Android 开发你需要了解的那些事

本文微信公众号「AndroidTraveler」首发。

背景

最近部门有新入职员工,作为规划技术路线的导师,这边给新员工安排了学习路线。

除了基本的学习路线之外,每次沟通,我都留了一个小问题,让小伙伴去思考。

这些问题有些是刚接触 Android 开发的小伙伴所不熟悉的,有些则是部分初级工程师都没有注意到的。

因此这边纪录一下,希望帮助刚毕业进入职场的 Android 小伙伴,或是对这些还不是很熟悉的 Android 开发工程师们。

如有补充或者交流,欢迎留言。

第一点:ANR 的其中一个条件并不是在 Activity 主线程做耗时任务

Q: 你是否了解过 ANR?
A: 知道,但不是很了解。

Q: 什么情况下会出现 ANR?
假设这里回答的不是“在主线程执行耗时任务”的话,可以不继续追问,直接让小伙伴去了解 ANR,后期再讨论。
如果回答了是“在主线程执行耗时任务”的话,那么继续:

Q: 多久算耗时?
A: 不要超过 5s。

Q: 那么假设我在 Activity sleep 20s,是不是就一定会 ANR?

上代码例子:
MainActivity.java 文件:

public class MainActivity extends AppCompatActivity {

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);
        findViewById(R.id.button).setOnClickListener(new View.OnClickListener() {
            @Override
            public void onClick(View view) {
                Log.e("zengyu","before sleep");
                try {
                    Thread.sleep(20000);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
                Log.e("zengyu","after sleep");
            }
        });
    }

}

activity_main.xml 文件:

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<android.support.constraint.ConstraintLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    xmlns:app="http://schemas.android.com/apk/res-auto"
    xmlns:tools="http://schemas.android.com/tools"
    android:layout_width="match_parent"
    android:layout_height="match_parent"
    tools:context=".MainActivity">

    <Button
        android:id="@+id/button"
        android:layout_width="0dp"
        android:layout_height="wrap_content"
        android:layout_marginTop="8dp"
        android:text="Button"
        app:layout_constraintEnd_toEndOf="parent"
        app:layout_constraintStart_toStartOf="parent"
        app:layout_constraintTop_toTopOf="parent" />

</android.support.constraint.ConstraintLayout>

代码功能很简单,就是一个按钮,点击之后会 sleep 20 秒。在 sleep 前和 sleep 后都会打印日志。

如果你只是点击按钮,然后什么都不动,是不会有 ANR 的。

但是你点击了按钮之后,你继续多次点击按钮,那么就会有 ANR 了。

以下四个条件都可以造成ANR发生:
InputDispatching Timeout: 5秒内无法响应屏幕触摸事件或键盘输入事件
BroadcastQueue Timeout : 在执行前台广播(BroadcastReceiver)的onReceive()函数时10秒没有处理完成,后台为60秒。
Service Timeout : 前台服务20秒内,后台服务在200秒内没有执行完毕。
ContentProvider Timeout : ContentProvider的publish在10s内没进行完。

所以可能很多小伙伴会把上面四个条件的第一个和 Activity 直接挂钩,以为是在主线程耗时超过 5s 就会 ANR。实际上是 InputDispatching。

第二点:子线程使用

Q: 既然主线程不能做耗时任务,那么有耗时任务怎么办?

A: 通过 new Thread 启动一个子线程,在子线程处理。

Q: 考虑一个场景,比如类似微信这类 IM 软件收到消息。需要写数据库,这个时候需要启动线程。当收到消息 N 多的时候,如果都用 new Thread 启动线程的话,是否会有问题。场景模拟可以通过循环创建子线程模拟。

上代码例子:
MainActivity.java 文件:

public class MainActivity extends AppCompatActivity {
    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);
        for (int i = 0; i < 10000; i++) {
            new Thread(new Runnable() {
                @Override
                public void run() {
                    try {
                        Thread.sleep(5000);
                    } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                }
            }).start();
        }
    }
}

这个部分手机厂商比如(华为)有对线程数目做限制的话,一运行就会 crash,Logcat 会看到下面信息:

pthread_create (1040KB stack) failed: Out of memory

我这边一开始在三星 S7 上面运行,并没有出现。后面换成华为 5x 手机就出现了。

Android 开发的小伙伴都知道兼容是硬伤,所以我们不能抱有侥幸心理。

针对这种情况,我们不能一遇到耗时任务,就很潇洒的一个 new Thread 全部搞定。

如果你当前界面只有一个耗时任务,而且只需要调用一次,那么你进入该界面用 new Thread 来处理没有问题。

但是假设像上面我们描述的场景那样,需要调用多次的时候。你就不能简单粗暴的使用 new Thread 了。

推荐方式是使用线程池。
一个原因是避免一些厂商的线程数目限制。
另一个原因是减少线程的频繁创建和销毁。

第三点:内部类都可能存在的问题

Q: 上面我们说到了,如果界面调用一次,而且需要启动线程的时候。可以使用 new Thread 创建,那么直接使用 new Thread 可能还有什么问题吗?

这里想考察的点可能比较晦涩一点。

由于内部类会持有外部类的引用。假设在 Activity 里面通过匿名内部类的方式来启动线程做耗时任务。当用户退出界面时,由于内部类还持有 Activity 的引用,因此 Activity 没法得到释放。

就会存在内存泄漏问题。

解决方法也比较统一,那就是将内部类改为静态内部类。

所以修改后的代码对比如下:

修改前:

public class MainActivity extends AppCompatActivity {
    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);
        new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                //TODO
            }
        }).start();
    }
}

修改后:

public class MainActivity extends AppCompatActivity {
    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);
        new StaticThread().start();
    }

    private static class StaticThread extends Thread {
        @Override
        public void run() {
            super.run();
            //TODO
        }
    }
}

第四点:弱引用场景应用

Q: 用过 Handler 吗?

A: 用过。

Q: 写一下简单的 demo 我看下。

这个是紧接第三点。如果不涉及界面交互,只需要使用到静态内部类就可以解决。但是当 Handler 里面需要做界面更新处理时,那么需要使用弱引用。因为静态内部类的处理方式本来就是为了避免 Activity 无法得到释放。你如果把 Activity 直接传进来,那么 Activity 的引用被静态内部类持用了,所以这个时候就需要使用到弱引用了。

直接上代码:

public class MainActivity extends AppCompatActivity {
    private static class StaticHandler extends Handler {
        private WeakReference<MainActivity> activityWeakReference;

        public StaticHandler(MainActivity mainActivity) {
            this.activityWeakReference = new WeakReference<>(mainActivity);
        }

        @Override
        public void handleMessage(Message msg) {
            super.handleMessage(msg);
            //TODO
            //use activityWeakReference.get() to get view
        }
    }

    private StaticHandler mStaticHandler = new StaticHandler(this);
    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);
        mStaticHandler.sendEmptyMessage(0);
    }
}

第五点:持久化 SharedPreferences 的使用

一般很多网上教程和例子在 SharedPreferences 的数据写入时,一般都会使用 Editor 的 commit 方法。

由于 commit 方法是同步写入的。并且写文件属于 I/O 操作,如果你有大量的数据需要写入,并且你是在主线程处理的,可能会导致流畅性受影响。极端情况下可能会出现 ANR。

我们点进去源码看下:

If you don't care about the return value and you're using this from your application's main thread, consider using {@link #apply} instead.

其实源码也说的很清楚了。如果你不关心返回值并且你是在应用的主线程使用的话,考虑使用 apply 替换 commit。

由于我们一般不会处理返回值,因此建议使用 apply 替换 commit。

apply 会把变化马上写进内存,然后通过异步方式去写入。

Unlike {@link #commit}, which writes its preferences out to persistent storage synchronously, {@link #apply} commits its changes to the in-memory {@link SharedPreferences} immediately but starts an asynchronous commit to disk and you won't be notified of any failures.

当然源码还有一个注释如下:

If another editor on this {@link SharedPreferences} does a regular {@link #commit} while a {@link #apply} is still outstanding, the {@link #commit} will block until all async commits are completed as well as the commit itself.

大概意思就是 apply 如果在处理中还未完成的情况下,commit 会阻塞直到所有异步操作完成才会去 commit。

因此如果要替换,建议将 commit 都替换为 apply。

第六点:数据库相关处理

这里主要是考虑类似微信 IM 登录后拉取大量离线消息写入数据库的问题。

通过对比开启事务和不开启事务的耗时来进行说明。

比如不开启事务插入 10000 条纪录和开启事务插入 10000 条纪录耗时对比。

对于大量的数据库操作,建议开启事务的方式,速度的提升是很明显的。

参考链接:
Android ANR:原理分析及解决办法

Android 开发你需要了解的那些事

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