Android 开发你需要了解的那些事

聂文發表於 2019-7-15 08:38:00

本文微信公众号「AndroidTraveler」首发。
<h3 id="背景">背景</h3>
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。
<h3 id="第一点anr-的其中一个条件并不是在-activity-主线程做耗时任务">第一点：ANR 的其中一个条件并不是在 Activity 主线程做耗时任务</h3>
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：
<pre><code>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");
 }
 });
}

}
</code></pre>
activity_main.xml 文件：
<pre><code><?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>
</code></pre>
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。
<blockquote>
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。
</blockquote>
<h3 id="第二点子线程使用">第二点：子线程使用</h3>
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：
<pre><code>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();
 }
}
}
</code></pre>
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：
<pre><code>pthread_create (1040KB stack) failed: Out of memory
</code></pre>
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。
<blockquote>
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。
</blockquote>
<h3 id="第三点内部类都可能存在的问题">第三点：内部类都可能存在的问题</h3>
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：
<pre><code>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();
}
}
</code></pre>
修改后：
<pre><code>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
 }
}
}
</code></pre>
<h3 id="第四点弱引用场景应用">第四点：弱引用场景应用</h3>
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：
<pre><code>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);
}
}
</code></pre>
<h3 id="第五点持久化-sharedpreferences-的使用">第五点：持久化 SharedPreferences 的使用</h3>
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：
<pre><code>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.
</code></pre>
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。
<pre><code>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.
</code></pre>
当然源码还有一个注释如下：
<pre><code>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.
</code></pre>
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。
<h3 id="第六点数据库相关处理">第六点：数据库相关处理</h3>
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。
<blockquote>
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。
</blockquote>
参考链接： 
Android ANR：原理分析及解决办法 

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