Android性能调优--StrictMode

转载自：https://blog.csdn.net/weixin_40763897/article/details/89018306

性能无外乎就是CPU密集型或I/O密集型两种。
StrictMode是一个开发者工具，常用于捕获在应用主线程中发生的磁盘I/O、网络访问违例等问题。

StrictMode具体能检测什么呢

StrictMode主要检测两大问题：线程策略（TreadPolicy）和VM策略（VmPolicy）。

ThreadPolicy线程策略：

1.自定义的耗时调用，使用detectCustomSlowCalls()开启；
2.磁盘读取操作，使用detectDiskReads()开启；
3.磁盘写入操作，使用detectDiskWrites()开启；
4.网络操作，使用detectNetwork()开启。

VmPolicy虚拟机策略：

1.Activity泄漏，使用detectActivityLeaks()开启；
2.未关闭的Closable对象泄漏，使用detectLeakedClosableObjects()开启；
3.泄漏的Sqlite对象，使用detectLeakedSqlLiteObjects()开启；
4.检测实例数量，使用setClassInstanceLimit()开启。

如何使用呢？

可以在应用的Application、Activity或者其他应用组件的onCreate方法中加入检测代码,如：

  public void onCreate() {if (DEVELOPER_MODE) {StrictMode.setThreadPolicy(new StrictMode.ThreadPolicy.Builder().detectDiskReads().detectDiskWrites().detectNetwork()   // or .detectAll() for all detectable problems.penaltyLog().build());StrictMode.setVmPolicy(new StrictMode.VmPolicy.Builder().detectLeakedSqlLiteObjects().detectLeakedClosableObjects().penaltyLog().penaltyDeath().build());}super.onCreate();}

如果观测结果呢？

StrictMode有多种报告违例的形式，但要分析具体违例情况，还是需要查看日志。我们在此介绍两种方式，一种是在android studio IDE的logcat里查看：

另一种是在终端下，过滤StrictMode得到违例的具体stacktrace信息（手机要打开调试用的app），然后打开命令终端，使用adb命令来查看：

~$ adb logcat | grep StrictMode

如果发现有违例的行为，可以通过使用线程（threads）、Handler、AsyncTask、IntentService等帮助解决。提供一下些常用的措施：

假如在主线程中进行文件读写出现了违例，可用工作线程（另外开辟子线程）来解决，必要时还可以结合Handler一起来解决。
SharedPreferences的写入操作，在API 9以上应该优先使用apply而非commit。
如果是存在未关闭的Closable对象（如有些流OutputStream，在出现异常时，未来得及关闭），根据对应的stacktrace进行关闭。
如果是SQLite对象泄漏，根据对应的stacktrace进行释放。

例子

接下来我们来举个在主线程中的文件写入，引起违例警告的例子：

1.首先Activity的onCreate方法中加上检测代码：
注：以下的代码启用全部的ThreadPolicy和VmPolicy违例检测


StrictMode.setThreadPolicy(new StrictMode.ThreadPolicy.Builder().detectAll().penaltyLog().build());
StrictMode.setVmPolicy(new StrictMode.VmPolicy.Builder().detectAll().penaltyLog().build());

2.这是引起违例的代码：

    public void writeToExternalStorageInMainThread() {File externalStorage = Environment.getExternalStorageDirectory();File destFile = new File(externalStorage, "hello.txt");try {OutputStream output = new FileOutputStream(destFile, true);output.write("I am testing io".getBytes());output.flush();output.close();} catch (FileNotFoundException e) {e.printStackTrace();} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}}

3.运行app，观察logcat的输出，下面是部分截图：

logcat已告诉我们出现了违例和出现的位置。

4.解决这个违例
修改一下writeToExternalStorageInMainThread方法，将引起违例的代码都放在一个工作线程中去执行，如下所示：

    public void writeToExternalStorageInMainThread() {new Thread(new Runnable() {@Overridepublic void run() {File externalStorage = Environment.getExternalStorageDirectory();File destFile = new File(externalStorage, "hello.txt");OutputStream output = null;try {output = new FileOutputStream(destFile, true);output.write("I am testing io".getBytes());output.flush();output.close();} catch (FileNotFoundException e) {e.printStackTrace();} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}finally {if(output != null){try {output.close();} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}}}}}).start();}

demo示例

检测内存泄漏

通常情况下，检测内存泄漏，我们会使用MAT（Eclipse Memory Analyzer）工具对heap dump 文件进行分析。但是使用StrictMode，只需要过滤日志就能发现内存泄漏，更快捷方便。

1.首先，需要开启对检测Activity泄漏的违例检测,可以使用detectAll或者detectActivityLeaks():

StrictMode.setVmPolicy(new StrictMode.VmPolicy.Builder().detectActivityLeaks().penaltyLog().build());

2.写一段能够产生Activity泄漏的代码

public class LeakActivity extends AppCompatActivity {@Overrideprotected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {super.onCreate(savedInstanceState);setContentView(R.layout.activity_leak);if(MyApplication.IS_DEBUG){MyApplication.sLeakyActivities.add(this);}}
}

3.MyApplication中关于sLeakyActivities的部分实现

public class MyApplication extends Application {public static final boolean IS_DEBUG = true;public static ArrayList<Activity> sLeakyActivities = new ArrayList<Activity>();@Overridepublic void onCreate() {StrictMode.setVmPolicy(new StrictMode.VmPolicy.Builder().detectActivityLeaks().penaltyLog().build());super.onCreate();}
}

4.引发内存泄漏的操作：
通过不断从MainActivity打开LeakActivity，再返回，再打开，如此反复操作，引发内存泄漏，下面是MainActivity的代码：


public class MainActivity extends AppCompatActivity {@Overrideprotected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {super.onCreate(savedInstanceState);setContentView(R.layout.activity_main);TextView textView = (TextView)findViewById(R.id.tv);textView.setOnClickListener(new View.OnClickListener() {@Overridepublic void onClick(View v) {startActivity(new Intent(MainActivity.this,LeakActivity.class));}});}
}

5.当我们反复进入LeakyActivity再退出，在Logcat中过滤StrictMode就会得到这样的日志：

2019-04-04 19:49:43.502 32708-32708/com.wong.appmemoryleakydemo E/StrictMode: class com.wong.appmemoryleakydemo.LeakActivity; instances=7; limit=1android.os.StrictMode$InstanceCountViolation: class com.wong.appmemoryleakydemo.LeakActivity; instances=7; limit=1at android.os.StrictMode.setClassInstanceLimit(StrictMode.java:1)

分析日志：LeakyActivity本应该只存在一个实例的，但现在存在了7个，说明LeakyActivity发生了内存泄漏。

检测内存泄漏demo

自定义检测类的实例泄漏

我们还可以通过StrictMode自定义检测类的实例泄漏。从API 11 开始，系统提供的这个方法setClassInstanceLimit可以实现我们的需求。比如说有个类叫SingleAction.class，我们认为在运行时，它应该只有一个实例，如果多一个，我们就可以认为发生了内存泄漏：
1.开启违例检测，如下：

StrictMode.setVmPolicy(new StrictMode.VmPolicy.Builder().setClassInstanceLimit(SingleAction.class,1).penaltyLog().build());

上面代码就是说，当SingleAction类出现多于一个实例时，就报告内存泄漏。

耗时调用违例：noteSlowCall
StrictMode从API 11开始允许开发者自定义一些耗时调用违例，这种自定义适用于自定义的任务执行类中，比如自定义任务处理类MyTaskExecutor：

public class MyTaskExecutor {public void execute(Runnable task){task.run();}
}

但是如果我们想跟踪每个任务执行的耗时情况，如果耗时大于500毫秒就通知我们，我们该怎么办呢？StrictMode的noteSlowCall方法可以实现这个功能，修改MyTaskExecutor，如下所示：

public class MyTaskExecutor {public static long CAN_BEAR_TIME = 500;public void execute(Runnable task){long sTime = SystemClock.uptimeMillis();task.run();long cTime = SystemClock.uptimeMillis() - sTime;if(cTime > CAN_BEAR_TIME){StrictMode.noteSlowCall("slow call cost:"+cTime);}}

执行一个耗时1000毫秒的任务，测试一下：

package com.wong.timeconsumingviolation;import android.os.StrictMode;
import android.support.v7.app.AppCompatActivity;
import android.os.Bundle;public class MainActivity extends AppCompatActivity {@Overrideprotected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {StrictMode.setThreadPolicy(new StrictMode.ThreadPolicy.Builder().detectAll().penaltyLog().build());StrictMode.setVmPolicy(new StrictMode.VmPolicy.Builder().detectAll().penaltyLog().build());super.onCreate(savedInstanceState);setContentView(R.layout.activity_main);MyTaskExecutor taskExecutor = new MyTaskExecutor();taskExecutor.execute(new Runnable() {@Overridepublic void run() {try {Thread.sleep(1000);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}}});}
}

在Logcat中过滤StrictMode就会得到这样的日志：

2019-04-04 20:27:27.020 6147-6147/com.wong.timeconsumingviolation D/StrictMode: StrictMode policy violation; ~duration=29 ms: android.os.StrictMode$StrictModeCustomViolation: policy=65599 violation=8 msg=slow call cost:1001at android.os.StrictMode$AndroidBlockGuardPolicy.onCustomSlowCall(StrictMode.java:1397)at android.os.StrictMode.noteSlowCall(StrictMode.java:2340)at com.wong.timeconsumingviolation.MyTaskExecutor.execute(MyTaskExecutor.java:19)at com.wong.timeconsumingviolation.MainActivity.onCreate(MainActivity.java:17)at android.app.Activity.performCreate(Activity.java:7040)at android.app.Instrumentation.callActivityOnCreate(Instrumentation.java:1214)at android.app.ActivityThread.performLaunchActivity(ActivityThread.java:2809)at android.app.ActivityThread.handleLaunchActivity(ActivityThread.java:2931)at android.app.ActivityThread.-wrap11(Unknown Source:0)at android.app.ActivityThread$H.handleMessage(ActivityThread.java:1620)at android.os.Handler.dispatchMessage(Handler.java:105)at android.os.Looper.loop(Looper.java:173)at android.app.ActivityThread.main(ActivityThread.java:6698)at java.lang.reflect.Method.invoke(Native Method)at com.android.internal.os.Zygote$MethodAndArgsCaller.run(Zygote.java:240)at com.android.internal.os.ZygoteInit.main(ZygoteInit.java:782)

从日志分析来看，我们已成功跟踪到耗时超过500ms的任务了。
注意上面的日志结果中的：duration=29 ms，并非耗时任务的执行时间，而我们自定义信息msg=slow call cost:1001包包含的时间才是真正的耗时。

自定义耗时违例demo

注意

StrictMode无法监控JNI中的磁盘IO和网络请求。
应用中并非需要解决全部的违例情况，比如有些IO操作必须在主线程中进行。
通常情况下StrictMode给出的耗时相对实际情况偏高，并不是真正的耗时数据。