安卓系统卡顿问题分析及解决方案

全球手机市场中，安卓和iOS一直占着主流市场。iPhone手机给人的感觉就是流畅，而安卓手机却一直是卡顿的代名词。其实，安卓机刚上手时还是速度飞快的，并且基于它开放性的原则，受到多数用户的喜爱，但通病是：运行一段时间后，反应变慢、容易卡顿，这也是iOS用户不肯换安卓最主要的原因。通过友盟+U-APM可以复现安卓系统卡顿。 U-APM，这是友盟+推出的App性能监控平台，可以帮助开发者高效还原异常、卡顿用户的访问路径和业务现场，缩短故障排查时间。下面我们就以下几种情况导致安卓系统卡顿问题进行分析处理。

1、过于复杂的布局

界面性能取决于 UI 渲染性能. 我们可以理解为 UI 渲染的整个过程是由 CPU 和 GPU 两个部分协同完成的。

其中, CPU 负责UI布局元素的 Measure, Layout, Draw 等相关运算执行. GPU 负责栅格化(rasterization), 将UI元素绘制到屏幕上。

如果我们的 UI 布局层次太深, 或是自定义控件的 onDraw 中有复杂运算, CPU 的相关运算就可能大于16ms, 导致卡顿。

解决方案：

我们需要借助 Hierarchy Viewer 这个工具来帮我们分析布局了. Hierarchy Viewer 不仅可以以图形化树状结构的形式展示出UI层级, 还对每个节点给出了三个小圆点, 以指示该元素 Measure, Layout, Draw 的耗时及性能。

2、过度绘制( Overdraw )

Overdraw: 用来描述一个像素在屏幕上多少次被重绘在一帧上.

通俗的说: 理想情况下, 每屏每帧上, 每个像素点应该只被绘制一次, 如果有多次绘制, 就是过度绘制了。 常见的就是绘制了多重背景或者绘制了不可见的UI元素。

解决方案：

Android系统提供了可视化的方案来让我们很方便的查看overdraw的现象:

在”系统设置”–>”开发者选项”–>”调试GPU过度绘制”中开启调试:

此时界面可能会有五种颜色标识:

overdraw indicator

原色: 没有overdraw

蓝色: 1次overdraw

绿色: 2次overdraw

粉色: 3次overdraw

红色: 4次及4次以上的overdraw

一般来说, 蓝色是可接受的, 是性能优的。

3、UI 线程的复杂运算

UI线程的复杂运算会造成UI无响应, 当然更多的是造成UI响应停滞, 卡顿。产生ANR已经是卡顿的极致了。

解决方案：

关于运算阻塞导致的卡顿的分析, 可以使用 Traceview 这个工具。

4、频繁的 GC

上面说的都是处理上的CPU, GPU 相关的. 实际上内存原因也可能会造成应用不流畅, 卡顿的。

为什么说频繁的 GC 会导致卡顿呢?

简而言之, 就是执行 GC 操作的时候，任何线程的任何操作都会需要暂停，等待 GC 操作完成之后，其他操作才能够继续运行, 故而如果程序频繁 GC, 自然会导致界面卡顿。

导致频繁GC有两个原因:

内存抖动(Memory Churn), 即大量的对象被创建又在短时间内马上被释放。瞬间产生大量的对象会严重占用 Young Generation 的内存区域, 当达到阀值, 剩余空间不够的时候, 也会触发 GC。即使每次分配的对象需要占用很少的内存，但是他们叠加在一起会增加 Heap 的压力, 从而触发更多的 GC。

解决方案：

一般来说瞬间大量产生对象一般是因为我们在代码的循环中 new 对象, 或是在 onDraw 中创建对象等。

以上这些地方是我们尤其需要注意的。友盟+U-APM性能监控平台，可以帮你更快寻找安卓系统卡顿原因，找到问题并解决问题。

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