[Android]相册列表加载过程性能优化

Android

发布日期: 2018-02-10

文章字数: 3,671

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问题描述

在手机中有多个存有图片的文件夹，在recent界面清掉所有的应用，点击进入图库，切换到相册列表。发现要过几秒钟才能从空白页面开始显示文件夹。同时会引起另一问题，在有大量图片文件夹的情况下删除一个文件夹，这个被删除的文件夹还会在界面上显示一段时间，要过好几秒才会被覆盖掉。

分析与解决

优化整体分为几个部分，由于当时第一手截图和log都没有保存，所以整体以记录修改思路为主。

优化一

一般面对性能优化问题，首先要定位问题。有两个入手方向:

从代码逻辑角度分析，在代码流程关键处添加Log，通过复现操作观察哪些Log不符合预期。比如这个问题，就是每次刷新相册列表的时候，刷新行为表现的很慢，可以很容易找到出问题的代码段。
从 traceView 分析，适合性能异常不确定的问题。比如 Gallery 的启动速度，启动流程涉及很多流程，没法从逻辑角度确定出问题的代码段。

针对当前问题，可以很明确是刷新相册列表的时候某些地方做了一些耗时的操作。所以就要先看看每次刷新列表的时候程序到底干了些什么。因此，需要打一个完整的 log 看看刷新的流程。
通过分析 log (很多 log 并没有保存，所以只做文字描述)，一个感觉到异常的地方是：刷新相册的时候，打印出了数十个重复的相册名称，而且不同相册名重复的次数不一样。

所以查找打印相关 Log 的代码，发现是方法 ListAlbumSetDataAdapter.setLayoutInfo()中打印的。这也就意味着这个方法进行了多次执行。

对照 traceView，这个方法的确是出现耗时问题的一个地方。

那么这个方法是做什么的呢? 这个方法就是对相册列表的每一项进行封面图像和文字更新的方法。因为涉及到了封面图像的生成显示，所以会比较耗时。而大量调用这个方法会导致这个耗时线性增加。像我手机里有 6 个相册，这个方法却执行了数十次。

那么是谁在调用这个方法呢?
有两个地方，ListAlbumSetDataAdapter.updateView() 和 ListAlbumSetDataAdapter.getView()

先看 updateView()，这个方法是我们自己定义的:
通过在 updateView()处打印堆栈信息，一层层向上查看方法调用顺序，最终发现在 AlbumSetSlidingWindow.updateAllImageRequests()处调用的时候进行了二级循环，进而导致 updateView()循环多次调用。

for (int i = mActiveStart, n = mActiveEnd; i < n; ++i) { 
    AlbumSetEntry entry = mData[i % mData.length]; 
    for (int j = 0; j < entry.coverLoader.size(); j++) {
         if (startLoadBitmap(entry.coverLoader.get(j))) ++mActiveRequestCount; 
    }
     ... 
}

外层循环是更新每个相册，内层循环是对当前相册内图片进行更新。但对相册来说只需要更新第一张封面图
片即可，所以对这里内层循环可以进行优化。否则遇到很多图片的相册，对每张图片循环一次的开销太大了:

for (int i = mActiveStart, n = mActiveEnd; i < n; ++i) { 
    AlbumSetEntry entry = mData[i % mData.length]; 
    if (entry.coverLoader.size > 0) { 
        startLoadBitmap(entry.coverLoader.get(0)); 
    }
     ... 
} 
++mActiveRequestCount;

优化期间和开发的同事讨论中得知有一个地方设置了一个 12 的范围，但不确定对这里执行有什么影响。我在看 log 的时候，恰好发现了一个包含很多图片的相册打印了 12 次，而其他相册只打印了几次，所以猜想好像相册图片超过 12 张就会只打印 12 次，于是新建一个相册尝试了一下，发现的确是这样。所以定位到设置 12 的代码，是在 MediaSet.getCoverMediaItem()处。看了一下代码，这里 12 是返回数组最大范围，相册有超过 12 张图片就返回 12 张。然而对返回的这 12 张之后的操作，结合代码并没有发现特别的操作，反而导致 setLayoutInfo()多执行了很多遍。所以这里也进行了优化。把 12 改成 1。对照AOSP源码，源码在这里也是用的 1。

经过后来一系列分析，发现改动这个 12 的效果和改动上面的循环是一样的。原因如下: 在 AlbumSetDataLoader.reloadTask.run() 中，会进行图片的加载，其中有一句:

info.cover = info.item.getCoverMediaItem();

就是获取我们把 list.size 从 12 改为 1 的地方。所以这里 info.cover 保存的 list.size = 1。

赋值之后会执行:

executeAndWait(new UpdateContent(info));

在 UpdateContent(info)中，会执行这段代码:

mCoverItem[pos] = info.cover;

这个 mCoverItem[]是干什么的?他的作用体现在 AlbumSetDataLoader.getCoverItem()中:

public List getCoverItem(int index) {
    try {
        assertIsActive(index); 
    } catch (Exception e) {
        e.printStackTrace();
        return null; 
    }
    return mCoverItem[index % mCoverItem.length]; 
}

这个 getCoverItem()是被 AlbumSetSlidingWindow.updateAlbumSetEntry()处调用:

List cover = mSource.getCoverItem(slotIndex); 
...
if(cover != null) { 
    resetEntry(entry, cover.size());
     for (int i = cover.size() -1 ; i >= 0 ; i--) { 
        ... 
        entry.coverLoader.set(....) 
        ... 
    } 
} 
...

所以这里就看明白了，entry.coverLoader.size 是和 getCoverMediaItem() 相关的。因此这两处改动一处即可。

优化二

再看 getView()方法:
getView() 是 BaseAdapter 的方法，是每次刷新 List 都会调用的方法。
从 log 信息可以看到，在我有 5 个相册的时候，getView()执行了 150 次，也就是每个相册遍历了 30 遍。

关于 getView()方法的调用，一般是和布局文件的复杂度相关的，尤其是对没有指定 cell 高度的 listView，系统需要模拟加载这些 view 去进行计算，然后计算得出一个高度，之后再把真正的 cell 加载出来。所以出现 getView()重复调用的情况，就要关注一下布局情况。

找到 list 相关界面布局文件 albumset_fragment.xml

看到列表的 layout_height 是 wrap_content，这个地方就会有问题，因为是 wrap_content，列表计算高度的时候就会先试着加载所有 cell，算出真正的高度，然后再去加载一遍 cell，算出界面需要显示的 cell 的数量，确定之后再真正加载一遍(大概是这样)。如果相册很多，每次滑动也都会重复这些操作。所以这里如果把 layout_height 改为 match_parent，那就为系统省去了很多计算。

改动后再看 log，发现 5 个相册的情况下，getView()只执行了 30 次，改之前可是执行了 150 次!

这时候再从 traceView 查找耗时操作，很明显的看到另一个耗时大户露出了尾巴: LocalMergeAlbum.getTotalMediaItemCount()方法。

优化三

回到之前的大尾巴:LocalMergeAlbum.getTotalMediaItemCount()，这个方法会执行到另一处方法 LocalAlbum.getMediaItemCount()。

同样的问题：这个方法是干什么的？LocalAlbum.getMediaItemCount()执行了数据库的查询操作，其实是获取当前相册的图片信息。

谁在调用它? 在该方法里打印堆栈信息，发现好多地方在调用它，但是某个方法的一次执行，导致了连续重复 3-4 次调用数据库查询，这引起了我的注意。

public int getTotalMediaItemCount() {
    int count = 0;
    mVideoCount = 0;
     for (MediaSet set : mSources) { ---------------4 
        if(null == set) 
            continue; 
        count += set.getTotalMediaItemCount(); -------- 1 
        if(GalleryActivity.TV_LINK_DRM_HIDE_FLAG){ 
            count -= set.getDrmCount();
        } 

        if(set.getMediaSetType() == MEDIASET_TYPE_VIDEO){ -------------2 
            if (set instanceof LocalAlbum) { 
                mVideoCount = ((LocalAlbum)set).getTotalMediaItemVideoCount(); 
            } else if (set instanceof FavoriteAlbum) { 
                mVideoCount = ((FavoriteAlbum)set).getTotalMediaItemVideoCount(); } 
            } 
        Log.i(TAG, "-----combo++sub--count-"+set.getTotalMediaItemCount()); -----------3 
     } 
    return count;
}

如代码所示，LocalMergeAlbum.getTotalMediaItemCount()每执行 1 次，LocalAlbum.getMediaItemCount()至少执行 4 次!!

对代码做个注释:

不用解释了，直接就调用 1 次了
在 set.getMediaSetType()里也执行了 1 次
竟然在 log 里还执行了无关紧要的 1 次，之前从 traceView 发现一个 Log.i 耗时就源于这里。
mSources 是 image 和 video 两个类型各循环一次.

接下来就优化代码。

对于 3. 直接注释掉…
对于4.把内部执行逻辑分为image和 Video，先判断再执行流程，减少不必要的流程，也就是在判断类型条件后的代码块中执行代码 1，而不是像当前这样每次都执行代码 1，然后再根据类型执行其他操作。
对于 2. 因为重写该方法的地方比较多，所以只调整 LocalAlbum.getMediaSetType()内部逻辑。这样，因为实际上 image 和 video 总是不同的文件夹，这个方法在优化后只会执行 1 次的 getTotalMediaItemCount()的方法。

调整之后，每次执行这个函数就只做一次数据库查询了。

优化到这一步，初次加载相册和删除相册就已经很流畅了。但前面说了，调用 getMediaItemCount()的地方很多，排查了一下，还有LocalAlbumSet.AlbumsLoader.run()中还有一处 int count = album.getMediaItemCount(); 其中 count 并没有使用，所以是一段无用代码，可以注释掉。

所以说，平时在加Log或者删除无用代码的时候，一定要注意把不再使用的耗时的方法都去掉。否则都是定时炸弹。

优化四

触发刷新相册有几个操作:

第一次打开相册的时候
删除相册的时候
添加相册的时候

前三个发生在 ListAlbumSetFragment
添加相册后要从其他相册列表选择相片的时候，显示的 ListAlbumPickerFragment 也会刷新 List

前面的优化已经对第 1，2 点优化的很好了。然而对于 3，4 点还是有不流畅。

所以进行添加相册操作再看 log，通过堆栈信息，发现这个在操作下，getMediaItemCount()的执行基本全部来自于 AlbumDataLoader.reloadTask.run()

可以知道这是一个线程。但通过 log 信息，发现这个线程有大量重复执行的情况，而且一个非常明显的现象就是，log 信息很混乱。看到线程重复执行，而且运行不同步，线程ID也有大量重复，每次操作都会创建新的线程。

所以特意打印出线程信息以及开关线程的 log: resume 是创建线程， pause 是结束线程，当前 log 中 pause 从未执行

09-02 01:08:12.942 25843 25843 D UpdateThread: ======================>resume<====================

 09-02 01:08:12.959 25843 25843 D UpdateThread: ------------------------------------------------------------------>Thread[Thread-359,5,main] 
  09-02 01:08:13.063 25843 25843 D UpdateThread: ------------------------------------------------------------------>Thread[Thread-359,5,main] 
  09-02 01:08:13.140 25843 25843 D UpdateThread: ------------------------------------------------------------------>Thread[Thread-359,5,main] 
  09-02 01:08:13.206 25843 25843 D UpdateThread: ------------------------------------------------------------------>Thread[Thread-359,5,main] 
  09-02 01:08:20.625 25843 25843 D UpdateThread: ======================>resume<====================
 09-02 01:08:20.692 25843 25843 D UpdateThread: ------------------------------------------------------------------>Thread[Thread-368,5,main] 
 09-02 01:08:20.824 25843 25843 D UpdateThread: ------------------------------------------------------------------>Thread[Thread-368,5,main] 
 09-02 01:08:20.828 25843 25843 D UpdateThread: ------------------------------------------------------------------>Thread[Thread-359,5,main] 
 09-02 01:08:20.893 25843 25843 D UpdateThread: ------------------------------------------------------------------>Thread[Thread-368,5,main] 
 09-02 01:08:20.899 25843 25843 D UpdateThread: ------------------------------------------------------------------>Thread[Thread-359,5,main] 
 09-02 01:08:28.437 25843 25843 D UpdateThread: ======================>resume<====================
 09-02 01:08:28.697 25843 25843 D UpdateThread: ------------------------------------------------------------------>Thread[Thread-368,5,main] 
 09-02 01:08:28.707 25843 25843 D UpdateThread: ------------------------------------------------------------------>Thread[Thread-380,5,main] 
 09-02 01:08:28.796 25843 25843 D UpdateThread: ------------------------------------------------------------------>Thread[Thread-380,5,main] 
 09-02 01:08:28.886 25843 25843 D UpdateThread: ------------------------------------------------------------------>Thread[Thread-368,5,main] 
 09-02 01:08:28.890 25843 25843 D UpdateThread: ------------------------------------------------------------------>Thread[Thread-380,5,main] 
 09-02 01:08:29.048 25843 25843 D UpdateThread: ------------------------------------------------------------------>Thread[Thread-380,5,main] 
 09-02 01:08:29.064 25843 25843 D UpdateThread: ------------------------------------------------------------------>Thread[Thread-368,5,main] 
 09-02 01:08:29.065 25843 25843 D UpdateThread: ------------------------------------------------------------------>Thread[Thread-380,5,main] 
 09-02 01:08:29.107 25843 25843 D UpdateThread: ------------------------------------------------------------------>Thread[Thread-380,5,main] 
 09-02 01:08:29.127 25843 25843 D UpdateThread: ------------------------------------------------------------------>Thread[Thread-368,5,main] 
 09-02 01:08:29.149 25843 25843 D UpdateThread: ------------------------------------------------------------------>Thread[Thread-380,5,main] 
 09-02 01:08:29.184 25843 25843 D UpdateThread: ------------------------------------------------------------------>Thread[Thread-380,5,main] 
 09-02 01:08:29.185 25843 25843 D UpdateThread: ------------------------------------------------------------------>Thread[Thread-368,5,main] 
 09-02 01:08:29.224 25843 25843 D UpdateThread: ------------------------------------------------------------------>Thread[Thread-380,5,main] 
 09-02 01:08:29.228 25843 25843 D UpdateThread: ------------------------------------------------------------------>Thread[Thread-368,5,main] 
 09-02 01:08:29.258 25843 25843 D UpdateThread: ------------------------------------------------------------------>Thread[Thread-380,5,main] 
 09-02 01:08:29.283 25843 25843 D UpdateThread: ------------------------------------------------------------------>Thread[Thread-380,5,main] 
 09-02 01:08:29.326 25843 25843 D UpdateThread: ------------------------------------------------------------------>Thread[Thread-380,5,main] 
 09-02 01:08:29.355 25843 25843 D UpdateThread: ------------------------------------------------------------------>Thread[Thread-380,5,main] 
 09-02 01:08:42.739 25843 25843 D UpdateThread: ======================>resume<====================
 09-02 01:08:46.630 25843 25843 D UpdateThread: ======================>resume<====================
 09-02 01:08:49.243 25843 25843 D UpdateThread: ======================>resume<====================
 09-02 01:08:52.546 25843 25843 D UpdateThread: ------------------------------------------------------------------>Thread[Thread-392,5,main] 
 09-02 01:08:52.571 25843 25843 D UpdateThread: ------------------------------------------------------------------>Thread[Thread-368,5,main] 
 09-02 01:08:52.608 25843 25843 D UpdateThread: ------------------------------------------------------------------>Thread[Thread-392,5,main] 
 09-02 01:08:52.630 25843 25843 D UpdateThread: ------------------------------------------------------------------>Thread[Thread-368,5,main] 
 09-02 01:08:52.659 25843 25843 D UpdateThread: ------------------------------------------------------------------>Thread[Thread-392,5,main] 
 09-02 01:08:52.699 25843 25843 D UpdateThread: ------------------------------------------------------------------>Thread[Thread-392,5,main] 
 09-02 01:09:00.288 25843 25843 D UpdateThread: ------------------------------------------------------------------>Thread[Thread-368,5,main] 
 09-02 01:09:00.294 25843 25843 D UpdateThread: ------------------------------------------------------------------>Thread[Thread-392,5,main] 
 09-02 01:09:00.329 25843 25843 D UpdateThread: ------------------------------------------------------------------>Thread[Thread-368,5,main] 
 09-02 01:09:00.342 25843 25843 D UpdateThread: ------------------------------------------------------------------>Thread[Thread-392,5,main] 
 09-02 01:09:00.391 25843 25843 D UpdateThread: ------------------------------------------------------------------>Thread[Thread-392,5,main] 
 09-02 01:09:00.428 25843 25843 D UpdateThread: ------------------------------------------------------------------>Thread[Thread-392,5,main] 
 09-02 01:09:08.559 25843 25843 D UpdateThread: ======================>resume<====================
 09-02 01:09:13.460 25843 25843 D UpdateThread: ======================>resume<====================

可以看到，经过一些连续操作后线程越来越多。所以联想到应该有某处是关闭线程的。跟踪代码，发现在对应 Fragment 的生命周期 onPause 里应该是进行线程关闭的操作的，然而这段代码竟然被注释掉了。将注释打开，重新测试，发现这时候同一时间只有一条线程了。这样就避免了多个线程多次执行 getMediaItemCount()的方法了。最后操作一下程序，现在的相册刷新过程就非常流畅了。和优化前完全是两种体验。

总结

面对这种有固定复现步骤的性能问题，

首先要定位到操作执行的相关代码段，通过阅读分析，推断可能出现问题的地方。然后，在关键流程处添加Log，然后复现问题，拿到相关Log。
抓TraceView或者Systrace，结合Log信息，对比CPU耗时的方法和执行次数很多的方法。
通过前两个信息定位到问题函数。然后添加堆栈信息Log.printStackTrace(new Throwable())，找到调用顺序（也可以用traceView看，但log打印会更直观）进行分析调试

另外，也从中看到一些不规范的编码习惯造成的严重影响。比如，ListView布局引起的getView多次调用，这个就需要多学习，对相关机制多一些了解。比如Log里打印从数据库读取的数据，这个是需要注意的习惯，建议打Log的时候，直接打印变量，而不要直接调用方法。还有无用代码的删除，耗时间读取数据库，然后读出的数据没有任何作用，这个也是不应该的。

Wossoneri

http://wossoneri.github.io/2018/02/10/[Android]optimize-gallery-album-loader/