Google近期在Udacity上發(fā)布了Android性能優(yōu)化的在線課程，分別從渲染，運(yùn)算與內(nèi)存，電量幾個方面介紹了如何去優(yōu)化性能，這些課程是Google之前在Youtube上發(fā)布的Android性能優(yōu)化典范專題課程的細(xì)化與補(bǔ)充。

下面是運(yùn)算篇章的學(xué)習(xí)筆記，部分內(nèi)容與前面的性能優(yōu)化典范有重合，歡迎大家一起學(xué)習(xí)交流！
1)Intro to Compute and Memory Problems

Android中的Java代碼會需要經(jīng)過編譯優(yōu)化再執(zhí)行的過程。代碼的不同寫法會影響到Java編譯器的優(yōu)化效率。例如for循環(huán)的不同寫法就會對編譯器優(yōu)化這段代碼產(chǎn)生不同的效率，當(dāng)程序中包含大量這種可優(yōu)化的代碼的時候，運(yùn)算性能就會出現(xiàn)問題。想要知道如何優(yōu)化代碼的運(yùn)算性能就需要知道代碼在硬件層的執(zhí)行差異。
2)Slow Function Performance

如果你寫了一段代碼，它的執(zhí)行效率比想象中的要差很多。我們需要知道有哪些因素有可能影響到這段代碼的執(zhí)行效率。例如：比較兩個float數(shù)值大小的執(zhí)行時間是int數(shù)值的4倍左右。這是因為CPU的運(yùn)算架構(gòu)導(dǎo)致的，如下圖所示：

雖然現(xiàn)代的CPU架構(gòu)得到了很大的提升，也許并不存在上面所示的那么大的差異，但是這個例子說明了代碼寫法上的差異會對運(yùn)算性能產(chǎn)生很大的影響。

通常來說有兩類運(yùn)行效率差的情況：第1種是相對執(zhí)行時間長的方法，我們可以很輕松的找到這些方法并做一定的優(yōu)化。第2種是執(zhí)行時間短，但是執(zhí)行頻次很高的方法，因為執(zhí)行次數(shù)多，累積效應(yīng)下就會對性能產(chǎn)生很大的影響。

修復(fù)這些細(xì)節(jié)效率問題，需要使用Android SDK提供的工具，進(jìn)行仔細(xì)的測量，然后再進(jìn)行微調(diào)修復(fù)。
3)Traceview Walkthrough

通過Android Studio打開里面的Android Device Monitor，切換到DDMS窗口，點(diǎn)擊左邊欄上面想要跟蹤的進(jìn)程，再點(diǎn)擊上面的Start Method Tracing的按鈕，如下圖所示：

啟動跟蹤之后，再操控app，做一些你想要跟蹤的事件，例如滑動listview，點(diǎn)擊某些視圖進(jìn)入另外一個頁面等等。操作完之后，回到Android Device Monitor，再次點(diǎn)擊Method Tracing的按鈕停止跟蹤。此時工具會為剛才的操作生成TraceView的詳細(xì)視圖。

關(guān)于TraceView中詳細(xì)數(shù)據(jù)如何查看，這里不展開了，有很多文章介紹過。
4)Batching and Caching

為了提升運(yùn)算性能，這里介紹2個非常重要的技術(shù)，Batching與Caching。

Batching是在真正執(zhí)行運(yùn)算操作之前對數(shù)據(jù)進(jìn)行批量預(yù)處理，例如你需要有這樣一個方法，它的作用是查找某個值是否存在與于一堆數(shù)據(jù)中。假設(shè)一個前提，我們會先對數(shù)據(jù)做排序，然后使用二分查找法來判斷值是否存在。我們先看***種情況，下圖中存在著多次重復(fù)的排序操作。

在上面的那種寫法下，如果數(shù)據(jù)的量級并不大的話，應(yīng)該還可以接受，可是如果數(shù)據(jù)集非常大，就會有嚴(yán)重的效率問題。那么我們看下改進(jìn)的寫法，把排序的操作打包綁定只執(zhí)行一次：

上面就是Batching的一種示例：把重復(fù)的操作拎出來，打包只執(zhí)行一次。

Caching的理念很容易理解，在很多方面都有體現(xiàn)，下面舉一個for循環(huán)的例子：

上面這2種基礎(chǔ)技巧非常實用，積極恰當(dāng)?shù)氖褂媚軌蝻@著提升運(yùn)算性能。
5)Blocking the UI Thread

提升代碼的運(yùn)算效率是改善性能的一方面，讓代碼執(zhí)行在哪個線程也同樣很重要。我們都知道Android的Main Thread也是UI Thread，它需要承擔(dān)用戶的觸摸事件的反饋，界面視圖的渲染等操作。這就意味著，我們不能在Main Thread里面做任何非輕量級的操作，類似I/O操作會花費(fèi)大量時間，這很有可能會導(dǎo)致界面渲染發(fā)生丟幀的現(xiàn)象，甚至有可能導(dǎo)致ANR。防止這些問題的解決辦法就是把那些可能有性能問題的代碼移到非UI線程進(jìn)行操作。
6)Container Performance

另外一個我們需要注意的運(yùn)算性能問題是基礎(chǔ)算法的合理選擇，例如冒泡排序與快速排序的性能差異：

避免我們重復(fù)造輪子，Java提供了很多現(xiàn)成的容器，例如Vector，ArrayList，LinkedList，HashMap等等，在Android里面還有新增加的SparseArray等，我們需要了解這些基礎(chǔ)容器的性能差異以及適用場景。這樣才能夠選擇合適的容器，達(dá)到***的性能。