眼看 Android 8.0 都出了，你还对安卓开发一窍不通？

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6月10日，Android 8.0正式发布！新特性一大堆，但总结为一个字：快！

眼看 Android 8.0 都出了，你还对Android 开发一窍不通？别急，让达妹教你如何用正确的姿势和安卓系统生宝(ying)宝(yong)。选择成为安卓开发，首先要理解移动计算环境，那这些东西为何重要？

理解Android 的运行环境才能真正掌握我们所讲的开发工作的“最佳实践”。开发者要时刻牢记移动设备不同于台式机和服务器，你所能使用的计算资源非常受限。不将其纳入考量范围而直接上手开发不止会让应用表现欠佳，还会在消耗大量内存的同时拖慢系统运行速度。若干问题累积起来会严重干扰设备运行，造成糟糕的用户体验。

我们在这里对移动设备开发上，会面临的限制条件进行了梳理和总结:

内存

移动设备内存偏小，虽然并不是所有设备都存在这个问题，但它影响着当前生态系统中的大多数机器。要知道，开发者所拥有的机型往往运行速度更快、计算能力更强，但这不代表着所有目标设备都是如此。

两年前当开发者开始使用1GB到2GB 内存的Nexus5 时，512MB内存才是大多数设备的标配。以最新款设备来估算你的应用所处的运行环境并不合适。另外很重要的一点是安卓系统是多任务多服务并行执行的，同一时间可能有很多 activity 在跑。系统这一特征对于创造良好的用户体验很重要，使用者可以在无需重新加载的情况下在近期使用的应用间自由切换。

不过，相应代价就是当有应用消耗了过多的内存时，剩余应用可使用的资源就非常有限。系统会终止其运行并回收计算资源以减缓内存开销，这样在用户重新切换到该应用时必须重新加载。

总之，请尽可能降低你所编写应用的内存消耗，否则整个系统都会受其影响。

CPU

首先纳入考量范围的还是用户实际使用设备的状态，虽然你很清楚手上设备的 CPU比起台式机甚至服务器计算能力要弱很多，但用户所持设备上的CPU可能还要受限一些。低端设备市场广阔且销量很大，不要只以你手上的最新设备作为应用测试基准。

在大多数时间，CPU 都不是满负荷运行的。系统会尽己所能降低CPU功耗以保持电量防止设备过热，在屏幕关闭、没有用户输入、动画渲染停止这些情况下系统会悄悄地进行这项工作。针对这一系统特性，在应用开发时有这两点要注意: (1) 你通常情况下不能使用一个满负荷运转的 CPU。 (2) 在调用诸如动画绘制这种功能时，系统会“壕气地”运转，避免降低功耗可能带来的卡顿问题。所以除非在必要情况下，不要以牺牲电量为代价追求绝对性能。

GPU

关于GPU 的内容和刚刚讲的 CPU 部分相似。另外还有几点补充:

· 传输代价: 将一个大的纹理/位图载入GPU代价高昂，你载入的文件越大，花费时间越长。频繁地进行图像相关操作，改变位图、增改大量文字内容 (特别是字体库庞大的语种) 会造成运行过载，因为有太多纹理要上传到 GPU 进行渲染。

· 相比于以基本图元渲染衡量的GPU性能指标，实际渲染像素数目才是和GPU 表现直接相关的。硬件可能无法在一帧内完成高分屏所有像素的绘制。该问题被称为过度绘制(overdraw)，在重叠区域进行频繁绘图，比如在屏幕上依次绘制桌面背景、容器背景、半透明视图就可能引发这种问题。

内存 == 性能

我们着眼于内存优化，它与系统运行表现息息相关。内存的分配、管理、回收都需要消耗计算资源，内存使用量直接反映了应用对设备的影响。单个应用占用过多内存对其它应用和整个系统来说都不是好事，还会消耗过多电量。

使用低端设备

摩尔定律不只预示着你会拥有更快更强大的机器，也说明一台还不错的机器能以更便宜的价格获取到。低端机型的销量很大，使用你能找到的最老旧的设备测试应用对开发是一种保障。

流畅渲染

理想的无跳帧状态要求每帧16 毫秒左右的渲染时间。处理输入、调整布局等等下一帧绘制的准备工作都要在这段时间完成。这样才能为动画和触控操作提供支持，达到 60 fps 的流畅效果。16 毫秒是一个上界，如果应用渲染速度逼近这个上界，5 毫秒左右的垃圾回收任务的插入都会对绘制造成明显影响。缓冲区恒定以六十分之一秒的时间间隔读入数据，17 毫秒的绘制完成速度也会将帧率降到 30 fps 的水平。

运行时环境

在 Lollipop 版本之前，Android 底层使用 Dalvik 虚拟机。 ART虽然在KitKat 版本里也作为测试版的可选项出现过，只有在 Lollipop 才正式采用。

Dalvik 是一个即时编译器，能够做部分运行时优化。ART 具有提前编译能力，做起优化来更狂野。当然这两种编译选项在优化任务上都还有待改进的地方。总体上ART 相比 Dalvik 有 30–200% 的性能提升。

垃圾回收

垃圾回收机制(Garbage Collection -GC) 特指运行环境对不再被引用的对象的内存释放过程。有太多资源待处理的话它也会对渲染帧率造成明显影响。

Dalvik 和 ART在垃圾回收的实现方式上很不相同。Dalvik里对象一旦分配就会固定到堆中的特定位置，运行时间久了碎片化严重，虚拟机难以找到合适的地方新建对象，垃圾回收很容易耗费掉大约10–20毫秒的时间，具体消耗与应用新建对象数目相关。

ART 会在设备空闲期间对堆进行整理，同时它给位图等大文件准备了单独的堆，使得垃圾回收执行速度大大提升，通常保持在 2–3 毫秒间。

2–3 毫秒在一些时候也会造成跳帧等情况，所以还是要注意合理分配和使用内存空间提高渲染速度。

UI 线程

很多运行问题都与负责界面的专门线程相关。安卓采用单线程界面系统，任务串行执行，任何干扰绘图的情况都会影响到绘制帧率。

在 Lollipop 版本里，渲染线程出现并被用于向 GPU 发送绘图命令。这降低了UI 线程的工作负荷，但是输入、滚动还有动画都在 UI 线程中运行，所以该线程必须要保持快速响应能力。

存储

不同设备的存储能力有很大差异，一些机器可能存放 500 MB 文件就要卸载部分应用来腾出空间。初看起来移动设备的闪存应该像笔记本的SSD 那样可以快成一匹马，实际情况可不是这样。还有使用 SD 卡做存储扩展时，实际传输速度依厂商、芯片、SD 卡的不同会有很大差异，开发者也需要将这种情况考虑在内。

网络

并不是所有 wifi 都有五星好评，4G时代还有很多地区主要覆盖的是 2G 网络，针对网络环境有以下两点要注意:

· 对于依赖高速网络的应用，最好设置网络状态检测机制，只有当条件满足时才进行多媒体资源下载等活动。

· 避免过多进行同步操作，你希望保持信息的绝对实时性并不代表着用户愿意这样做，严重消耗网络资源且损耗电池寿命的频繁同步操作请尽可能地避免。

系统村

每个人都认为自己开发出来的应用宝宝是棒棒哒。不过一个设备就像一个小部落，系统除了运行你的应用之外，还要负责自身运转以及管理诸多应用。占用过多资源的应用会对其它“村民”带来困扰，在必要情况下它会被强制终止以释放资源。一旦用户需要切换回该应用，就得重新加载才行；这会让大家认为它不够可爱。

所以做个系统村的好公民很重要，贪婪的程序是要被剔除的。

共享区域的悲剧

应用通常不会因为自身运行而造成坏的用户体验。但在实际设备当中，资源被多个应用共享，很难保证不出现僧多粥少的情况。

就拿一个频繁同步数据的应用作例子，一个应用还不算什么。当系统运行着超过 100个同类应用的时候，轮轴转的系统下即使你的流量撑得住电量也会很快耗尽。相比之下一个操作次数少、批量更新的应用比它们不知高到哪里去。很多时候，开发者需要将应用放到安卓系统的“公地”里去考量。

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