从问题中寻求解决之道,应用性能优化之碎片化执行

倾然丶 夕夏残阳落幕 提交于 2020-08-10 17:16:22

性能优化一直伴随着应用的整个生命周期,除了之前文章中提到的软件绘制过度绘制UI耗时,还有什么方法可以增强应用性能、提升用户体验?本文将重点分享UI、Render等线程执行碎片化问题及优化方案。

1. 碎片化执行的含义

碎片化主要是指UI、Render等线程任务没有连续执行,而是在一帧时间内频繁running后又进入sleeping状态,导致某个任务完成时间超过一帧标准时间(60hz:16.7ms,90hz:11.1ms),最直观的表现就是会造成掉帧、卡顿等现象。优化UI耗时问题,可以有效提高Android应用性能表现。
如下图为碎片化执行(绿色片段表示运行,白色表示sleeping):

如下图为连续执行:

2. 问题测试流程

本文主要介绍利用Systrace工具进行分析。

2.1 测试环境

手机型号:mate30  8+128g
系统版本:Android 10.0
屏幕刷新率:60hz
测试范围:
2.2 测试步骤
  • 应用安装后启动,完成授权;
  • 分别测试百度新闻详情、UC浏览器新闻详情、手机淘宝商品详情滑动,基于人眼主观流畅性体验,针对抓取不流畅页面对应的systrace、applog日志;
  • 根据systrace日志,分析不流畅界面丢帧情况;
  • 判断出现问题的方法,主要是根据systrace中线程CPU占用情况是否连续。

如下图UI线程断续执行:

Render线程频繁和Chrome_InProcGp等交互:

2.3 测试结果

总体上看,各应用对应的场景帧率都没有达到或者接近60fps,并且人眼主观感受也不流畅。经华为终端开放实验室测试发现,上述应用已在新版本优化该问题,用户可及时更新版本获取更好的使用体验。

3. 问题原因和优化建议

只从systrace线程间的唤醒关系确认,指向三方应用内部使用的Chromium内核,本文主要通过总结历史问题而给出优化建议,希望应用厂商可以在需求开发的同时,关注到产品性能和维测补齐。

  • 和页面及场景相关:页面内容较多,例如高清、超大图片较多,在滑动处理时负载偏重,响应不及时导致卡顿。建议图片处理时适当压缩,并采用缓存方案,降低内存消耗并提升重复利用效率。
  • 和浏览内核的GPU内存策略相关:为优化崩溃率问题,三方使用的浏览内核对GPU内存使用降级方案。这里应用一般会优先保稳定性,建议不要太偏激即可。
  • 和Chromium内核光栅化相关:Chromium内核支持CPU和GPU两种光栅化:CPU光栅化的优点是通用、兼容性好,缺点是性能差于GPU光栅化;GPU光栅化的优点是性能最优,但存在兼容性问题。某些三方浏览内核基于兼容性考虑,采用CPU的方式,建议逐步切换到GPU的主流方式。

软件绿色联盟联合华为终端开放实验室,对大量应用卡顿现象进行了分析,并将以专题文章的形式对这些影响因素逐个分析,助力应用开发者解决问题。欢迎开发者持续关注。


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