Android 介面滑動卡頓分析與解決方案
導致Android介面滑動卡頓主要有兩個原因:
1.UI執行緒(main)有耗時操作
2.檢視渲染時間過長,導致卡頓
目前只講第1點,第二點相對比較複雜待以後慢慢研究。
眾所周知,介面的流暢度主要依賴FPS這個值,這個值是通過(1s/渲染1幀所花費的時間)計算所得,FPS值越大視訊越流暢,所以就需要渲染1幀的時間能儘量縮短。正常流暢度的FPS值在60左右,即渲染一幀的時間不應大於17ms。
先看一個例子:
見Video1,該應用通過一組URL載入網路上的圖片並顯示在ListView中。從視訊中可以看到滑動ListView存在一定的卡頓的現象。
分析工具1:Android systrace
開啟Android開發工具中的DDMS,選中應用所在的程序並點選倒數第二個圖標出現如下介面:
填上相關資訊後點擊OK,此時Android systrace已經開始工作,你只需要正常操作手機復現卡頓現象即可。
Android systrace 停止以後就會根據你上圖中的設定生成trace.xml檔案(注:此檔案在火狐瀏覽器中無法正常瀏覽,需使用chrome)。
開啟trace.xml後觀察surfaceflinger存在很多斷斷續續,分佈不夠均勻。
放大看
在某間隔出的時間是48ms,這遠遠的大於17ms,正是這個原因直接導致了介面的卡頓感。
接著再看:
此處也存在不規則分佈,可以看到主要的耗時操作在:
obtainView和decodeBitmap上面,看到這兩個方法似乎是找到了罪魁禍首。那我們就看看這兩個方法是在哪裡被呼叫的。
通過查詢原始碼知道obtainView這個方法被定義在AbsListView.java這個類中,主要作用就是獲得一個和資料繫結過的檢視,在這個方法中呼叫到了
mAdapter.getView(position, transientView, this);
這個方法大家再熟悉不過了,因為在自定義Adapter的時候都要去重寫getView方法,那我們可以推測卡頓的原因很有可能出自getView。畢竟這個方法裡有我們自己寫的很大一坨程式碼。
接著再看getView中最主要的方法
mCacheWrapper.getBitmapFromCache(url, mHandler, position,2 );
具體實現是:
publicvoidgetBitmapFromCache(final String urlString, Handler handler,
finalint position, finalint scale) {
final String key = hashKeyForString(urlString);
final Message msg = handler.obtainMessage();
Bitmap bitmapCache = mMemoryCache.get(key);
if (bitmapCache != null) {
msg.arg1 = position;
msg.obj = bitmapCache;
msg.sendToTarget();
Log.d(TAG, "memory include the key");
return;
}
mExecutor.execute(new Runnable() {
@Override
publicvoidrun() {
if (mCurrentTask.contains(key)) {
Log.d(TAG, "the key of task is still execute");
return;
}
mCurrentTask.add(key);
boolean isOK = write2Cache(urlString);
if (isOK) {
InputStream is = getInputStreamFromCache(key);
Log.d(TAG, "the file is write to disk cache");
is = getInputStreamFromCache(key);
if (is != null) {
Bitmap bitmap = getBitmap(is, key, scale);
if (bitmap != null) {
mMemoryCache.put(key, bitmap);
msg.arg1 = position;
msg.obj = bitmap;
msg.sendToTarget();
}
}
}
mCurrentTask.remove(key);
}
});
}
看上面這段程式碼發現加註釋程式碼存在一定的嫌疑,因為它在主執行緒中做了IO操作和bitmap的decode操作。
我們稍微修改一下上面這段程式碼:
publicvoidgetBitmapFromCache(final String urlString, Handler handler,
finalint position, finalint scale) {
final String key = hashKeyForString(urlString);
final Message msg = handler.obtainMessage();
Bitmap bitmapCache = mMemoryCache.get(key);
if (bitmapCache != null) {
msg.arg1 = position;
msg.obj = bitmapCache;
msg.sendToTarget();
Log.d(TAG, "memory include the key");
return;
}
mExecutor.execute(new Runnable() {
@Override
publicvoidrun() {
if (mCurrentTask.contains(key)) {
Log.d(TAG, "the key of task is still execute");
return;
}
boolean isOK = write2Cache(urlString);
if (isOK) {
Log.d(TAG, "the file is write to disk cache");
is = getInputStreamFromCache(key);
if (is != null) {
Bitmap bitmap = getBitmap(is, key, scale);
if (bitmap != null) {
mMemoryCache.put(key, bitmap);
msg.arg1 = position;
msg.obj = bitmap;
msg.sendToTarget();
}
}
}
mCurrentTask.remove(key);
}
});
}
將置灰出的程式碼移動到主執行緒以外,在看看滑動流暢讀video2.mp4
可以看到卡頓現象已經沒有了,那罪魁禍首就是在主執行緒中有IO操作和bitmap的decode操作引起的。
上述分析過程跳躍性比較大,這裡再推薦一種簡單直觀的方法:
分析工具2:Method Profiling.
還是開啟DDMS,選中你的應用,點選第六個圖示,
這邊預設OK
點選OK開始抓取,接著滑動手機復現卡頓現象。最後再次點選第六個鈕即可。
這裡只看上圖中的main就可以了。
點選main方法後會展開它的父方法(即呼叫main的方法)和它的子方法(即在main中呼叫的方法)。這裡一般點選後面百分數較大的那個子方法(百分數表示方法執行所佔用的cpu時間)。
接著要做的就是一步一步往下點,直到找到我們要找的耗時操作。
最後我們還是來到了這邊
上圖已經定位了decodeStream方法,再往下走也是進到framework沒意義了。剩下的就是怎麼將decodeStream放到主執行緒以外的執行緒的事情了。
總結:
主執行緒中不要放置耗時的操作,耗時操作可以扔Thread再通過Handler與主執行緒同步或使用AsyncTask來完成耗時操作,此外還可以用BlockCanary來實時監控卡頓的輸出資訊,見http://www.open-open.com/lib/view/open1452931685980.html。