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OS 设计之性能设计

本文是之前星球里 Yingyun 大佬的文章,由于星球已经关闭,所以把这个关于 OS 性能设计的系列文章发到博客上

Yingyun 是资深性能优化专家,他对于系统优化有非常深入的见解,本身在国内各个手机大厂都呆过,他本人的博客还在休整中,等休整好了我再发出来,目前他在我们的微信群里很活跃,对本文有什么建议或者意见,或者说想咨询问题的可以加我们的微信群(加我微信 553000664,备注博客加群,我会拉你进去)

1 缘起

新开系列文章,OS 架构设计中的各种考量因素。其实不止 OS,在设计任何大型软件都涉及到此类内容。

能力与知识面有限,而且还带了非常主观的看法,肯定有不足之处。希望听到不同的思路与观点,通过观点的碰撞进而达到更进一步的认知。

华为手机刷微博体验更好?技术角度的一些分析和思考

技术群里的小伙伴发了一条微博, https://weibo.com/1808884742/IApbpEVQr, 博主 @王波粒 发现, Mate 30 Pro 有个很特别的现象(建议先去看一下视频)

这里讨论的是 2020 年观察到的一组差异:部分华为样机上的微博会在主页列表滑动中显示图片,而当时部分其他样机要等到停止后才显示。 这个现象不能推广到当前所有机型;相同客户端版本也可能受到配置、缓存和系统实现的影响。

同一个版本的微博,在不同手机上表现不一样,作为系统优化工程师,我还是想搞清楚的:是不是微博专门做了适配?具体改了什么?下面就从技术的角度来分析这个现象,看看我们能从里面学到什么。

一个「闰」字引发的事故 - 三星系统重启分析

2020 年 5 月 23 号凌晨 1 点 30 左右, 大量三星手机用户的手机出现死机, 无限重启、进 Recovery 等问题, 并且操作不当会导致数据丢失, 并且上了知乎的热点, 售后点更是人满为患

知乎的部分回答中, 大家更是对三星的家属送上了亲切的问候, 甚至有的人已经将这次事故与 Note7 事件、充电门、绿屏门事件相提并论, 甚至预言三星因此会退出国内市场 ; 有的人因为这个丢了 Offer, 有的人准备了很久的资源丢失, 有的人甚至直接把手机砸了…

作为一个 Android 开发者, 我并不想对三星落井下石, 我只想搞清楚到底是什么原因导致了这场事故, 以及我们能从里面学到什么 . 我认为既然是 Android 系统出了问题, 我们有必要从技术的角度来分析为什么会出现这样的问题

Android 开发者学习路线(2020 版本)

Medium 上 @MindOrks 发布了一篇 2020 年 Android 程序员的学习线路,鉴于一部分人无法阅读原文(你懂得原因),我把这篇文章的内容结合自己的 2020 年的学习计划,一起发出来,给大家一个参考

原文比较简单,并没有介绍为什么要推荐这些,只是单纯地列了一下知识点,我这边针对每个知识点做一些简单的介绍,有些知识点原文并没有提到,我会根据自己的理解加上,仅供参考

这篇文章主要针对 Android 开发者,如果你是新手,那么下面的内容可以帮助你找到学习的线路;如果你是老手,这篇文章列出的内容也可以帮助你查漏补缺。如果各位有什么其他的建议,欢迎留言交流

Android 中的“后台无效动画“行为分析

这篇文章记录的是 2019 年遇到的后台动画问题:应用界面不可见了,进程里却仍有动画工作在执行。但是当用户知道一个 App 退到后台之后还在持续做无效的动画,而这个动画完全是无意义的,而且用户还不知道他在做动画,消耗用户那可怜的电量的时候,轻则被多任务杀掉,禁止后台运行,重则直接卸载。

这个问题容易被忽略。当时我使用 Systrace ,在多开应用后退回桌面,左右滑动并抓取 Systrace ,发现部分已离开的应用仍在频繁执行动画回调。复查时应固定操作和应用版本,并记录界面可见性,不能把“打开很多应用”当成必要或充分条件。

这里讨论的是界面已不可见、业务也不再需要,却仍持续推进的动画。它会增加不必要的工作;但进程还活着不等于能无限制使用 CPU,现代系统还可能冻结 cached 进程。往 Choreographer 提交动画回调的入口很多,最终要结合具体调用栈、播放状态和库版本定位,不能仅凭一个 animation slice 判定原因

Android 系统开发源码环境搭建
不管是 Android App 开发工程师还是 Android 系统开发工程师,对 Android 系统有一定的了解是很有必要的,正好我这几天在家里搭建了个开发环境,把过程分享出来,有需要的人可以看一下。 大概的步骤包含下面几个: 安装 Ubuntu 系统 配置 Ubuntu 系统 安装必备的软件 配置网络访问环境 (可选) 下载 AOSP 代码 配置编译环境并编译 Pixel 的代码 刷机 修改和编译 Framework 、Service、Res 版本说明(2026-10-13 核查):原文是 2018 年的环境记录。截图可见 Ubuntu 18.04.1、PLATFORM_VE...
Android 中如何计算 App 的启动时间?

之前有人在知乎提问:“怎么计算apk的启动时间?” :

利用python或者直接用adb命令怎么计算apk的启动时间呢?就是计算从点击图标到apk完全启动所花费的时间。比如,对游戏来说就是点击游戏图标到进入到登录界面的这段时间。
已知的两种方法貌似可以获取,但是感觉结果不准确:一种是,adb shell am start -w packagename/activity,这个可以得到两个值,ThisTime和TotalTime,不知道两个有什么区别,而且与实际启动时间不匹配,两者相加都可能比实际启动时间小(测试游戏的时候差别更大);另外一种是通过adb logcat的方式,感觉获取的结果也与实际有差别。

我和另外一个同事郭启发 针对两个方面进行了回答,不过毕竟知乎上看的人会比较少,所以我在征得他的同意之后,将这两个答案整理了一下,记录到博客中,一来算是一个小的总结,之后自己看得时候比较方便,二来给需要的同学一个更加方便的途径。

Android 应用启动优化:一种 DelayLoad 的实现和原理(下篇)

上一篇文章我们使用第三种方法来实现延迟加载。不过上一篇写的比较简单,只是讲解了如何去实现,这一篇就来讲一下为何要这么做,以及这么做后面的原理。
其中会涉及到一些 Android 中的比较重要的类,以及 Activity 生命周期中比较重要的几个函数。
其实这个其中的原理比较简单,不过要弄清楚其实现的过程,还是一件蛮好玩的事情,其中会用到一些工具,自己加调试代码等,一步一步下来,自己对 Activity 的启动的理解又深了一层,希望大家读完之后也会对大家有一定的帮助。

Android 应用启动优化 - 一种 DelayLoad 的实现和原理(上篇)

在 Android 开发中,应用启动速度是一个非常重要的点,应用启动优化也是一个非常重要的过程.对于应用启动优化,核心思想就是在启动过程中少做事情,具体实践的时候无非就是下面几种:

  1. 异步加载
  2. 延时加载
  3. 懒加载

不用一一去解释,做过启动优化的估计都使用过,本篇文章将详细讲解一下一种延时加载的实现以及其原理.
这种加载的实现很简单,但是其中的原理可能比较复杂,还涉及到Looper/Handler/MessageQueue/VSYNC等.以及其中碰到的一些问题,还会有一些我自己额外的思考.

Android hwui 中 RenderThread 工作流程

前言

本篇文章是自己的一个学习笔记,记录了 Android 5.0 中 hwui 中的 RenderThread 的简单工作流程。由于是学习笔记,所以其中一些细节不会太详细,我只是将大概的流程走一遍,将其工作流标注出来,下次遇到问题的时候就可以知道去哪里查。

下图是我用 Systrace 抓取的应用启动时 RenderThread 第一次 Draw 的历史 Trace。它能帮助观察线程内的执行顺序,但 DrawFrame 区间结束不等于画面已显示:还需要核对 GPU 完成、缓冲区消费、合成和显示的时点。启动期间可能先看到 StartingWindow,它的退出也不能仅凭这段 CPU Trace 判断。

Java7 HashMap 源码分析

在没有排序或额外索引的数组、链表中,按值查找最坏需要遍历全部元素。哈希表(hash table)通过哈希值定位桶,在哈希分布良好时,基本查找可以接近常数时间;这不代表所有输入下都能保证 O(1)。

HashMap是基于哈希表的 Map 接口的实现。此实现提供所有可选的映射操作,并允许使用 null 值和 null 键。(除了非同步和允许使用 null 之外,HashMap 类与 Hashtable 大致相同。)此类不保证映射的顺序,特别是它不保证该顺序恒久不变。

本文按源码顺序看 HashMap:数组与链表的数据结构、构造函数、put 和扩容、get,最后是迭代器如何用 modCount 检查结构修改。末尾补充后续 JDK 的变化。

Android 代码内存优化建议 - OnTrimMemory 优化

Android 内存优化系列文章:

  1. Android代码内存优化建议-Android官方篇
  2. Android代码内存优化建议-Java官方篇
  3. Android代码内存优化建议-Android资源篇
  4. Android代码内存优化建议-OnTrimMemory优化

onTrimMemory(int level) 从 Android 4.0(API 14)提供,用于提示应用在合适的时机减少不必要的内存占用。合理缩减缓存有助于系统保留更多后台进程,但不能保证应用不被终止,也不能保证下次返回一定更快。

本文仍用问答方式介绍回调的作用、接入和资源清理。重点是按资源的用途决定保留什么、释放什么,并确保返回界面时能够恢复。

Android 代码内存优化建议 - Android 官方篇

Android 内存优化系列文章:

  1. Android代码内存优化建议-Android官方篇
  2. Android代码内存优化建议-Java官方篇
  3. Android代码内存优化建议-Android资源篇
  4. Android代码内存优化建议-OnTrimMemory优化

为了让垃圾回收器释放不再使用的对象,需要避免让长生命周期的对象继续持有已经无用的引用。判断条件是对象是否还能从 GC Roots 到达,并不是“有没有其他对象引用它”:一组互相引用、但整体不可达的对象也可以被回收。失去可达性不代表立即执行 GC,更不代表这部分内存立即归还给系统。

内存管理还包括缓存上限、资源所有权和组件生命周期。文件、连接和 native 资源应按各自接口及时关闭或释放,不能只等 Java 对象被 GC。

Android 代码内存优化建议 - Java 官方篇

Android 内存优化系列文章:

  1. Android代码内存优化建议-Android官方篇
  2. Android代码内存优化建议-Java官方篇
  3. Android代码内存优化建议-Android资源篇
  4. Android代码内存优化建议-OnTrimMemory优化

这篇文章介绍的是 Android Java 代码中的微优化。选择合适的算法与数据结构仍应放在前面;减少热点路径上的重复工作和临时分配,才是这些技巧的主要用途。

本文最初整理自 Google Android Training 的 Performance Tips。标题中的“Java 官方篇”指这份 Android 文档里的 Java 代码建议,并非 Oracle 的 Java 性能规范。

Nexus6 with Android M 开启多窗口模式

2015 年 5 月 28 日,Google 在 I/O 发布了 Android M Developer Preview,支持 Nexus 6 等设备。这篇记录的是当时的体验,下面是桌面和彩蛋界面。

已过期的实验流程 · 技术复核(2026-10-13):修改系统属性打开隐藏多窗口开关,仅作为 Nexus 6(shamu)与 2015 年 Android M 预览版的历史记录。Google 后续公告把首轮预览版标为 MPZ44Q;本文没有保留设备构建号输出,不能把它当成本机镜像的核验结果。今日的正式多窗口适配见文末版本说明,不需要这套改系统流程。

细说 Java 单例模式

单例模式也叫单子模式,是一种常用的软件设计模式。本文按饿汉式、双重检查锁、静态内部类和枚举的顺序,介绍各自的初始化方式及边界。

技术复核(2026-10-13):这些实现思路仍然适用。下文以 Java 5+ 的内存模型和 Java SE 25 规范核查,修正“类加载即创建”“private 只在编译期生效”“枚举因抽象而不能反射”等说法。各个名为 Singleton 的代码块是替代方案,不应同时放进同一个源文件。

Android 内存优化之三 - 打开 MAT 中的 Bitmap 原图

本文是 MAT 工具使用系列的第三篇,这个系列共三篇,详细介绍了如何使用 MAT 来分析内存问题,既可以是 Java 应用的内存问题,也可以是 Android 应用的内存问题:

  1. Android 内存优化之一:MAT 使用入门
  2. Android内存优化之二:MAT使用进阶
  3. Android内存优化之三:打开MAT中的Bitmap原图

技术复核(2026-10-13):这是依赖旧 Bitmap 实现的历史技巧,保留原截图。下文以 AOSP android-4.4.4_r2 核对 mBuffer,以 Android 8.0 / API 26 说明 native 像素的变化,并补充 GIMP 3.2.6 导入参数及现代调试入口。

在 MAT 里查图片相关的内存问题时,如果能知道“到底是哪张图”,排查起来会方便很多。这里的“原图”指 Bitmap 在运行时保存的像素,不能恢复下载前的 JPEG/PNG 文件、压缩参数或 EXIF。MAT 能帮我们找到是谁留着这个对象,再把图像和业务场景对应起来;单凭一个 Bitmap 很大,还不能判断它泄漏了。

本文介绍从旧 heap dump 导出像素的步骤。前提是快照确实包含像素数组;只有 Java 包装对象和 native 地址时,不能从不存在的数据还原图片。

Android 内存优化之二 - MAT使用进阶

本文是 MAT 工具使用系列的第二篇,这个系列共三篇,详细介绍了如何使用 MAT 来分析内存问题,既可以是 Java 应用的内存问题,也可以是 Android 应用的内存问题:

  1. Android 内存优化之一:MAT 使用入门
  2. Android内存优化之二:MAT使用进阶
  3. Android内存优化之三:打开MAT中的Bitmap原图

技术复核(2026-10-13):保留 2015 年的操作截图,概念与菜单说明对照 MAT 1.17.0 文档。旧 Android Studio 的右键转换和 GC 按钮不代表当前界面;下文修正引用方向、Unreachable 和泄漏判定,并补上缺失的分析步骤。

抓取流程见本系列入门篇:先在 Android Studio Profiler 以 debuggable / complete data 模式获取 heap dump,再按需要导出给 MAT。自动化测试可使用 LeakCanary,但普通 leakcanary-android 依赖应放在 debug 构建;官方 2.14 文档里的 release 分析方案仍标为实验性质,不能把“接入 LeakCanary”直接当成通用线上采集方案。UI 测试集成 / release 方案

Java的内存泄露的特点

  • Java 内存泄漏常见的特征是:可达,无用。对象还被保留着,业务上却已经用不到了。
  • 需要把对象的预期生命周期与实际保留它的引用路径对照,不能只看对象大不大、数量多不多。
  • 可以复用却反复创建对象,会增加分配和 GC 开销;如果旧对象能正常回收,这是分配浪费,不一定是泄漏。OOM 也可能来自一次过大的正常分配。

MAT使用技巧进阶

使用Android Studio Dump内存文件

下面是早期 Android Studio 的抓取界面,保留作为历史记录:

Android Studio 历史抓取界面

Android 内存优化(1) - MAT 使用入门

本文是 MAT 工具使用系列的第一篇,这个系列共三篇,详细介绍了如何使用 MAT 来分析内存问题,既可以是 Java 应用的内存问题,也可以是 Android 应用的内存问题:

  1. Android 内存优化(1) - MAT 使用入门
  2. Android 内存优化(2) - MAT使用进阶
  3. Android 内存优化(3) - 打开MAT中的Bitmap原图

技术复核(2026-10-13):本文保留原教程和历史截图。MAT 的堆分析概念仍适用;旧 Eclipse/DDMS 抓取流程已过期。下载与运行要求更新到 MAT 1.17.0(2026-06-10,独立版要求 Java 21+),并修正 ART、Bitmap、Retained Size 和引用类型说明。

现在可以先在 Android Studio Profiler 抓取 Java/Kotlin heap dump,再按需要导出给 MAT 分析。Android 内存泄漏也可用 LeakCanary 辅助定位。MAT 主要回答托管堆中的对象为何仍被保留;进程总内存和 native 分配还要结合 dumpsys meminfo、native allocation recording 或 Android 10+ 的 Perfetto heapprofd。后者在 user 系统上要求应用允许 debuggable 或 profileable,不能任意采集其他应用。

MAT简介

MAT介绍

MAT(Memory Analyzer Tool),一个基于 Eclipse 的内存分析工具,是一个快速、功能丰富的JAVA heap分析工具,它可以帮助我们查找内存泄漏和减少内存消耗。使用内存分析工具从众多的对象中进行分析,快速的计算出在内存中对象的占用大小,看看是谁阻止了垃圾收集器的回收工作,并可以通过报表直观的查看到可能造成这种结果的对象。

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MAT 有 Eclipse 插件和独立的 Eclipse RCP 应用。独立版不要求先安装完整 Eclipse IDE,但仍需要兼容的 Java 运行环境。Android HPROF 是否需要转换,取决于导出格式和分析器支持,不取决于 MAT 是插件还是独立安装。

使用 Android Studio 查看 Android Lollipop 源码

技术复核(2026-10-13):原文面向 Android 5.0 Lollipop 与 Android Studio 1.x。下面的 IDEGen 流程已按 AOSP android-5.0.0_r1 源码核对,属于历史方案;新增的 AIDEGen 示例以 android-16.0.0_r1 文档为准。

Android Studio

作为Google的亲儿子,Nexus手机系列所收到的待遇大家有目共睹.Android5.0出来之后,Nexus5第一时间就升级到了最新的系统.那么作为Google亲儿子的Android Studio同样备受Google的重视,我也是第一时间从Eclipse转投到了Android Studio的怀抱中,从最初的测试版本一路升级到现在的1.0正式版本.

Android 小技巧 - 如何让EditText不自动获取焦点

2026-10-13 核查:这个方法适用于传统 Android View 布局,所用焦点属性从 API 1 起可用,仍然有效。但输入焦点和软键盘可见性是两个状态,不能保证加上两个属性后键盘在所有场景都不弹出。

Android中,使用EditText作为输入框很方便,但是有时候EditText会自动获取焦点,其行为:点击进入这个页面后,EditText自动获取焦点,导致软键盘直接跳出.有时候这么做很方便,但是大部分时候我们还是希望在点击EditText的时候,软键盘才弹出来.

Android 小技巧 - 1

2026-10-13 核查:这份清单原写于 2014 年,主要面向 Android View 系统。多数 API 仍然有效;旧版 Html.fromHtml(String) 从 API 24 废弃,下面补充替代签名,并修正缓存目录、布局加载和动画反向播放的说明。

本文是一篇译文,这篇是这个系列的第一篇.讲述的是Android开发中遇到的一些好用的小技巧,或者一些实用的API,很多人都知道,但也有人不知道,记录下来,如果能帮助到大家,也是极好的.由于不是严格的博文,所以翻译也不那么严格,有些工具和类我也会经常用,所以我会根据自己的想法去写.有些地方作者并没有将这个工具的作用讲出来,我会补充上去.

Android Tools - Log2File

2026-10-13 更新:2014 年版本直接向外部存储根目录写文件,这种用法已过时。Android 10(API 29)引入分区存储,Android 11(API 30)对 targetSdk 30 及以上应用忽略 requestLegacyExternalStorage。下面改用应用内部目录,示例最低版本为 Android 4.4(API 19),不需要存储权限。Android 11 存储变化

Log2File 工具类用于 Android 程序把应用主动记录的日志写入文件,适合下面这些场景:

  1. 无法连接电脑进行调试,例如 USB 口被 OTG 设备占用。
  2. 日志不容易实时抓取。
  3. Bug 出现很随机,需要保留操作过程中的记录。
  4. 其他自己脑补。

它只保存传给 w() 的内容,不会自动读取系统 logcat;系统日志抓取仍使用 Logcat 工具。

0.说明

这篇文章最早发布在我的 CSDN 博客,后来迁移到这里。原 GitHub 源码地址在本次更新时返回 404,因此下面直接保留可阅读的替代实现。

Android Service:开发自己的通知中心(2):辅助性服务实战

2026-10-13 更新:本文记录的是 Android 4.3 之前通过无障碍事件观察通知的旧方案,这条通用通知中心实现路线已过时。Android 4.3(API 18)起提供专门的 NotificationListenerService,第 4 节补充 Android 7.0(API 24)及以上的最小监听示例。旧代码仅用于理解历史实现,不保证取得完整通知列表。

1.辅助性服务实战介绍

上一篇文章介绍了什么是 Accessibility 以及简单的使用,这一篇文章就来讲讲如何使用Accessibility服务来创建一个简单的Android通知中心。Android中通知中心是一个系统层面的服务,负责显示应用和系统发来的通知(Notification,比如USB插入、选择输入法、未接来电、截图、天气信息、新闻推送等等)。在android4.3之前,一般的第三方应用是无法获取Notification list的(在Android4.3之后,有了一个新的接口,NotificationListenerService.getActiveNotifications(),可以获取当前的Notification)。但是利用Accessibility服务可以监听到各种事件的特性,可以开发一个第三方的通知中心,实现与系统通知栏类似的功能。

Android Service:开发自己的通知中心(1):辅助性服务介绍

1 辅助性服务介绍

2026-10-13 更新:本文原写于 2014 年,介绍 Android 4.0(API 14)起的无障碍服务配置。无障碍服务本身仍然有效,但用它实现通用通知中心的路线已过时;Android 4.3(API 18)起应使用专门的 NotificationListenerService。下文修正服务声明和示例,并补充 Android 13(API 33)的节点回收变化。

辅助性服务(现通常称无障碍服务)用于帮助残障用户或暂时无法正常操作设备的用户使用应用,例如将界面文本读出来,或者提供触觉反馈。这一节介绍如何创建服务、接收界面事件和查询节点信息。

AccessibilityService 由系统在用户授权后绑定,不能当作普通后台任务服务来启动。下面给出服务骨架和几个方法的写法;接进自己的应用时,还需要补上语音引擎、设置界面和应用资源。服务生命周期与配置