App冷啟動白屏/黑屏問題分析及解決方案

一、問題背景

最近在做産品首次啟動頁優化功能時，發現在點選啟動launch圖示與切換到子程序頁面時會白屏或黑屏一段時間，時間長短根據不同機型性能不一。

原來看過相關文章，借此機會總結一下app啟動的閃屏頁面是怎麼産生的，該如何優化？

二、問題分析

既然我們想要優化app啟動速度，那我們肯定要了解app啟動的幾種模式：冷啟動(Cold start)，熱啟動(Warm start)，溫啟動(Lukewarm start)。

隻有冷啟動是從頭開始，其他兩種是将應用從背景切換到前台。是以我們基于冷啟動的情況進行優化。這樣做也可以提高熱啟動與溫啟動的性能。

冷啟動(Cold start)：

在冷啟動的時候，系統會開始三個任務：

1. 加載并且啟動app

2. 在啟動後立即顯示一個應用程式的空白視窗（這就是彈出的白屏）

3. 建立app程序

當系統建立應用程式程序，應用程式程序将負責下一階段。這些階段是：

1. 建立app 對象

2. 啟動主線程

3. 建立主activity

4. inflating views

5. Laying out the screen

6. 執行首次繪制

一旦應用程序完成了首次繪制，系統程序就會替換掉目前顯示的背景視窗（白屏/黑屏），将其替換為activity的背景視窗。此時，使用者可以開始使用應用程式。下圖是冷啟動過程流程圖：

熱啟動(Warm start)：

與冷啟動相比，熱啟動應用程式要簡單得多，開銷更低。在熱啟動，所有的系統都是把你的activity切換到前台。如果應用程式的activity仍駐留在記憶體中，那麼app不會重複對象初始化，inflating views和重新渲染。

熱啟動顯示與冷啟動場景相同的螢幕行為：先顯示空白螢幕，直到應用程式完成再渲染activity。

溫啟動(Lukewarm start)：

使用者退出您的應用，但随後重新啟動它。該過程可能已繼續運作，但應用程式必須通過調用onCreate（）從頭開始重新建立activity，這就是典型的溫啟動。

三、問題解決

通過對以上幾種啟動模式的了解，我們知道冷啟動這種模式肯定是最耗時的，也是最需要進行優化的。那麼該如何優化呢？

根據上面對冷啟動的分析可以知道，在系統建立程序之前系統會讀取目前Activity的Theme繪制一個空白窗體，這個空白窗體主要是為了立即給使用者點選回報。

第一種方法（不推薦）：

在activity的theme中設定

<item name="android:windowDisablePreview">true</item>
//設定這個屬性可以關閉系統彈出的空白窗體
           

或

<item name="android:windowIsTranslucent">true</item>
<item name="android:windowNoTitle">true</item>
//将activity theme設定為透明也可以讓使用者不可見空白窗體
           

上面兩種都可以通過取消、透明化系統的空白窗體頁面來達到啟動的“加速”

不過上面兩種設定會造成一個問題：當使用者點選啟動activity後，界面無響應。使用者隻能等待初始化完成，這段時間無法互動，使用者體驗很差，不推薦。

第二種方法（推薦）：

既然是讀取Theme，那我們可以在這裡做文章。

我們自定義一個啟動style用來給使用者友好的回報，當activity繪制之前将真正的style還原回去。具體是利用style中的android:windowBackground屬性：

• 先定義一個drawable，可以使用純色背景，圖檔等。

  Layout XML file:

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<layer-list xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
            android:opacity="opaque">
    <item android:drawable="@android:color/white"/>
    <item>
        <bitmap
            android:gravity="center"
            android:src="@drawable/launch_logo"/>
    </item>
</layer-list>
           

• 在style中定義一個launchStyle，設定android:windowBackground為我們剛剛定義的drawable

  style file:

<style name="LaunchStyle" parent="BaseAppTheme">
    <item name="android:windowBackground">@drawable/launch_view</item>
</style>
           

• 在activity中設定我們的launchStyle。

  Manifest file:

<activity
    android:name=".MyMainActivity"
    ...
    android:theme="@style/LaunchStyle"/>
           

這樣在我們冷啟動我們的app時，看到的不再是空白頁面（白屏/黑屏）而是我們自定義的界面了，展示更友好。

這樣還沒結束還差最後一步也是最重要的一步，在Activity加載真正的界面之前，将Theme設定回正常的Theme。

public class MyMainActivity extends AppCompatActivity {
  @Override
  protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
    setTheme(R.style.BaseAppTheme);
    super.onCreate(savedInstanceState);
    // ...
  }
}
           

注意： setTheme(R.style.BaseTheme) 一定要在 super.onCreate() 與 setContentView(): 之前調用

三、問題總結

上面通過Theme的解決方法隻是一種互動上的友好提速，我們還是要花費更多的精力在真正的性能調優上：優化布局，避免大量對象初始化，延遲初始化，界面預加載，多線程加載等。

App啟動速度是一個App是否優秀很重要的标志，我們應該不斷的提升，優化。

參考連結：https://developer.android.com/topic/performance/launch-time.html