你的位置:首页 > 操作系统

[操作系统]Android性能优化


ListView的工作原理

首先来了解一下ListView的工作原理(可参见http://mobile.51cto.com/abased-410889.htm),如图:

ListView 针对每个item,要求 adapter “返回一个视图” (getView),也就是说ListView在开始绘制的时候,系统首先调用getCount()函数,根据他的返回值得到ListView的长度,然后根据这个长度,调用getView()一行一行的绘制ListView的每一项。如果你的getCount()返回值是0的话,列表一行都不会显示,如果返回1,就只显示一行。返回几则显示几行。如果我们有几千几万甚至更多的item要显示怎么办?为每个Item创建一个新的View?不可能!!!实际上Android早已经缓存了这些视图,大家可以看下下面这个截图来理解下,这个图是解释ListView工作原理的最经典的图了大家可以收藏下,不懂的时候拿来看看,加深理解,其实Android中有个叫做Recycler的构件,顺带列举下与Recycler相关的已经由Google做过N多优化过的东东比如:AbsListView.RecyclerListener、ViewDebug.RecyclerTraceType等等,要了解的朋友自己查下,不难理解,下图是ListView加载数据的工作原理(原理图看不清楚的点击后看大图):

 

1、如果你有几千几万甚至更多的选项(item)时,其中只有可见的项目存在内存(内存内存哦,说的优化就是说在内存中的优化!!!)中,其他的在Recycler中

2、ListView先请求一个type1视图(getView)然后请求其他可见的项目。convertView在getView中是空(null)的

3、当item1滚出屏幕,并且一个新的项目从屏幕低端上来时,ListView再请求一个type1视图。convertView此时不是空值了,它的值是item1。你只需设定新的数据然后返回convertView,不必重新创建一个视图

一、复用convertView,减少findViewById的次数

1、优化一:复用convertView

Android系统本身为我们考虑了ListView的优化问题,在复写的Adapter的类中,比较重要的两个方法是getCount()和getView()。界面上有多少个条显示,就会调用多少次的getView()方法;因此如果在每次调用的时候,如果不进行优化,每次都会使用View.inflate(….)的方法,都要将

优化:

在getView()方法中,系统就为我们提供了一个复用view的历史缓存对象convertView,当显示第一屏的时候,每一个item都会新创建一个view对象,这些view都是可以被复用的;如果每次显示一个view都要创建一个,是非常耗费内存的;所以为了节约内存,可以在convertView不为null的时候,对其进行复用

2、优化二:缓存item条目的引用——ViewHolder

  findViewById()这个方法是比较耗性能的操作,因为这个方法要找到指定的布局文件,进行不断地解析每个节点:从最顶端的节点进行一层一层的解析查询,找到后在一层一层的返回,如果在左边没找到,就会接着解析右边,并进行相应的查询,直到找到位置(如图)。因此可以对findViewById进行优化处理,需要注意的是:

》》》》特点:

优化:

在创建view对象的时候,减少布局文件转化成view对象的次数;即在创建view对象的时候,把所有孩子全部找到,并把孩子的引用给存起来

①定义存储控件引用的类ViewHolder

这里的ViewHolder类需要不需要定义成static,根据实际情况而定,如果item不是很多的话,可以使用,这样在初始化的时候,只加载一次,可以稍微得到一些优化

不过,如果item过多的话,建议不要使用。因为static是Java中的一个关键字,当用它来修饰成员变量时,那么该变量就属于该类,而不是该类的实例。所以用static修饰的变量,它的生命周期是很长的,如果用它来引用一些资源耗费过多的实例(比如Context的情况最多),这时就要尽量避免使用了。

  class ViewHolder{

              //定义item中相应的控件

        }

②创建自定义的类:ViewHolder holder = null;

③将子view添加到holder中:

在创建新的listView的时候,创建新的ViewHolder,把所有孩子全部找到,并把孩子的引用给存起来

通过view.setTag(holder)将引用设置到view中

通过holder,将孩子view设置到此holder中,从而减少以后查询的次数

④在复用listView中的条目的时候,通过view.getTag(),将view对象转化为holder,即转化成相应的引用,方便在下次使用的时候存入集合。

通过view.getTag(holder)获取引用(需要强转)

二、ListView中数据的分批及分页加载:

需求:ListView有一万条数据,如何显示;如果将十万条数据加载到内存,很消耗内存

解决办法:

优化查询的数据:先获取几条数据显示到界面上

进行分批处理---à优化了用户体验

进行分页处理---à优化了内存空间

说明:

一般数据都是从数据库中获取的,实现分批(分页)加载数据,就需要在对应的DAO中有相应的分批(分页)获取数据的方法,如findPartDatas ()

1、准备数据:

  在dao中添加分批加载数据的方法:findPartDatas ()

  在适配数据的时候,先加载第一批的数据,需要加载第二批的时候,设置监听检测何时加载第二批

2、设置ListView的滚动监听器:setOnScrollListener(new OnScrollListener{….})

①、在监听器中有两个方法:滚动状态发生变化的方法(onScrollStateChanged)和listView被滚动时调用的方法(onScroll)

②、在滚动状态发生改变的方法中,有三种状态:

手指按下移动的状态:               SCROLL_STATE_TOUCH_SCROLL: // 触摸滑动

惯性滚动(滑翔(flgin)状态):    SCROLL_STATE_FLING: // 滑翔

静止状态:                       SCROLL_STATE_IDLE: // 静止

3、对不同的状态进行处理:

分批加载数据,只关心静止状态:关心最后一个可见的条目,如果最后一个可见条目就是数据适配器(集合)里的最后一个,此时可加载更多的数据。在每次加载的时候,计算出滚动的数量,当滚动的数量大于等于总数量的时候,可以提示用户无更多数据了。

三、复杂ListView的处理:(待进一步总结)

说明:

  listView的界面显示是通过getCount和getView这两个方法来控制的

  getCount:返回有多少个条目

  getView:返回每个位置条目显示的内容

提供思路:

  对于含有多个类型的item的优化处理:由于ListView只有一个Adapter的入口,可以定义一个总的Adapter入口,存放各种类型的Adapter

以安全卫士中的进程管理的功能为例。效果如图:

1、定义两个(或多个)集合

  每个集合中存入的是对应不同类型的内容(这里为:用户程序(userAppinfos)和系统程序的集合(systemAppinfos))

2、在初始化数据(填充数据)中初始化两个集合

  如,此处是在fillData方法中初始化

3、在数据适配器中,复写对应的方法

  getCount():计算所有需要显示的条目个数,这里包括listView和textView

  getView():对显示在不同位置的条目进行if处理

4、数据类型的判断

  需要注意的是,在复用view的时候,需要对convertView进行类型判断,是因为这里含有各种不同类型的view,在view滚动显示的时候,对于不同类型的view不能复用,所有需要判断

四、ListView中图片的优化:详看OOM异常中图片的优化

1、处理图片的方式:

如果自定义Item中有涉及到图片等等的,一定要狠狠的处理图片,图片占的内存是ListView项中最恶心的,处理图片的方法大致有以下几种:

①、不要直接拿路径就去循环decodeFile();使用Option保存图片大小、不要加载图片到内存去

②、拿到的图片一定要经过边界压缩

③、在ListView中取图片时也不要直接拿个路径去取图片,而是以WeakReference(使用WeakReference代替强引用。

比如可以使用WeakReference mContextRef)、SoftReference、WeakHashMap等的来存储图片信息,是图片信息不是图片哦!

④、在getView中做图片转换时,产生的中间变量一定及时释放

2、异步加载图片基本思想:

1)、 先从内存缓存中获取图片显示(内存缓冲)

2)、获取不到的话从SD卡里获取(SD卡缓冲)

3)、都获取不到的话从网络下载图片并保存到SD卡同时加入内存并显示(视情况看是否要显示)

原理:

优化一:先从内存中加载,没有则开启线程从SD卡或网络中获取,这里注意从SD卡获取图片是放在子线程里执行的,否则快速滑屏的话会不够流畅。

优化二:与此同时,在adapter里有个busy变量,表示listview是否处于滑动状态,如果是滑动状态则仅从内存中获取图片,没有的话无需再开启线程去外存或网络获取图片。

优化三:ImageLoader里的线程使用了线程池,从而避免了过多线程频繁创建和销毁,有的童鞋每次总是new一个线程去执行这是非常不可取的,好一点的用的AsyncTask类,其实内部也是用到了线程池。在从网络获取图片时,先是将其保存到sd卡,然后再加载到内存,这么做的好处是在加载到内存时可以做个压缩处理,以减少图片所占内存。

Tips:这里可能出现图片乱跳(错位)的问题:

图片错位问题的本质源于我们的listview使用了缓存convertView,假设一种场景,一个listview一屏显示九个item,那么在拉出第十个item的时候,事实上该item是重复使用了第一个item,也就是说在第一个item从网络中下载图片并最终要显示的时候,其实该item已经不在当前显示区域内了,此时显示的后果将可能在第十个item上输出图像,这就导致了图片错位的问题。所以解决之道在于可见则显示,不可见则不显示。在ImageLoader里有个imageViews的map对象,就是用于保存当前显示区域图像对应的url集,在显示前判断处理一下即可。

 

3、内存缓冲机制:

首先限制内存图片缓冲的堆内存大小,每次有图片往缓存里加时判断是否超过限制大小,超过的话就从中取出最少使用的图片并将其移除。

当然这里如果不采用这种方式,换做软引用也是可行的,二者目的皆是最大程度的利用已存在于内存中的图片缓存,避免重复制造垃圾增加GC负担;OOM溢出往往皆因内存瞬时大量增加而垃圾回收不及时造成的。只不过二者区别在于LinkedHashMap里的图片缓存在没有移除出去之前是不会被GC回收的,而SoftReference里的图片缓存在没有其他引用保存时随时都会被GC回收。所以在使用LinkedHashMap这种LRU算法缓存更有利于图片的有效命中,当然二者配合使用的话效果更佳,即从LinkedHashMap里移除出的缓存放到SoftReference里,这就是内存的二级缓存。

 

本例采用的是LRU算法,先看看MemoryCache的实现

public class MemoryCache {

        private static final String TAG = "MemoryCache";

        // 放入缓存时是个同步操作

        // LinkedHashMap构造方法的最后一个参数true代表这个map里的元素将按照最近使用次数由少到多排列,即LRU

        // 这样的好处是如果要将缓存中的元素替换,则先遍历出最近最少使用的元素来替换以提高效率

        private Map<String, Bitmap> cache = Collections

                        .synchronizedMap(new LinkedHashMap<String, Bitmap>(10, 1.5f, true));

        // 缓存中图片所占用的字节,初始0,将通过此变量严格控制缓存所占用的堆内存

        private long size = 0;// current allocated size

        // 缓存只能占用的最大堆内存

        private long limit = 1000000;// max memory in bytes

         public MemoryCache() {

                // use 25% of available heap size

                setLimit(Runtime.getRuntime().maxMemory() / 10);

        }

        public void setLimit(long new_limit) {

                limit = new_limit;

                Log.i(TAG, "MemoryCache will use up to " + limit / 1024. / 1024. + "MB");

        }

        public Bitmap get(String id) {

                try {

                        if (!cache.containsKey(id))

                                return null;

                        return cache.get(id);

                } catch (NullPointerException ex) {

                        return null;

                }

        }

        public void put(String id, Bitmap bitmap) {

                try {

                        if (cache.containsKey(id))

                                size -= getSizeInBytes(cache.get(id));

                        cache.put(id, bitmap);

                        size += getSizeInBytes(bitmap);

                        checkSize();

                } catch (Throwable th) {

                        th.printStackTrace();

                }

        }

         /**

         * 严格控制堆内存,如果超过将首先替换最近最少使用的那个图片缓存

         *

         */

        private void checkSize() {

                Log.i(TAG, "cache size=" + size + " length=" + cache.size());

                if (size > limit) {

                        // 先遍历最近最少使用的元素

                        Iterator<Entry<String, Bitmap>> iter = cache.entrySet().iterator();

                        while (iter.hasNext()) {

                                Entry<String, Bitmap> entry = iter.next();

                                size -= getSizeInBytes(entry.getValue());

                                iter.remove();

                                if (size <= limit)

                                        break;

                        }

                        Log.i(TAG, "Clean cache. New size " + cache.size());

                }

        }

        public void clear() {

          cache.clear();

        }

 

        /**

         * 图片占用的内存

             * <a href="\"http://www.eoeandroid.com/home.php?mod=space&uid=2768922\"" target="\"_blank\"">@Param</a> bitmap

            * @return

         */

        long getSizeInBytes(Bitmap bitmap) {

                if (bitmap == null)

                        return 0;

                return bitmap.getRowBytes() * bitmap.getHeight();

        }

}

 

五、ListView的其他优化:

1、尽量避免在BaseAdapter中使用static 来定义全局静态变量:

static是Java中的一个关键字,当用它来修饰成员变量时,那么该变量就属于该类,而不是该类的实例。所以用static修饰的变量,它的生命周期是很长的,如果用它来引用一些资源耗费过多的实例(比如Context的情况最多),这时就要尽量避免使用了。

2、尽量使用getApplicationContext:

如果为了满足需求下必须使用Context的话:Context尽量使用Application Context,因为Application的Context的生命周期比较长,引用它不会出现内存泄露的问题

3、尽量避免在ListView适配器中使用线程:

因为线程产生内存泄露的主要原因在于线程生命周期的不可控制。之前使用的自定义ListView中适配数据时使用AsyncTask自行开启线程的,这个比用Thread更危险,因为Thread只有在run函数不结束时才出现这种内存泄露问题,然而AsyncTask内部的实现机制是运用了线程执行池(ThreadPoolExcutor),这个类产生的Thread对象的生命周期是不确定的,是应用程序无法控制的,因此如果AsyncTask作为Activity的内部类,就更容易出现内存泄露的问题。解决办法如下:

①、将线程的内部类,改为静态内部类。

②、在线程内部采用弱引用保存Context引用