作者：叶坤
出版社：电子工业出版社
格式: AZW3, DOCX, EPUB, MOBI, PDF, TXT
Android高性能编程试读：
内容简介
本书旨在为Android开发者指明提高应用程序性能的方向。第1章就什么是高性能、为什么需要高性能展开讨论。第2章为读者展示了一些用于调试应用程序的工具、方案以及技巧。第3～8章围绕着布局、内存、多线程、网络、安全、电量消耗等多个方面，阐述如何打造高性能应用程序。第9章相对独立，介绍的是原生开发。第10章与前面章节的关系也不大，涵盖了一些琐碎但对性能至关重要的小技巧，例如，图像处理、序列化、优化APK文件，等等。
本书面向具有一定Android开发经验，希望得到进一步提升的工程师。
译者序
2016年9月13日，我开始着手翻译这本书。我记得自己在大学期间，经常会抱怨一些技术类书籍翻译得不够好。但当自己在做这样一件事情时，才体会到这项工作的不易，我也很担心自己会成为读者抱怨的对象。因此，对于这项工作我十分慎重。
对于技术类书籍，不仅仅是将英文翻译成中文，更需要确保书中所提及内容的正确性，并对其中存在的疑问及错误，进行验证和纠正。在第一遍翻译结束后，确实发现了原书中存在的一些问题，并通过邮件和原作者沟通确认后，得以修订。尽管如此，由于译者能力有限，无法确保书中内容的绝对准确性。并且，随着Android系统版本的不断迭代，某些特性或API也可能会被废弃。这也决定了，本书的内容不可能永远正确。书本只是对知识点的归纳总结，搜索引擎才是工程师学习技术的最佳手段。对于书中所提及的知识点，基本上都可以在Google中搜索到相应的内容，若有必要，读者可进一步深入学习。
在过去一年多的时间里，我把工作以外的大部分时间，都花在这本书的翻译上，有时经常工作到凌晨两三点才休息，除了偶尔参加马拉松比赛，基本上没有周末和假期。豆瓣办公室和颐堤港东隅酒店二楼的咖啡厅，大概是我最经常出现的地方。翻译这本书对我来说意义重大，不仅学习到一些新知识，也是对自己多年来，在Android研发技术方面的一种肯定。对于即将步入而立之年的我来说，这本书算是最好的礼物了。
致谢
这本书能够顺利出版。首先我需要感谢我的同事苏丹，为我引荐电子工业出版社的张春雨先生和符隆美女士。同时，也需要感谢张春雨先生对我的信任。感谢符隆美女士为本书出版所付出的巨大努力。
感谢豆瓣公司，豆瓣宽松的办公环境和工程师文化，让我有时间和精力翻译这本书。当然，也需要感谢阿北，为中国的互联网创造了一个精神角落。
感谢耿新跃、潘海东、栾谦，让我有机会加入豆瓣。栾谦专业的工作态度和技术能力，对我在豆瓣的工作帮助巨大，非常感谢。
感谢豆瓣FM团队，这是一个非常棒的团队，十分荣幸能够成为团队的一员。感谢Jason一直以来对我的信任。感谢我的同事党路、钟凌峰、仇志飞，在我最困难的时候对我的帮助和鼓励。
感谢搜狐畅游17173，以及网龙公司的前同事们，为我打下的坚实基础。
感谢我的父亲叶碧何先生，教会我做一个坚强正直的人。感谢我的母亲陈忠英女士，你是我最坚实的后盾。感谢我的妹妹叶闽，一直在我身后支持我，帮助我。以及，我可爱的外甥女林楉熙，小外甥林宇钒，感谢你们给我带来的快乐，希望你们健康幸福地成长。
最后，那些我没有提及名字，但曾经帮助过我，对我同样十分重要的亲人、朋友、老师、同学、同事，由衷谢谢你们，感恩。叶坤
关于作者
Enrique López Mañas是Google公司的一位研发专家和独立IT顾问。他从2007年开始学习并从事移动技术研发。他是一名狂热的开源社区贡献者，一位免费开源软件拥护者，德国排名前10的Java开源贡献者。他加入了Google创业加速器计划，在其中参与并影响了来自全球的几百个最佳孵化项目。同时，他也是一位大数据和机器学习爱好者。
业余时间，他喜欢骑自行车、摄影、旅行，直到精疲力尽。他也创作文学作品，并且喜欢各种艺术。他喜欢以第三者的视角来描写自己。你可以关注他的推特（@eenriquelopez）以获取他的最新动态。
Diego Grancini拥有佩鲁贾大学的电信IT工程学位。他致力于研究Android开发超过6年的时间，领导并促成了多个项目，在他的职业生涯中，十分热衷于教授和分享他的技术。
毕业后他加入了 Engineering Ingegneria Infomatica S.P.A.公司，致力于研究Java和Android开发，并引领Android开发者多年。之后他加入了摩根大通，强化了他在软件开发，尤其是Android平台上，关于安全和性能方面的技术。
感谢Murvin Bhantooa对我所写内容的帮助，我想向他表达我的感激之情，感谢Gil McErlane及所有我在摩根大通的同事们的支持，感谢Gianluca Polegri及所有我在Engineering Ingegneria Infomatica S.P.A.的前同事们为我奠定了知识基础。
感谢我的父亲Augusto指导和培养了我，感谢我的母亲Argia Flavia、我的妹妹Agostina、我所有的家人，以及Utah Capo对我的支持。
特别感谢Helen McKenna对我在语言表达方面的巨大帮助。
我也要谢谢Enrique López Mañas、Parshva Sheth以及Emil Atanasov，感谢他们为这本书做出的伟大贡献。
最后，恕我不能一一指明，那些我没有提及，但在我的人生旅途中伴随着我的人们，感谢你们，你们对我来说同样重要。
关于审稿人
Emil Atanasov 是一位在移动技术方面有着丰富经验的IT顾问。他从2006年就开始探索移动研发技术。
Emil获得了德国亚琛工业大学的媒体信息硕士学位，以及保加利亚圣索非亚大学的计算机科学硕士学位。他曾就职于多家美国大型公司，还曾经做过几年的自由职业者。Emil在软件设计和研发方面有着丰富的经验。他参与设计、完善了一批移动应用程序。现在，他专注于一个快速增长的移动领域，并管理着一个优秀的研发团队，为世界各地的客户提供软件解决方案。他也是ApposeStudio公司的联合创始人。
作为一个Android研发团队的领导和项目经理，Emil领导着一个技术团队，研发部分Nook Color的固件——一种能支持Barnes&Nobel格式以及其他电子书格式的电视杂志/电子书阅读器。
他是“Getting Started with Flurry Analytics”的作者之一。他也对“Objective-C Memory Management Essentials”和“Android Application Development Cookbook，Second Edition”两本书贡献很大。
我想感谢我的家人和朋友的理解。谢谢你们支持我，即使面对的是我这样一个花大量时间沉迷于数字世界的怪人。谢谢大家！
序言
应用程序在移动世界中能否成功，性能是其中一个关键的因素。运行缓慢的应用程序很可能会遭到弃用。学习如何构建一个应用程序，让它在速度、性能以及功能交互之间达到平衡，将会是一个挑战。做到这点比以往任何时候都更重要。《Android高性能编程》将让你学习到，如何让应用程序运行在尽可能多的硬件设备上，覆盖更多的用户。本书首先对Android开发中一些最先进的技术进行简要介绍，讨论了性能对Android应用程序的重要性。接着，介绍了使用Android SDK工具，对Android应用程序进行调试和分析的常规做法。我们还将学习一些先进的主题，例如，打造布局、多线程、网络以及安全。电池电量是应用程序的最大瓶颈之一，本书将通过典型的代码示例，阐释如何减少电量消耗，以及如何在不同情形下测量电量的消耗。
本书所探讨的技术，围绕着如何打造一个优化高效的系统。这是一个不会消耗大量电量，或引起内存泄漏，并随着时间的推移，运行越来越慢的系统。
这本书涵盖了什么
第1章，引言：为什么需要高性能 对主题进行概要介绍，简要分析了Android平台的现状，以及高性能对Android应用程序的重要性。
第2章，高效调试 涵盖了调试和分析Android应用程序常用的一些工具，不仅限于Android SDK 所提供的，还包括一些第三方的。
第3章，打造布局 提供了许多UI设计方面的见解，通过学习这些内容，打造加载迅速，更新高效，不会令用户察觉到延迟的UI界面。
第4章，内存 展示了优化Android应用程序的相关技术，编写内存高效的应用程序，并介绍内存分配以及垃圾回收的相关概念。
第5章，多线程 介绍了Android应用程序中可供使用的各种线程，以及它们特定的使用场景。其他一些先进的技术，例如IPC，将会通过代码示例来展示。
第6章，网络 介绍了高效操作网络的相关技术，以及从服务端获取数据的一些技术，例如，指数退避算法、避免轮询。
第7章，安全 涵盖了确保Android应用程序安全的相关技术。如何使用Android自带的安全加密机制，如何获取网络连接相关的信息，并在连接发生变化时得到通知。
第8章，优化电量消耗 通过典型的代码，演示如何耗尽或阻止电量的消耗，以及在各种情形下，如何权衡电量的消耗；许多开发者不知道，在开发一个拍照或录制视频的应用程序时，该如何处理预览以及保存数据。
第9章，Android中的原生代码 这一章将全部用于介绍Android中的原生代码和C++以及它们的用法。
第10章，提高性能的小技巧 帮助开发者在平时的开发中，避开影响效率的方案；这是前面章节中未涉及的一个最佳实践指南。
你需要准备什么
你需要准备以下硬件设备。
·运行环境为Windows、Linux或者Mac OS X 的PC/笔记本电脑。
·Android手机。最好是高端一点的，并且系统版本高于Android 5.0。
这本书为谁而写
这本书是为那些已经拥有丰富的Android知识，想要进一步巩固和学习技术，以提高应用程序性能的开发者而写。我们假设他们已经熟悉整个Android SDK，且为此工作了多年。他们也熟悉Android框架，比如，能使用对性能至关重要的NDK编写原生代码。
约定
本书会涉及几种不同的文本样式，分别代表不同类型的信息。以下展示了其中一些样式及它们代表的意思。
代码文本、数据库表名、文件名、文件扩展名、路径、URL、用户输入以及推特账号名的文本样式如下。
“If you go to this folder and call the command adb, you will see on the screen a list of available options.”
代码块的格式如下。
命令行输入输出的格式如下。
新条款以及重要的词会以黑体展示。屏幕上显示的单词，例如菜单或者对话框内出现的文本，格式类似这样：“To debug the overdraw on the device,Android provides a helpful tool that can be enabled inside the Developer options.”
警告或重要提示会出现在这样的一个方框中。
提示及小技巧会以这样的形式出现。
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勘误表
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页面入口：http://www.broadview.com.cn/32887第1章引言：为什么需要高性能
剑桥词典中对“性能”的其中一个解释是：“一个人、机器等，完成一份工作或一个活动的情况。”按照这个解释，我们可以根据一个任务执行完成后的产出和效率，判断该任务是否为“高性能”。
在软件开发中，高性能指的是，开发者在开发过程中，所编写的程序是否能高效地执行。当我们在开发移动应用时，高性能涉及许多方面。例如，布局界面的编写、电池电量管理、安全问题、多线程的效率、设计模式以及调试技术等。
完成一件事情和正确地完成一件事情有着巨大的差别。在现实中，软件开发包含了截止日期、预算、管理。软件工程师往往很容易陷入技术债务中，这个技术债务通常也是自己埋下的。当一个系统没有被完全或者适当地设计好，就进行开发，在遇到问题时，如果没有合理地去解决它，而是暂时不去处理，这样就会造成雪球效应。随着项目的推进，技术债务越来越高，以致开发的成本也非常高，这将会导致项目失败，或者使得开发成本远远超过组织所给的预算。
在项目截止日期通常不可避免的情况下，采用高效的开发流程来保证，在合理的花费内得到质量可靠的软件，这对任何软件开发都是至关重要的。这也意味着，开发者要让自己的开发技巧变得成熟，而不仅仅是实现任务，满足要求。这样才能开发出高效的、健壮的，并且在未来可进一步扩展的程序（这也就是我们常说的可维护性）。
本书旨在介绍为Android设备打造高性能软件的技术。第2章高效调试
开发者从接触软件研发开始，就必然要与“bug”打交道，并且这种关系将会持续整个职业生涯。bug是软件系统中的一个错误或瑕疵，它可能会引发一个异常或错误的结果。
关于bug这个词的来源，存在一些争议。该词的首次使用可以追溯到，托马斯·爱迪生用它来描述一个硬件系统的技术故障。1946年，一位计算机先驱格蕾丝·霍珀，在对Mark II计算机的一次故障排查中，发现是一只被困在继电器中的飞蛾导致了故障。后来，bug不仅代表着物理硬件上的错误，也被引申为逻辑错误，或软件错误。
Debugging指的是，在软件系统中找出bug或故障的这样一个过程。Debugging包括众多方面，例如，读取日志、内存调试分析、系统监测等等。无论是在开发阶段，还是在运行环境中，一旦发现bug，开发者都需要调试应用程序，定位bug并修复它。
如果你是一位Android开发者，Google为你提供了大量的工具，用于调试应用程序。本书的调试环境将基于Android Studio套件和Google的官方SDK，当然，还有其他一些工具对调试也大有帮助。ADB
Android调试桥（Android Debug Bridge），也就是我们常说的ADB，它是Android开发中一个重要的工具。它位于Android SDK的/platform tools目录下。进入到该目录下，调用adb命令，就能在屏幕上看见一系列的选项。
这里有一个提高效率的方法，能让你在第一时间使用ADB。将Android SDK所在的目录添加到PATH环境变量中。这样你就能在系统的任意位置调用该目录下的任意一个工具。
通过adb命令，可以执行多种操作，包括显示当前连接着的设备、截屏、连接或断开与各种设备的连接。本书的目的不是为了告诉你工具的各种功能，但在此，我们还是列出了adb命令中最常用及最有用的一些功能：
有趣的是，adb作为一个命令行工具，也可以被用于编写脚本，集成到Continuous Integration（CI）系统中，例如Jenkins。通过adb shell，我们可以在设备上执行任何命令。例如，从设备上截屏就是一个非常有用的脚本。
adb还有很多的可能性，我们将在本书中进一步探讨它。DDMS
Dalvik调试模拟服务（Dalvik Debug Monitor Server），也就是我们常说的DDMS。它运行在adb之上，提供了功能强大的图形化接口，包括线程和堆信息、logcat、短信/电话模拟、位置信息模拟，等等。下图是DDMS启动时的样子。
该截图由多个部分组成。
1.左上方显示的是当前连接着的设备，以及运行在该设备上的不同进程。
2.右上方是各种不同的选项卡，默认选中的是File Explorer。位于底部的是LogCat。
除此之外，DDMS中还有其他一些功能选项，让我们仔细看看都有哪些。首先，请关注截图的左上部分。
1.图标，开始调试所选中的进程。
2.图标，每次GC触发时，所选中进程的堆空间会得到刷新（后面会详细介绍）。
3.下一个图标，将HPROF存储为一个文件。HPROF为二进制格式，包含了一个应用程序堆信息的快照。通过一些工具可以查看它，例如jhat。后面我们会通过一个示例，演示如何转换该文件并查看它。
4.该选项会触发应用程序的GC（这对前面介绍的几点很有用）。
5.该按钮可以在DDMS中更新线程。当我们要处理多线程应用程序时，这会非常方便。
6.该图标可帮助我们分析线程，并显示它们的精确信息。后面我们会通过一个完整的示例进行演示。
7.停止一个进程，我们可以使用图标。
8.对应用程序截图，可以点击图标。
9.点击该图标，我们可以得到一个视图层级结构的快照，并将它发送给UI Automator。
10.该选项，使用Android的systrace工具，捕获系统范围的追踪。
11.该选项启动对OpenGL的追踪。采集和分析线程信息
现在，让我们来看看如何调试线程。传统的方式是设置一个断点，然后等待线程被调用。但这种调试方式在多线程环境中并不适用，因为在一个多线程应用程序中，同一时间内可能会有多个线程在运行，并且它们之间相互独立。因此，我们希望能够可视化线程并单独访问它们。
在DDMS窗口左边的进程列表中选中某个进程，然后点击图标。此时，如果你点击右边的“Threads”选项卡，就能看见该选项卡中显示着当前进程的线程信息。
一些开发者会对进程（Process）和线程（Thread）的概念感到困惑。举例来说，进程为程序（Program）的执行提供所需的各种资源（虚拟地址空间、可执行代码、安全上下文，等等）。进程是计算机中已运行程序的一个实例（在某些情况下它也被称为Task）。同一个程序可以产生多个进程，这些进程在机器重启时消失。线程是进程的一个子集。一个进程可由多个线程组成，多线程利用多处理器系统并行。同一个进程中的所有线程共享同一空间地址、堆栈、文件描述符以及其他一些东西。
我们可以在屏幕上看到每个线程不同的信息，每个线程都有一个ID、一个线程ID（Tid）、一个状态（Status）、一个utime（执行用户代码累计花费的时间，以jiffies为单位，jiffies的默认值通常为10毫秒）、stime（执行系统代码累计花费的时间，也是以jiffies为单位），以及一个名字。点击选中其中一个线程，就能立刻在下方看见该线程的栈信息。
我们已经提到过，线程是可以被分析的，并且这通常被用于调试内存泄漏。在开始分析之前，需要留意以下两个条件。
·系统版本低于API Level 7（Android 2.1）的设备，需要有一张SD卡，因为分析的信息会被保存在上面。
·系统版本高于API Level 7的设备则不需要SD卡。
点击图标，在系统版本高于API Level 19（Android 4.4）的设备上，系统会让你选择采样频率，如果你选择的是trace-based profiling，那么DDMS会在激活时自动采集所选中进程的相关信息，你只需与应用程序交互即可。当你准备好后，再次点击该按钮（按钮现在看起来是这样的）以停止采集并打印所采集的信息。此时，会出现一个类似以下截图的界面。
每一行代表着一个独立的线程，随着时间的推移，从左到右不断变化着。每个方法的执行用不同的颜色表示。
该截图底部是一个分析面板。它以百分比和绝对值两种方式展示了Exclusive Time和Inclusive Time。Exclusive Time指的是CPU单独花费在该方法上的时间，不包括该方法所调用的子方法；而Inclusive Time指的是CPU花费在该方法及其所调用到的方法上的时间。主调方法（calling method）为Parents，被调用的方法（called method）称为Children。
采集器有一个众所周知的问题，即虚拟机重用线程ID。比如，一个线程停止后，另一个线程启动了，他们可能会有同一个ID。这可能会导致数据混乱，因此我们在分析的时候要注意到这一点。堆分析和可视化
我们已经学习了如何使用DDMS调试线程。现在，我们将学习如何分析应用程序的内存堆，也就是系统为应用程序分配的那一部分内存。这对调试内存泄漏来说非常重要。
让我们通过堆转储（heap dump）来定位问题。点击图标生成HPROF文件，此时会弹出一个对话框，让你选择HPROF文件要保存的目录。接着我们需要运行hprof-conv工具转换该文件。hprof-conv是一个Android工具，用于将.hprof文件从Dalvik格式转为J2SE HPROF格式，这样就可以使用标准工具来打开它。hprof-conv工具可在/platform-tools目录下找到。键入以下命令可运行它。
运行成功之后，就得到了一个能被其他标准工具所打开的文件。
我们可以使用MAT来打开该文件，从这里下载它。
MAT是一个非常复杂的强大工具。点击File并打开Heap Dump。你会看到一个类似下方截图所示的窗口。
点击饼图中的某一块，能看见一系列的选项。特别有意思的是直方图（Histogram），在直方图中，可以看到类按照实例的数量进行分类，内存被使用的总量，或可用的内存总量。
右键点击一个类，选择List objects选项中的incoming references子选项，当前堆中的类将会以列表的形式呈现出来。列表可根据习惯进行排序。选中一个对象，可以看到造成该对象不被回收的相关引用链。虽然不能确定这是否意味着内存泄漏，但拥有相关领域知识的开发者，应该能知道其中的某个值是否应该被回收。
我们还可以在DDMS中对堆进行查看。选中某个进程，再点击图标，Heap选项卡会显示出当前应用程序中所有不同的数据类型和对象的信息。手动触发GC可以保证DDMS中显示的信息是最新的。
在该选项卡中，还可以看到每种类型对象的数量、它们各自的大小（包括最小对象和最大对象的值，这对于找出
试读结束[说明：试读内容隐藏了图片]