用简单通俗易懂的话来记录自己对对象存活判断算法的理解

1.前言

一个应用的性能如何，冷启动是个重要的衡量指标，毕竟用户第一次使用应用时，多久能进入页面（包括首页、启动页、广告页等），是用户的第一感官。对于一般应用，有启动页和广告页，对启动速度的要求相对于来说降低了一些，毕竟，进来就是启动页，只是时间停留时间长短问题（当然，不是说对时间不敏感，你要是在启动页停留个3,5s,谁也受不了。不过，话说，谷歌统计的所有应用的平均时间竟然是4000多ms，这还是挺吃惊的）。
我所做的是个系统工具类，没有启动页，直接就是干到首页。又因为是系统应用，要有和桌面有一体化的感觉，所以，对启动速度要求极高。同时，又由于要适配全机型（Android5.0 -Android 12.0），前期没有做版本区分，所以，挑战来说更大。无论怎么说吧，经过一轮又一轮的优化，低端机达到了550ms以内，高端机更是在300ms以内。整体启动速度提供65%左右。
其实，现在写冷启动的并不多，为啥呢？有一些是公司并不在意，个人也就不在意，还有就是业务有启动页，可能并不明显。最后也有一部分原因来讲就是应用层去优化有限，更多的是业务逻辑的优化，感觉写不出创意来，借鉴于此，我这篇博客也是先简单讲下冷启动的流程，看下那些我们可以去做，以及一些通用通吃的方案，一些结合业务做的优化（图片的加载优化、耗时业务的巧妙处理），期望大家看到后引起更多的思考和更多的交流学习。

2.启动类型

根据启动的场景，简单的将应用的启动分为三种类型，而我们一般的处理的都是在冷启动这种场景

1.冷启动

应用从零开始，进程和页面都没有创建。
场景：任务后台杀死进程、桌面长安点击应用信息，强制停止（以OPPO手机为例）

2.温启动

再次启动时，只是重建首页页面。
场景：首页点击返回键，进入后台。再次点击应用图标或者从后台任务里点击

3.热启动

再次启动时，进程和页面都未曾销毁，直接显示页面。
场景：点击Home键，应用进入后台任务

3.App启动

谈到App的启动，说实话，每次要梳理它的时候，都要重新看一遍，每次都感觉好像懂了，好想知道了，但是，又好像哪点不知道。所以，这次，只是为了冷启动的分析，所以，咱们用图梳理它的逻辑，期望能加深印象。

1.App启动语言描述

1.点击图标，Launcher向AMS请求启动app
2.AMS收到请求后，记录app的信息，并告知Launcher进入pause状态
3.Launcher进入pause状态后，告知AMS
4.AMS检测新的app进程时候已经启动，否则通过Zygote创建新的进程并启动ActivityThread的main方法
5.进程创建好后，调用上面的ActivityThread.main()
6.ActivityThread中H处理需要启动Activity的请求消息

2.App启动进程图述

在这个进程启动图中，只是节选了我们正常冷启动的四个进程间的唤起与创建，详细的描述了App进程的调用图，是为了让大家对流程优化有更清晰的认知。
有图可以知道，View的绘制是在生命周期的onResume之后

3.App启动类图述

类图是从网上down下来的，如有雷同，纯属巧合。这是基于Android8.0的源码类图

这是一个详细的类图，对于类图关键的几个类做个简单解释
1.ActivityThread是个Thread么？

/*** This manages the execution of the main thread in an* application process, scheduling and executing activities,* broadcasts, and other operations on it as the activity* manager requests.** {@hide}*/

不是哟，正如注释，它只是主线程的执行管理类，对四大组件进行调用。
2.View的测量绘制在Activity的onResume之后？
是的，一验证一源码
一验证方式：
(1)在onResume中进行控件高宽的获取
(2)post发送个消息后再测量

  protected void onResume() {super.onResume();LogUtils.d("haha","measureSize begin");measureSize();LogUtils.d("haha","measureSize end");viewDelegate.mRadioGroup.post(new Runnable() {@Overridepublic void run() {LogUtils.d("haha","after sleep measureSize begin");measureSize();}});}private void measureSize() {int radioGroupHeight = viewDelegate.mRadioGroup.getMeasuredHeight();int radioGroupWidth = viewDelegate.mRadioGroup.getMeasuredWidth();int radioButtonHeight = viewDelegate.rbUser.getMeasuredHeight();int radioButtonWidth = viewDelegate.rbUser.getMeasuredWidth();LogUtils.d("haha","radioGroupHeight:"+radioGroupHeight+"radioGroupWidth:"+radioGroupWidth+"radioButtonHeight:"+radioButtonHeight+"radioButtonWidth:"+radioButtonWidth);}

結果如下：

2021-05-30 10:49:28.909 12221-12221/ D/haha: packageName;com.fcbox.hivestation postion:0
2021-05-30 10:49:29.168 12221-12221/ D/haha: measureSize begin
2021-05-30 10:49:29.168 12221-12221/ D/haha: radioGroupHeight:0radioGroupWidth:0radioButtonHeight:0radioButtonWidth:0
2021-05-30 10:49:29.168 12221-12221/ D/haha: measureSize end
2021-05-30 10:49:34.169 12221-12221/? D/haha: after sleep measureSize begin
2021-05-30 10:49:34.170 12221-12221/? D/haha: radioGroupHeight:186radioGroupWidth:1080radioButtonHeight:186radioButtonWidth:360

这个结果说明了什么？说明在onResume中，View竟没有测量，布局，绘制。而是在super.onResume的一些队列事件处理后，才能测量出宽高。好了，接下来，从代码层面去解释这个问题

一源码方式：

1.ActivityThread.handleResumeActivity做了啥？final void handleResumeActivity(IBinder token,boolean clearHide, boolean isForward, boolean reallyResume, int seq, String reason) {ActivityClientRecord r = mActivities.get(token);if (!checkAndUpdateLifecycleSeq(seq, r, "resumeActivity")) {return;}// If we are getting ready to gc after going to the background, well// we are back active so skip it.unscheduleGcIdler();mSomeActivitiesChanged = true;// TODO Push resumeArgs into the activity for considerationr = performResumeActivity(token, clearHide, reason);if (r != null) {final Activity a = r.activity;if (localLOGV) Slog.v(TAG, "Resume " + r + " started activity: " +a.mStartedActivity + ", hideForNow: " + r.hideForNow+ ", finished: " + a.mFinished);final int forwardBit = isForward ?WindowManager.LayoutParams.SOFT_INPUT_IS_FORWARD_NAVIGATION : 0;// If the window hasn't yet been added to the window manager,// and this guy didn't finish itself or start another activity,// then go ahead and add the window.boolean willBeVisible = !a.mStartedActivity;if (!willBeVisible) {try {willBeVisible = ActivityManagerNative.getDefault().willActivityBeVisible(a.getActivityToken());} catch (RemoteException e) {throw e.rethrowFromSystemServer();}}if (r.window == null && !a.mFinished && willBeVisible) {r.window = r.activity.getWindow();View decor = r.window.getDecorView();decor.setVisibility(View.INVISIBLE);ViewManager wm = a.getWindowManager();WindowManager.LayoutParams l = r.window.getAttributes();a.mDecor = decor;l.type = WindowManager.LayoutParams.TYPE_BASE_APPLICATION;l.softInputMode |= forwardBit;if (r.mPreserveWindow) {a.mWindowAdded = true;r.mPreserveWindow = false;// Normally the ViewRoot sets up callbacks with the Activity// in addView->ViewRootImpl#setView. If we are instead reusing// the decor view we have to notify the view root that the// callbacks may have changed.ViewRootImpl impl = decor.getViewRootImpl();if (impl != null) {impl.notifyChildRebuilt();}}if (a.mVisibleFromClient && !a.mWindowAdded) {a.mWindowAdded = true;wm.addView(decor, l);// -----------------------------1}// If the window has already been added, but during resume// we started another activity, then don't yet make the// window visible.} else if (!willBeVisible) {if (localLOGV) Slog.v(TAG, "Launch " + r + " mStartedActivity set");r.hideForNow = true;}// Get rid of anything left hanging around.cleanUpPendingRemoveWindows(r, false /* force */);// The window is now visible if it has been added, we are not// simply finishing, and we are not starting another activity.if (!r.activity.mFinished && willBeVisible&& r.activity.mDecor != null && !r.hideForNow) {if (r.newConfig != null) {performConfigurationChangedForActivity(r, r.newConfig, REPORT_TO_ACTIVITY);if (DEBUG_CONFIGURATION) Slog.v(TAG, "Resuming activity "+ r.activityInfo.name + " with newConfig " + r.activity.mCurrentConfig);r.newConfig = null;}if (localLOGV) Slog.v(TAG, "Resuming " + r + " with isForward="+ isForward);WindowManager.LayoutParams l = r.window.getAttributes();if ((l.softInputMode& WindowManager.LayoutParams.SOFT_INPUT_IS_FORWARD_NAVIGATION)!= forwardBit) {l.softInputMode = (l.softInputMode& (~WindowManager.LayoutParams.SOFT_INPUT_IS_FORWARD_NAVIGATION))| forwardBit;if (r.activity.mVisibleFromClient) {ViewManager wm = a.getWindowManager();View decor = r.window.getDecorView();wm.updateViewLayout(decor, l);}}r.activity.mVisibleFromServer = true;mNumVisibleActivities++;if (r.activity.mVisibleFromClient) {r.activity.makeVisible();}}if (!r.onlyLocalRequest) {r.nextIdle = mNewActivities;mNewActivities = r;if (localLOGV) Slog.v(TAG, "Scheduling idle handler for " + r);Looper.myQueue().addIdleHandler(new Idler());}r.onlyLocalRequest = false;// Tell the activity manager we have resumed.if (reallyResume) {try {ActivityManagerNative.getDefault().activityResumed(token);} catch (RemoteException ex) {throw ex.rethrowFromSystemServer();}}} else {// If an exception was thrown when trying to resume, then// just end this activity.try {ActivityManagerNative.getDefault().finishActivity(token, Activity.RESULT_CANCELED, null,Activity.DONT_FINISH_TASK_WITH_ACTIVITY);} catch (RemoteException ex) {throw ex.rethrowFromSystemServer();}}}

大家可以看到//----------------1的地方才开始建立window与View的关联，然后在ViewRootImpl中调用
requestLayout—>scheduleTraversals去渲染第一帧。

ViewRootImpl:public void requestLayout() {if (!mHandlingLayoutInLayoutRequest) {checkThread();mLayoutRequested = true;scheduleTraversals();}}void scheduleTraversals() {if (!mTraversalScheduled) {mTraversalScheduled = true;mTraversalBarrier = mHandler.getLooper().getQueue().postSyncBarrier();mChoreographer.postCallback(Choreographer.CALLBACK_TRAVERSAL, mTraversalRunnable, null);//---------------2if (!mUnbufferedInputDispatch) {scheduleConsumeBatchedInput();}notifyRendererOfFramePending();pokeDrawLockIfNeeded();}}Choreographer:private void postCallbackDelayedInternal(int callbackType,Object action, Object token, long delayMillis) {if (DEBUG_FRAMES) {Log.d(TAG, "PostCallback: type=" + callbackType+ ", action=" + action + ", token=" + token+ ", delayMillis=" + delayMillis);}synchronized (mLock) {final long now = SystemClock.uptimeMillis();final long dueTime = now + delayMillis;mCallbackQueues[callbackType].addCallbackLocked(dueTime, action, token);if (dueTime <= now) {scheduleFrameLocked(now);} else {Message msg = mHandler.obtainMessage(MSG_DO_SCHEDULE_CALLBACK, action);msg.arg1 = callbackType;msg.setAsynchronous(true);mHandler.sendMessageAtTime(msg, dueTime);//--------3}}}

大家看到了2和3的标记了吗？这也就是为啥在super.onResume后，post一个消息可以读取到控件大小的原因。
3.setCotentView是不是完成了绘制？
这个方法只是完成了Activity的ContentView的创建，而并没有执行View的绘制流程。

4.冷启动分析工具及方法

1.命令行

//查看冷启动时间
adb shell am start -S -W 包名/全包名launchActivity

以启动camera为例：这个包名和启动页面有些的手机不是的，所以，可以拿自己项目进行测试，这里只为了说明分析
adb shell am start -W com.mediatek.camera/com.android.camera.CameraActivity
结果；

该命令具体实现在/frameworks/base/cmds/am/src/com/android/commands/am/Am.java，原理是跨Binder调用ActivityManagerService.startActivityAndWait() 接口，其中返回数据分别调用对应

startTime： 调用startActivityAndWait()的时间点

endTime： 调用startActivityAndWait()函数调用返回的时间点

WaitTime： 调用startActivityAndWait()调用耗时。

再通过之间的计算得到。

来，让我们在一起温故一下咱们四个进程的调用逻辑。那么，这有什么用。知其所以然，比如，我们的测试同学本质兢兢业业的本分工作原则，根据高清摄像头的耗时和命令行耗时做对比，这样肯定不行，因为高清摄像拍照的计算是点击触发开始，而命令行是从AMS的启动开始咯。

2.代码打印

这种方式呢？是大家根据android提供的方法提供的打印，个人并没有使用过。

2021-05-30 12:24:16.917 1165-1334/? I/ActivityManager: Displayed /.ui.activity.MainActivity: +1s1ms (total +2s52ms)

我理解这种方式应该也是和命令行是样的，是从AMS计算的，但是暂时，没有找到有力证据。可以参考下面这个图

3.高清摄像机

就是利用高清摄像机一帧一帧的拍摄，这种更结合用户的体验，但是，对于应用端的同学是不友好，为啥呢？因为Launcher进程到ASM进程根据机型是不同的。

5.通用优化策略

1.前置加载优化

1.原理

利用Application.attachBaseContext提前进行初始化

ActivityThread.attath()->AMS.attachApplication()->sendMessage(CONTENT_PROVIDER_PUBLISH_TIMEOUT_MSG)->ActivityThread.handleBindApplication()->Application.attachBaseContext()->ActivityThread.installContentProviders->ContentProvider.onCreate()->AMS.publishContentProviders()->removeMessage(CONTENT_PROVIDER_PUBLISH_TIMEOUT_MSG)->Application.onCreate()

2.优化时间

2021-05-30 15:58:34.812 7269-7269/ D/haha: attachBaseContext.time:1622361514811
2021-05-30 15:58:34.836 7269-7269/ D/haha: onCreate.time:1622361514836
2021-05-30 16:01:23.952 8065-8065/? D/haha: attachBaseContext.time:1622361683952
2021-05-30 16:01:23.974 8065-8065/? D/haha: onCreate.time:1622361683974
2021-05-30 16:01:35.144 8171-8171/? D/haha: attachBaseContext.time:1622361695143
2021-05-30 16:01:35.166 8171-8171/? D/haha: onCreate.time:1622361695166

使用的是华为HUAWEI P20 Pro android 9.0,提速平均下来23ms。虽然不是很大，但是，蚊子腿也是肉。何况，很多场景为了优化1个毫秒，还把数据库给建索引呢！

2.异步加载优化

这个应该是最早大家想到的老三套的方案，虽然是老三套，但是，它的确是能有效提高的很多方式，比如，我们的有些WebView内核初始化需要500ms。因为它必须在主线程中，所以，只能选择延后加载。
2和3的方式需要梳理我们的一些需要初始化的业务的划分。
我司划分的维度如下四个：
1.在Application的主线程
2.在Application的异步线程
3.在Activity的空闲线程
4.即用即初始化

3.延迟加载优化

1.原理

利用 IdleHandler进行空闲处理:I
dleHandler 说白了，就是 Handler 机制提供的一种，可以在 Looper 事件循环的过程中，当出现空闲的时候，允许我们执行任务的一种机制。

    /*** Callback interface for discovering when a thread is going to block* waiting for more messages.*/public static interface IdleHandler {/*** Called when the message queue has run out of messages and will now* wait for more.  Return true to keep your idle handler active, false* to have it removed.  This may be called if there are still messages* pending in the queue, but they are all scheduled to be dispatched* after the current time.*/boolean queueIdle();}

2.优化耗时

和业务执行有关，业务在主线程耗时多少，就能优化多少

6.业务优化方案

1.原理

所谓业务优化策略，就是要结合具体的业务，结合TraceView的耗时市场，进行定位和优化。

2.优化场景

1.布局复杂度高

1.降低布局的层级。
2.对于可延后的场景使用ViewStub。

2.并发加载渲染图片

如果图片的加载使用了AsyncTask，建议将AsyncTask的线程池改为并发。

MyAsyncTask asynct = newMyAsyncTask(task);
asynct.executeOnExecutor(AsyncTask.THREAD_POOL_EXECUTOR,0);

有些朋友知道AsyncTask串并行的发展史，就会困惑为啥现在又改回来，其实，我猜测是为了避免大量的抱怨，当并发同事访问一个资源时，有些同学并不会取出并发处理，从而会感觉组件的不好用。

3.Arouter初始化优化

1.原理
Arouter自动加载路由表的插件是使用的通过gradle插桩技术在编译期插入代码来达到自动加载路由表信息
2.实现

1.在 app module 的 build.gradle 中 加入：
apply plugin: 'com.alibaba.arouter'2.在项目的 build.gradle中加入：
buildscript {repositories {jcenter()}dependencies {classpath "com.alibaba:arouter-register:1.0.2"}
}

4.redex 重排列 class 文件

redex 是 Facebook 开源的一款字节码优化工具。
原理：
简单的说，通过文件重排列的目的，就是将启动阶段需要用到的文件在 APK 文件中排布在一起，尽可能的利用 Linux 文件系统的 pagecache 机制，用最少的磁盘 IO 次数，读取尽可能多的启动阶段需要的文件，减少 IO 开销，从而达到提升启动性能的目的。
问题：
对于大型项目会报一些异常，因此未曾引入测试，腾讯进行了处理，大家可以参考

5.针对verifyClass的hook处理

在类加载的过程中通过 Hook 去掉类验证的过程，可以在 systrace 生成的文件中看到 verifyClass 过程，因为需要校验方法的每一个指令，所以是一个比较耗时的操作（是一种思路，但是，随着对非官方API反射的限制，方案的路更短）

7.站在巨人肩膀

1.App Start Time
这篇博客大家有时间还是建议看下的，看下官方建议咱们怎么玩。
2.市场上最全的冷启动优化方案
3.冷启动优化
4.Bugly的字节码层面redex优化
5.支付宝的重排布优化启动速度
6.Redex官网
7.当前大厂使用的冷启动优化方案
8.应用性能衡量指标
9.Android热修复技术选择和原理分析
10.微信tinker导致冷启动变慢的问题优化
11.历时1年，上百万行代码！首次揭秘手淘全链路性能优化（格式逻辑很清晰）

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