Android应用性能优化

出版时间：2012-10  出版社：人民邮电出版社  作者：[法] Hervé Guihot  页数：226  字数：355000  译者：白龙  
Tag标签：无  

前言

Android已经融入了寻常百姓的生活中。当今世界，手机正从功能时代进化到智能时代，同时又诞生了令人爱不释手的平板电脑。目前，应用程序开发者的可选择平台主要就是Android和iOS。Android降低了甚至可以说是打破了移动开发的门槛，应用程序开发者编写Android应用程序只需要一台计算机就够了（当然还要有一些编程知识）。工具都是免费的，几乎每个人都能写出数百万人会用的应用。Android可以运行在各种设备上，从平板到电视。开发者关键要做的就是保证应用可以顺利地在这些设备上运行，而且比竞争对手的还好。对应用程序开发人员而言，Android开发的门槛已经很低了，你会发现，在许多情况下，自己不过是想要在日益增长的Android应用程序市场上分一杯羹而已。赖以谋生、实现明星梦，或者只是想使世界变得更美好……无论你编写程序所为何求，性能问题都是其中的关键。要想阅读本书，最好能事先对Android应用程序开发基础有所了解，由此方能利用本书的妙诀良方让程序跑得更快。尽管借助Android工具和在线文档可以很容易地创建应用程序，但性能优化（有时简直更像是一门艺术而不是科学）却无定法可循。不管要优化的程序是已有的，还是从头编写的。本书的目的就是要帮你找到简便的优化方法，以便使程序在几乎所有Android设备上都能取得不错的性能。Android允许开发人员使用Java、C/C++，甚至汇编语言，所以，无论是更好地利用CPU特性，还是针对特定问题使用合适的编程语言，相信你可以用多种不同的方法来优化性能。第1章　优化Java代码。毫无疑问，你的第一个Android应用程序基本都是用Java开发的。在这一章，你会了解到，选择算法要比实现算法更重要。你还将学习如何利用简单的技术（如缓存和减少内存分配）来极大地优化应用程序。此外，你还将学习让应用程序随时能够保持响应的方法，这是一个非常重要的性能指标。此外还将介绍高效使用数据库的方法。第2章　更进一步（或者说更底层，得看谈话对象）领略Android NDK。尽管自从Android 2.2以后Java代码可以即时编译为机器码，但某些方法用C代码实现可以获得更棒的结果。NDK还可以让你轻松地将现有代码移植到Android，而无需用Java重写一遍。第3章　底层的汇编语言。大多数应用程序开发很少用到汇编语言，但汇编语言能充分利用各个平台的专有指令集。虽然这会增加复杂度和维护成本，但却是非常强大的优化秘诀。汇编代码通常仅限于应用程序的某些特定部分，但不应忽略它的优点，仔细而有针对性的优化可以取得巨大成效。第4章　探讨如何使用更少的内存来提高性能。除了学习在代码中使用较少内存的简单方法，你还将了解到，由于CPU的设计方式，内存分配方式和内存访问也会对性能有直接影响。第5章　如何在Android应用程序中使用多线程，以便保持随时响应，为越来越多可以同时运行多线程的Android设备提升性能。第6章　测量应用程序性能的基础知识。除了可以用API来测量时间外，一些Android工具还可以方便地查看应用程序执行时间耗费的具体情况。第7章　确保应用程序合理使用电量的一些方法。许多Android设备都由电池供电，因而节电非常重要，没人愿意使用过于耗电的应用。通过本章所述方法，可以不必牺牲Android程序的特性就能最大限度地减少功耗。第8章　一些完善应用程序布局和优化OpenGL渲染的基本技术。第9章　RenderScript。它是Honeycomb引入的一个相对较新的Android组件。RenderScript为性能而生，从首次发布以来已经有不少改进。本章介绍如何在应用程序中使用RenderScript，顺便学习RenderScript定义的许多API。我希望你喜欢上这本书，并在里面找到许多有用的技巧。你会发现，很多技术不独适用于Android，还可以用在很多其他平台上，例如iOS。就个人而言，我偏好汇编语言，希望能借着Android平台的快速发展以及其对NDK汇编语言的支持，能使Android吸引到更多的开发者。至少，他们可以学到一门新技术。但是，良好的设计和算法常常可以满足所有性能优化的需求，这才是关键。祝你好运，我期待着你的Android应用程序！

内容概要

　　《Android应用性能优化》主要介绍如何调优Android应用，以使应用更健壮并提高其执行速度。内容包括用Java、NDK优化应用，充分利用内存以使性能最大化，尽最大可能节省电量，何时及如何使用多线程，如何使用基准问题测试代码，如何优化OpenGL代码和使用Renderscript等。《Android应用性能优化》面向熟悉Java和Android
SDK的想要进一步学习如何用本地代码优化应用性能的Android开发人员。

作者简介

　　Hervé Guihot
目前在联发科技公司（MTK，www,mediatek.com）担任软件工程经理。他有十多年的嵌入式系统开发工作经验，主要与数字电视技术相关。目前正在研究如何将Android引入基于ARM的数字家庭平台。

书籍目录

第1章　Java代码优化　
1.1　Android如何执行代码　
1.2　优化斐波纳契数列　
1.2.1　从递归到迭代　
1.2.2　BigInteger　
1.3　缓存结果　
1.4　API等级　
1.5　数据结构　
1.6　响应能力　
1.6.1　推迟初始化　
1.6.2　StrictMode　
1.7　SQLite　
1.7.1　SQLite语句　
1.7.2　事务　
1.7.3　查询　
1.8　总结　
第2章　NDK入门　
2.1　NDK里有什么　
2.2　混合使用Java和C/C++代码　
2.2.1　声明本地方法　
2.2.2　实现JNI粘合层　
2.2.3　创建Makefile　
2.2.4　实现本地函数　
2.2.5　编译本地库　
2.2.6　加载本地库　
2.3　Application.mk　
2.3.1　为(几乎)所有设备优化　
2.3.2　支持所有设备　
2.4　Android.mk　
2.5　使用C/C++改进性能　
2.6　本地Acitivity　
2.6.1　构建缺失的库　
2.6.2　替代方案　
2.7　总结　
第3章　NDK进阶　
3.1　汇编　
3.1.1　最大公约数　
3.1.2　色彩转换　
3.1.3　并行计算平均值　
3.1.4　ARM指令　
3.1.5　ARM NEON　
3.1.6　CPU特性　
3.2　C扩展　
3.2.1　内置函数　
3.2.2　向量指令　
3.3　技巧　
3.3.1　内联函数　
3.3.2　循环展开　
3.3.3　内存预读取　
3.3.4　用LDM/STM替换LDR/STD　
3.4　总结　
第4章　高效使用内存　
4.1　说说内存　
4.2　数据类型　
4.2.1　值的比较　
4.2.2　其他算法　
4.2.3　数组排序　
4.2.4　定义自己的类　
4.3　访问内存　
4.4　排布数据　
4.5　垃圾收集　
4.5.1　内存泄漏　
4.5.2　引用　
4.6　API　
4.7　内存少的时候　
4.8　总结　
第5章　多线程和同步　
5.1　线程　
5.2　AsyncTask　
5.3　Handler和Looper　
5.3.1　Handler　
5.3.2　Looper　
5.4　数据类型　
5.5　并发　
5.6　多核　
5.6.1　为多核修改算法　
5.6.2　使用并发缓存　
5.7　Activity生命周期　
5.7.1　传递信息　
5.7.2　记住状态　
5.8　总结　
第6章　性能评测和剖析　
6.1　时间测量　
6.1.1　System.nanoTime()　
6.1.2　Debug.threadCpuTimeNanos()　
6.2　方法调用跟踪　
6.2.1　Debug.startMethodTracing()　
6.2.2　使用Traceview工具　
6.2.3　DDMS中的Traceview　
6.2.4　本地方法跟踪　
6.3　日志　
6.4　总结　
第7章　延长电池续航时间　
7.1　电池　
7.2　禁用广播接收器　
7.3　网络　
7.3.1　后台数据　
7.3.2　数据传输　
7.4　位置　
7.4.1　注销监听器　
7.4.2　更新频率　
7.4.3　多种位置服务　
7.4.4　筛选定位服务　
7.4.5　最后已知位置　
7.5　传感器　
7.6　图形　
7.7　提醒　
7.8　WakeLock　
7.9　总结　
第8章　图形　
8.1　布局优化　
8.1.1　相对布局　
8.1.2　合并布局　
8.1.3　重用布局　
8.1.4　ViewStub　
8.2　布局工具　
8.2.1　层级视图　
8.2.2　layoutopt　
8.3　OpenGL ES　
8.3.1　扩展　
8.3.2　纹理压缩　
8.3.3　Mipmap　
8.3.4　多APK　
8.3.5　着色　
8.3.6　场景复杂性　
8.3.7　消隐　
8.3.8　渲染模式　
8.3.9　功耗管理　
8.4　总结　
第9章　RenderScript　
9.1　概览　
9.2　Hello World　
9.3　Hello Rendering　
9.3.1　创建渲染脚本　
9.3.2　创建RenderScriptGL Context　
9.3.3　展开RSSurfaceView　
9.3.4　设置内容视图　
9.4　在脚本中添加变量　
9.5　HelloCompute　
9.5.1　Allocation　
9.5.2　rsForEach　
9.5.3　性能　
9.6　自带的RenderScript API　
9.6.1　rs_types.rsh　
9.6.2　rs_core.rsh　
9.6.3　rs_cl.rsh　
9.6.4　rs_math.rsh　
9.6.5　rs_graphics.rsh　
9.6.6　rs_time.rsh　
9.6.7　rs_atomic.rsh　
9.7　RenderScript与NDK对比　
9.8　总结　

章节摘录

版权页：   插图：   Android Market可以让应用发布多个APK，每个针对不同的配置。例如，可以让一个APK只使用ETC1纹理，另一个用PVRTC纹理——即为使用PowervR的Android设备优化。这些APK共享相同的AndroidMarket列表，AndroidMarket会为每个设备仔细选择适合的APK。用户不必担心下载并安装的APK是否正确，这一切是自动和透明的。 注意并非所有的Android应用商店都支持此功能，所以如果你打算分发应用到多个商店，还是尽可能用适合所有设备的单一APK吧。 当然，纹理可能不是你需要发布多个APK的唯一原因。例如，你可能针对旧设备发布小的APK，对较新的设备发布带有更多功能且更大的APK。虽然可以使用多个APK，但它会使发布流程和维护变得复杂，因此，建议你尽可能尝试发布单一APK。 8.3.5着色 OpenGL Es 2.o支持OpenGL Es着色语言（shadillg Language），以取代OpenGL ES 1.x中的固定变换函数和分散的管线（pipeline）。这种语言基于C，可以让你编写自己的顶点（venex）和片段（fragment）着色来控制OpenGL管线。 像C程序一样，着色器可以非常简单，也可极其复杂。虽然没有必须遵循的单一规则，但你应该尽可能减少着色器的复杂性，这会非常影响性能。 8.3.6场景复杂性 显然，渲染复杂的场景比简单的要花的时间长。一个提高帧速率的方法是简化要渲染的场景，同时保持可接受的视觉质量。例如，对于可看到的纹理，较远的物体可以减少细节，使用更少的三角形。简单的对象使用的内存和带宽较少。 8.3.7 消隐 尽管GPU擅长几何运算，并能确定要渲染的物体，但应用应该尽力消隐（Culling）视线以外的物体，这样就不会向那些因为不可见而要丢弃的对象发送绘制命令。 消隐对象（甚至三角形）有许多方法，这些已超出本书的范围，帧速率低于预期可能是考虑不周的消隐方法造成的。例如，可以快速消除摄像机（camera）后面的物体。 注意大多情况下你可以启用背面消隐（Backface Culling），这将不会渲染对象背面的三角形。

媒体关注与评论

“本书详细介绍了优化Android代码的各种规则和技巧，揭开了Android和JAVA核心数据结构的神秘面纱。最值得称道的是，作者展示了使用缓存、SQLite以及延长电池使用寿命的技术，这是每个严谨的开发人员都必须要掌握的内容。”——网友评论“市面上这种书并不多见！我想把这本书推荐给所有Android高级程序员。”——网友评论

编辑推荐

Android应用开发者经常要想尽办法来提升程序性能。Herve Guihot专著的《Android应用性能优化》主要介绍如何快速高效地优化应用，让应用变得稳定高效。你将学会利用Android SDK和NDK来混合或单独使用Java、C/C++来开发应用。    把Herve Guihot专著的《Android应用性能优化》的内容学以致用，你的编程技术就会得到关键性的提升，写出的应用就会更为健壮高效，从而广受用户好评，并最终获得成功。

用户评论 (总计85条)

•   如：运行时是Dalvik码，而非Java虚拟机；Classes.dex文件的使用；Android2.2引入实时编译器。并给出了用户体验的实测标准。如：用户的“马上”时长少于100毫秒，这样才有顺畅的体验。引入了重要的概念：微小优化。还涉及设计模式对性能优化的影响。
•   Android应用，不论是什么应用，都要用户体验好才能成为好的应用。这本书对开发者来说，很有用。
•   对应用的性能优化方面有很大的帮助，不是一开始就告诉你最优化的代码写法，而是根据需求进行了一步步的优化，非常好。
•   性能优化，能够提高代码水平，不错。
•   安卓系统运行java程序，很多软件性能很差，这个可以帮忙优化。
•   好。性能优化的
•   还不错，正在看，学到不少优化的东西
•   开发必备。慢慢看
•   解决了困扰多时的内存问题
•   正在看，以后再评价内容吧
•   包装还好，发货速度一般
•   这本书从印刷，排版，送货速度等各种方面来说，除了看不懂以外，其它方面都挺好的。
•   书写的很好，举一反三，跟其他书不一样！
•   但是不适合初级人员看
•   大体的翻阅了一下，觉得自己的学习一段时间，才能看这本书
•   都是专业方面的书籍，内容不错，纸张质量也比较好……
•   整体还行，就是内容有点杂，而且部分章节难度比较大
•   内容比国内的强多了，不是抄袭的那种
•   书的纸质很好，内容有的地方讲的太深，涉及汇编，c++,没有基础，看了也白看。
•   虽然有很多内容是我知道的，但同时也有很多内容是我所部知道的，呵呵
•   很不错的一本书，推荐购买，讲的很有针对性，内容也比较深入。
•   根号的书 看了目录就决定买了
•   还不错嘛呢OK
•   涉及算法,c,汇编等
•   看了第一章，收获不少，继续看……
•   这本书是我认为还很不错的。
•   结构紧凑，条例清晰，扩展知识面。
•   喜欢，慢慢斟酌
•   这个很有用的，可以买来看看。
•   虽然还没开始读,但看了第一章后觉得挺不错的
•   需要有一定的基础，需要慢慢细嚼...
•   适合进阶，汇编那块有点狠呀。
•   代购，据说不错，支持一下~
•   还没看~目录还行
•   书本不错，赞一个
•   希望物有所值~
•   感觉不错，可以稍作提高
•   还没看 这个系列应该还不错
•   仔细研读一下，刚看了目录
•   写得挺好，受到很大触发。翻译得挺好，挺用心负责。
•   当当服务真不错，每次都及时送货，又便宜。
•   很好，很强大。有点难
•   对应用的性能的介绍和优化讲解。可以看看，值得一看
•   知识点简略，适合有一定经验的开发/研发人员
•   对于学习NDK编程很有帮助
•   送货很快，书本的印刷都还好，主要是书中的内容真的不怎么样！太简单了些！讲解相对浅显，不够深入！
•   挺好的 不过就是书里面的内容有一些难度 理解起来会吃力点` 有些地方没讲得那么细`
•   书还行，实用性一般，内容过于简略。
•   此书写的时间有点儿早了，还停留在双核cpu时代
•   偏向c，汇编了，对搞低层有用
•   相对实用
•   没有太深入的东西，不过还可以看看
•   经典不需要多说了哦
•   封面有泥沙
•   本来下了e文电子版的。但是发现中文版出版了。。于是买下来看看
•   虽然还没看。先来个评价吧。
•   正品的东西就是不一样
•   价格不扉啊
•   一般般了，有的地方感到很啰嗦没有java性能优化讲的直接
•   挺好的，值得一阅 ~
•   书很一般，作者在开头已经说明了~
•   看了第一章，消递归，没什么新意。希望后面章节能给力点。
•   老外写的，看看怎么样
•   书好，物流慢！
•   我是一名专职的手软开发工程师，主公安卓方向，这本书我粗略的扫了一下目录即决定够买这本，买后发现这本书写的非常精彩，尤其是对于ndk这块有入门需求的人来说真的很好，里面很多的实验技巧及优化方法是国内论坛上很少或几乎没有提及的部分，看过此书后，我就着手在我的程序中加入了不少优化方法，作为专业人员推荐后者读一下此书，另，初学者建议入行半年后再看此书，否则有很多细节会有点吃力。
•   好书，但是印刷质量太差，像盗版的
•   这本书很实用，还没有看完，部分内容偏向硬件
•   剖析Android 一些中低层的知识，不止停留在教方法上，还是思想重要
•   对于开发LINUX又有一个新的曾欣和思考！
•   不错，内容很详细，看过之后 收获很大
•   看了一些，给了不少优化建议，但还需要根据具体情况分析
•   这本书很实用，内容相当好。
•   该书对我有些帮助，但是有些东西还不太理解，我再多看几遍理解理解。
•   有点失望，本来以为是很好的书呢！
•   内容相当好，估计以后会需要重新来读。不过可惜的读完之后发现对我这种初级程序员没什么用，现在可能没有什么帮助。书里是在用代码的可维护性来换取性能的优化，我可是想都不敢想，写代码本来就不怎么样的我要是这样弄估计会被boss骂死的，以后可能会需要这本书。推荐给需要的同志，内容还是确实不错，和其他android的书没有重复的内容。
•   主要看中它的NDK的性能优化，对于NDK入门还是很好的一本书
•   好书，但是不适合初学者，适合有一定经验的开发者
•   东西不错，就是内容有点少，基本上整本书就可以用一页纸写出个《Android应用性能优化攻略》出来（纯粹攻略不写分析过程和原理）。书的内容主要是在分析，思路清晰，读起来非常流畅。
•   首先，这本书没有包膜，打开检查时发现有2页角不完整，看了一下不影响阅读也就算了，不知道是出版商还是亚马逊的问题，总之质检方面是有缺陷的... 阅读更多
•   比较喜欢ndk的部分
•   太薄了 不是很深入
•   很薄的一本书但是内容不简单
•   还不错，送货也还比较快
•   专门讲优化的
•   Android应用性能优化