引言

偶然在Youtube上看到一名國(guó)外安卓開(kāi)發(fā)者分享了一個(gè)提升應(yīng)用性能的視頻，其中使用到了macro benchmark來(lái)進(jìn)行性能測(cè)量，包括啟動(dòng)速度和列表幀率，方法是生成一個(gè)baseline-prof.txt文件放于app/src/main/下。查閱google的官方文檔，其背后原理如下：

通過(guò)在應(yīng)用或庫(kù)中分發(fā)基準(zhǔn)配置文件，Android 運(yùn)行時(shí) (ART) 可以通過(guò)預(yù)先 (AOT) 編譯來(lái)優(yōu)化包含的代碼路徑，從而針對(duì)每位新用戶以及每個(gè)應(yīng)用更新提升性能。這種配置文件引導(dǎo)的優(yōu)化 (PGO) 可讓應(yīng)用優(yōu)化啟動(dòng)、減少互動(dòng)卡頓，并提高整體的運(yùn)行時(shí)性能，從而讓用戶從首次啟動(dòng)開(kāi)始便獲得更好的使用體驗(yàn)。

基準(zhǔn)配置文件介紹

baseline-prof.txt文件中定義了安裝時(shí)要預(yù)編譯的代碼路徑，打包時(shí)會(huì)跟隨aab一起上傳到Google Play，通過(guò)Google play安裝時(shí)將獲得預(yù)編譯的收益。

這個(gè)方案看起來(lái)很不錯(cuò)，相比于其它的那些難以上手的啟動(dòng)優(yōu)化方案，這個(gè)似乎比較好落地，于是乎我開(kāi)始了接入嘗試，最后艱難成功了。

測(cè)量工具

官方建議使用Jetpack Macrobenchmark來(lái)測(cè)試應(yīng)用在已啟動(dòng)基準(zhǔn)配置文件時(shí)的性能，然后將這些結(jié)果與已停用基準(zhǔn)配置文件時(shí)的基準(zhǔn)進(jìn)行比較。接入的方式也很簡(jiǎn)單，如果你的AS版本滿足要求，F(xiàn)ile/New Module/Benchmark就可以了。

會(huì)在benchmark Module生成一個(gè)ExampleStartupBenchmark測(cè)試類，將其修改一下變成如下。

@RunWith(AndroidJUnit4ClassRunner::class)
class ColdStartupBenchmark {
    @get:Rule
    val benchmarkRule = MacrobenchmarkRule()
    /**
    * 不使用基準(zhǔn)配置文件
    */
    @Test
    fun startupNoCompilation() = startup(CompilationMode.None() )
    /**
    * 使用基準(zhǔn)配置文件模式
    */
    @Test
    fun startupBaselineProfile() = startup(CompilationMode.Partial()) 
    @Test
    fun startupFullCompilation() = startup(CompilationMode.Full())
    private fun startup(compilationMode: CompilationMode) = benchmarkRule.measureRepeated(
        packageName = "com.example.macrobenchmark.target",
        metrics = listOf(StartupTimingMetric()),
        compilationMode = compilationMode, 
        iterations = 10,
        startupMode = StartupMode.COLD,
        setupBlock = {
            pressHome()
        }
    ) {
        // Waits for the first rendered frame, which represents time to initial display.
        startActivityAndWait()
        // Waits for content to be visible, which represents time to fully drawn.
        //此處可刪除，my-content根據(jù)自己項(xiàng)目首頁(yè)的布局決定
        device.wait(Until.hasObject(By.res("my-content")), 5_000)
    }
}

選擇帶有Benchmark后綴的build variant，測(cè)試結(jié)果如下所示：

ExampleStartupBenchmark_startUpCompilationModePartial
timeToInitialDisplayMs   min 290.7,   median 310.5,   max 391.2
Traces: Iteration 0 1 2 3 4

ExampleStartupBenchmark_startUpCompilationModeNone
timeToInitialDisplayMs   min 359.4,   median 381.9,   max 420.6
Traces: Iteration 0 1 2 3 4

timeToInitialDisplayMs - 從系統(tǒng)收到啟動(dòng) intent 到渲染目標(biāo) activity 的第一幀的時(shí)間

timeToFullDisplayMs - 從系統(tǒng)收到啟動(dòng) intent 到應(yīng)用通過(guò) reportFullyDrawn 方法報(bào)告已完成繪制的時(shí)間。這個(gè)需要你手動(dòng)調(diào)用activity.reportFullDrawn()才會(huì)有結(jié)果展示，表示此時(shí)已完全繪制。

Trace: Iteration可以看到每次啟動(dòng)的trace記錄，點(diǎn)擊數(shù)字會(huì)跳到Profiler分析界面

運(yùn)行的時(shí)候可能會(huì)遇到的問(wèn)題：

有配置多渠道(Flavor)，然后提示Run configuration ExampleStartupBenchmark is not supported in the current project.Cannot obtain the package.解決辦法是benchmark里的flavor保持跟app模塊一致就可以了

aar依賴找不到

Could not determine the dependencies of null.  
    Could not resolve all task dependencies for configuration':benchmark:flavorDemoBenchmarkTestedApks'.  
        Could not find :your_aar_name_in_testModule_libs:.  
           Required by:  
               project :benchmark > project :app > project :testModule

解決方案：在benchmark模塊的build.gradle中添加

repositories {
    flatDir {
        dirs '../testModule/libs', '../app/libs'
    }
}

Unable to read any metrics during benchmark因?yàn)閎enchmark模塊中的benchmark buildtype中debuggable要設(shè)為true才行

官方文檔

生成基準(zhǔn)配置文件

在benchmark模塊處新建一個(gè)測(cè)試類:

@ExperimentalBaselineProfilesApi
@RunWith(AndroidJUnit4::class)
class BaselineProfileGenerator {
    @get:Rule val baselineProfileRule = BaselineProfileRule()
    @Test
    fun startup() =
        baselineProfileRule.collectBaselineProfile(packageName = "com.example.app") {
            pressHome()
            // This block defines the app's critical user journey. Here we are interested in
            // optimizing for app startup. But you can also navigate and scroll
            // through your most important UI.
            startActivityAndWait()
        }
}

新建一個(gè)Android9以上版本模擬器（真機(jī)不行），注意系統(tǒng)選擇不包含Google Api的，執(zhí)行adb root命令，修改ndk filter添加支持，之后就可以跑上面新建的測(cè)試了，執(zhí)行完成之后基準(zhǔn)配置文件會(huì)生成于benchmark/build/outputs/connected_android_test_additional_output/flavorDemoBenchmark/Pixel 2處，名字類似于BaselineProfileGenerator_generateBaselineProfile-baseline-prof-2023-01-30-07-29-28.txt，將之拷貝到app/src/main/目錄下，重命名為baseline-prof.txt。

官方文檔

驗(yàn)證優(yōu)化效果

萬(wàn)事俱備，只欠驚喜，驗(yàn)證一下對(duì)啟動(dòng)速度有多大提升。

在app模塊添加以下依賴：

dependencies {
     implementation("androidx.profileinstaller:profileinstaller:1.3.0-alpha03")
}

連接真機(jī)再次跑ExampleStartupBenchmark測(cè)試，在不同機(jī)型分別得到的結(jié)果為：

Pixel 1: android 10

ExampleStartupBenchmark_compilationPartial  
timeToInitialDisplayMs   min 1,359.2,   median 1,422.4,   max 2,583.0  

ExampleStartupBenchmark_compilationNone  
timeToInitialDisplayMs   min 1,454.1,   median 1,556.7,   max 2,610.3 

三星S20: android 13

ExampleStartupBenchmark_compilationPartial
timeToInitialDisplayMs   min 597.2,   median 683.9,   max 763.4

ExampleStartupBenchmark_compilationNone
timeToInitialDisplayMs   min 699.5,   median 726.1,   max 753.5

三星S8+: android7

ExampleStartupBenchmark_compilationPartial  
timeToInitialDisplayMs   min 1,089.1,   median 1,121.6,   max 1,249.4 

ExampleStartupBenchmark_compilationNone  
timeToInitialDisplayMs   min 1,147.5,   median 1,166.2,   max 1,338.2

觀察數(shù)據(jù)可以看出，總體來(lái)說(shuō)有一定的提升，特別是在性能低一點(diǎn)的機(jī)器會(huì)比較明顯，但相比于google官方給的文檔中的示例結(jié)果（提升20%+）還有一點(diǎn)差距，猜測(cè)應(yīng)該跟生成的baseline-prof.txt有關(guān)，因?yàn)槲疫@里只生成了啟動(dòng)過(guò)程到完成第一幀繪制時(shí)的熱點(diǎn)代碼列表，google的例子是生成了到首頁(yè)并且切換tab的熱點(diǎn)代碼。

此外，基準(zhǔn)配置文件也可以用在提升首次打開(kāi)操作流暢性上，原理也是一樣的，只需要在BaselineProfileGenerator處添加首次進(jìn)入之后的一些操作，比如像官方的例子一樣的切換tab、列表滑動(dòng)，生成新的文件即可。

以上就是Android基準(zhǔn)配置文件Baseline Profile方案提升啟動(dòng)速度的詳細(xì)內(nèi)容，更多關(guān)于Android Baseline Profile提升啟動(dòng)速度的資料請(qǐng)關(guān)注腳本之家其它相關(guān)文章！

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