在收到请求后，通过handler向主线程发送LAUNCH_ACTIVITY消息。
主线程在收到message后，通过反射的方式创建相关的Activity，并回调Activity的onCreate等方法。
至此，App便正式启动，开始进入Activity的生命周期，执行完onCreate/onStart/onResume，渲染完UI界面后便可以看到App的主界面。

5. 优化时间

从上面的几点我们知道了启动优化的类型，内容，过程，那么我们优化的是什么？就是时间，在文章开头就提到了四个档次的时间，优化时间，就是缩短你的应用冷启动的时间，也通俗一点就是，从你点击桌面图标，到进入App的主页面需要多久。这个时间越快越好。

那么首先我们应该获取启动时间，怎么去获取呢？通过CPU Profile，这个东西在哪里呢？

点击Edit Configurations…，在弹出的窗口中选择Profiling。

如上图所示这样设置一下，点击OK。这里我是创建了一个新项目，修改了一下MainActivity中的代码。

然后启动虚拟器。如果你想在运行的时候知道项目的方法执行花费了多少时间，可以点击下图中的这个类似仪表盘的图标。

点击之后同样会运行你的App，只不过在运行过程中会采集方法的使用时间。如下图所示：

此时右边的波形图，你观察是否稳定下来了，稳定后可以停止。

停止之后切换Top Down

刚才的方法是在onCreate中调用的，那么我们搜索一下，然后一直找下去。

找到了，这里我们发现abc()方法花费了300,054微秒，也就是300毫秒，这里我们就可以看到这个方法的耗时，知道哪个方法耗时就可以去针对方法做优化，同样你会看到onCreate，还会执行setContentView()，这里是加载xml去渲染页面，然后再是父类的onCreate()。

6. 优化方案

针对于App的开发使用，有以下几个优化方案：

减少xml布局的嵌套，避免过度绘制，这里就不得不提到约束布局(PS：这个我本身也用的少)
尽量少在onCreate()方法中写初始化代码，可以在onWindowFocusChanged()中进行初始化。
懒加载，延迟加载，通俗一点就是避免在主线程中执行耗时操作，比如访问网络、数据读写、数据库操作等。
提升代码质量，可以参考阿里编码规范，下载地址：阿里编码规范-Android
黑白屏，提升视觉效果，然后感觉很快的样子。

三、黑白屏处理

在默认Android的App启动时会有一个预览页，这个预览页在Android低版本中是黑色的，高版本中是白色的，俗称黑白屏，比如这样，

你会看到有短暂的屏幕一片空白的情况。那么我们再来看看网易云音乐的启动。

可以看到没有白屏，实际上是利用了这个白屏的预览页，我们其实也可以仿照这个网易云的启动，怎么做呢。

1. 创建启动页

首先我们创建一个启动页，新建SplashActivity，对应的布局是activity_splash.xml，在这个xml里面我们只放一个TextView控件。

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<androidx.constraintlayout.widget.ConstraintLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"xmlns:app="http://schemas.android.com/apk/res-auto"xmlns:tools="http://schemas.android.com/tools"android:layout_width="match_parent"android:layout_height="match_parent"tools:context=".SplashActivity"><TextViewandroid:id="@+id/textView"android:layout_width="wrap_content"android:layout_height="wrap_content"android:text="网易云音乐"android:textColor="@color/white"android:textSize="24sp"android:textStyle="bold"app:layout_constraintBottom_toBottomOf="parent"app:layout_constraintEnd_toEndOf="parent"app:layout_constraintStart_toStartOf="parent"app:layout_constraintTop_toTopOf="parent"app:layout_constraintVertical_bias="0.96" />
</androidx.constraintlayout.widget.ConstraintLayout>

然后随便搞一个白色的音乐图标，可以去我源码里面拿。

2. 样式

因为是仿这个网易云的启动页，那么就需要一个红色的色值，在colors.xml中增加如下代码：

<color name="red">#CE281B</color>

然后在themes.xml中增加一个主题样式。

 <!--启动页主题样式--><style name="SplashTheme" parent="Theme.MaterialComponents.DayNight.NoActionBar"><item name="colorPrimary">@color/red</item><item name="colorPrimaryVariant">@color/red</item><item name="statusBarBackground">@color/red</item><item name="android:statusBarColor">@color/red</item><item name="android:windowBackground">@drawable/splash_bg</item></style>

然后在drawable下创建一个splash_bg.xml，里面的代码如下：

<!--启动页主题样式--><style name="SplashTheme" parent="Theme.MaterialComponents.DayNight.NoActionBar"><item name="colorPrimary">@color/red</item><item name="colorPrimaryVariant">@color/red</item><item name="statusBarBackground">@color/red</item><item name="android:statusBarColor">@color/red</item><item name="android:windowBackground">@drawable/splash_bg</item></style>

最后在AndroidManifest.xml中

设置SplashActivity中设置主题，然后设置启动页面。

下面运行一下：

看到这个效果如何，你会发现我没有动画效果，但是效果是这个文字后面显示出来的。为什么呢，还是要归结到这个预览页，这个预览页先出来，然后再是SplashActivity，所以文字后面显示，然后我们可以延时500毫秒再跳转到MainActivity中。

3. 运行效果

四、源码

GitHub地址：WhoCare
CSDN地址：WhoCare.rar

五、开心一刻

卫健委的表情包是没有瓶颈的

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一、启动来历

二、启动说明

1. 冷启动

2. 热启动

3. 温启动

4. 冷启动流程

5. 优化时间

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