Android性能調(diào)優(yōu) - 網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化

1.前言

  • 在移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展環(huán)境下，手機(jī)用戶日益對(duì)網(wǎng)絡(luò)的使用或體驗(yàn)有著更深度的訴求，因此應(yīng)用中的網(wǎng)絡(luò)體驗(yàn)已經(jīng)顯得由此重要，而背后對(duì)開(kāi)發(fā)者在網(wǎng)絡(luò)性能有更高的要求。
  • 網(wǎng)絡(luò)影響：
    1.最直觀的就是用戶交互體驗(yàn)；
    2.流量的流失；
    3.電量的消耗；
  • 本文從連接、傳輸、監(jiān)控 三個(gè)維度提出相關(guān)的優(yōu)化。
  • 文章中實(shí)例 linhaojian的Github

2.HTTP請(qǐng)求過(guò)程

http請(qǐng)求流程.png
  • 通過(guò)上圖可以很清楚的理解HTTP協(xié)議的請(qǐng)求過(guò)程：
    1.客戶端輸入域名，通過(guò)瀏覽器請(qǐng)求發(fā)送；
    2.通過(guò)DNS解析域名，得到真正需要請(qǐng)求的服務(wù)器IP地址；
    3.服務(wù)端接收到請(qǐng)求內(nèi)容之后，做出響應(yīng)；
    （HTTP使用Socket構(gòu)建基于TCP/IP協(xié)議的通訊）
  • 因此我們就可以針對(duì)上述流程總結(jié)可優(yōu)化2個(gè)方向：連接、傳輸。

3.連接

3.1 網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)

  • 可以根據(jù)不同的網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)(2G、3G、4G、Wifi)針對(duì)性的提供處理策略。

3.2 弱網(wǎng)處理

  • 弱網(wǎng)的影響：存在較多的丟包、誤碼、超時(shí)、連接中斷以及難以接入網(wǎng)絡(luò)等情況；
  • 針對(duì)弱網(wǎng)情況，可做一下優(yōu)化：
    1.失敗重試： 可在Retrofit等網(wǎng)絡(luò)框架添加攔截器，實(shí)現(xiàn)失敗重試；

3.3 IP直連

  • 優(yōu)點(diǎn)：能減少DNS的域名解析過(guò)程，從而提升連接或請(qǐng)求的速度。
  • 缺點(diǎn)：IP暴露，不安全。

3.4 HttpDns

  • 出自：是阿里研發(fā)的產(chǎn)品HttpDns。
  • 作用：使用HTTP協(xié)議進(jìn)行域名解析，代替現(xiàn)有基于UDP的DNS協(xié)議，域名解析請(qǐng)求直接發(fā)送到阿里云的HTTPDNS服務(wù)器，從而繞過(guò)運(yùn)營(yíng)商的Local DNS，能夠避免Local DNS造成的域名劫持問(wèn)題和調(diào)度不精準(zhǔn)問(wèn)題；

3.5 Http1.0、Http1.1、Http2.0

  • 影響HTTP網(wǎng)絡(luò)請(qǐng)求主要是 帶寬 和 延遲 ；
  • Http1.0：每個(gè)TCP連接只能發(fā)送一個(gè)請(qǐng)求。發(fā)送數(shù)據(jù)完畢，連接就關(guān)閉，如果還要請(qǐng)求其他資源，就必須再新建一個(gè)連接，每次請(qǐng)求連接都需要3次握手，連接成本較高，性能較差。
  • Http1.1
    * 持久連接： 即TCP連接默認(rèn)不關(guān)閉，可以被多個(gè)請(qǐng)求復(fù)用（對(duì)于同一個(gè)域名，大多數(shù)瀏覽器允許同時(shí)建立6個(gè)持久連接）；
    * 管道機(jī)制： 即在同一個(gè)TCP連接里面，客戶端可以同時(shí)發(fā)送多個(gè)請(qǐng)求，舉例：需要發(fā)送2個(gè)請(qǐng)求，以前HTTP1.0的做法是請(qǐng)求一次需要等等響應(yīng)，再請(qǐng)求第二次類(lèi)似于一問(wèn)一答，而HTTP1.1就支持同時(shí)請(qǐng)求，之后按序響應(yīng)；
    * 缺點(diǎn)：隊(duì)頭阻塞，上述已說(shuō)明HTTP1.1的TCP連接復(fù)用與響應(yīng)按序的，那么在多個(gè)請(qǐng)求使用同一個(gè)TCP連接的時(shí)候，一個(gè)響應(yīng)的特別慢的時(shí)候，會(huì)影響后續(xù)的響應(yīng)速度。
  • Http2.0
    * 降低延遲： 路復(fù)用通過(guò)多個(gè)請(qǐng)求stream共享一個(gè)tcp連接的方式，解決了HOL blocking的問(wèn)題，降低了延遲同時(shí)提高了帶寬的利用率。
    * 請(qǐng)求優(yōu)先級(jí)： 多路復(fù)用帶來(lái)一個(gè)新的問(wèn)題是，在連接共享的基礎(chǔ)之上有可能會(huì)導(dǎo)致關(guān)鍵請(qǐng)求被阻塞。SPDY允許給每個(gè)request設(shè)置優(yōu)先級(jí)，這樣重要的請(qǐng)求就會(huì)優(yōu)先得到響應(yīng)。
    * header壓縮： 前面提到HTTP1.x的header很多時(shí)候都是重復(fù)多余的。選擇合適的壓縮算法可以減小包的大小和數(shù)量。
    * 數(shù)據(jù)傳輸： HTTP/2采用二進(jìn)制格式而非文本格式。

3.6 連接復(fù)用

  • 根據(jù)相同的HOST請(qǐng)求，可以設(shè)計(jì)連接的緩存，實(shí)現(xiàn)連接池進(jìn)行復(fù)用。例如：OkHttp中的Dispatcher；

4.傳輸

4.1 Protocol Buffers

  • 定義：Protocol Buffers 和 XML、JSON一樣都是結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)序列化的工具。
  • 作用：通過(guò)將結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)（擁有多種屬性）進(jìn)行序列化，從而實(shí)現(xiàn)**數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和交換的功能 **。
  • 優(yōu)點(diǎn)：在傳輸數(shù)據(jù)量較大的需求場(chǎng)景下，Protocol Buffer 比 XML、JSON 更小（3到10倍）、更快（20到100倍）、使用 & 維護(hù)更簡(jiǎn)單；而且 Protocol Buffer 可以跨平臺(tái)、跨語(yǔ)音使用。

4.2 Gzip

  • 定義：在 http／1.0 協(xié)議中關(guān)于服務(wù)端發(fā)送的數(shù)據(jù)可以配置一個(gè) Content-Encoding 字段，這個(gè)字段用于說(shuō)明數(shù)據(jù)的壓縮方法。(Content-Encoding：gizp、Accept-Encoding: gzip)

4.3 網(wǎng)絡(luò)緩存

  • 網(wǎng)絡(luò)緩存：提供一種將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到本地的思想，實(shí)現(xiàn)減少服務(wù)器的請(qǐng)求負(fù)荷、加快請(qǐng)求速度、無(wú)網(wǎng)也能顯示內(nèi)容。例如：OkHttp的緩存機(jī)制（強(qiáng)制緩存 與 對(duì)比緩存）。

強(qiáng)制緩存：在緩存數(shù)據(jù)未失效的情況下，可以直接使用緩存數(shù)據(jù)，由兩個(gè)字段Expires和Cache-Control用于標(biāo)明失效規(guī)則。
對(duì)比緩存：表示需要和服務(wù)端進(jìn)行相關(guān)信息的對(duì)比，由服務(wù)器決定是使用緩存還是最新內(nèi)容，如果服務(wù)器判定使用緩存，返回響應(yīng)嗎304，判定使用最新內(nèi)容，則返回響應(yīng)碼200和最新數(shù)據(jù)（ETag和If-None-Match）。

4.4 圖片傳輸

1.可通過(guò)Webp的圖片格式傳輸。
2.可實(shí)現(xiàn)圖片緩存機(jī)制(`二級(jí)緩存：Lrucache;DisLrucache等`)。

4.5 預(yù)加載

  • 在設(shè)計(jì)業(yè)務(wù)請(qǐng)求時(shí)，可合理的設(shè)計(jì) 數(shù)據(jù)提前加載 的方式，提升用戶的體驗(yàn)。

5.監(jiān)控

5.1 Android Profiler

Android Profile.png
  • Receiving：表示下行流量, 即下載接收；
  • Sending：表示上行流量, 即上傳發(fā)送；

5.2 Stetho

  • Stetho 是Facebook開(kāi)源的Andorid調(diào)試工具。當(dāng)你的應(yīng)用集成Stetho時(shí)，開(kāi)發(fā)者可以訪問(wèn)Chrome，在Chrome Developer Tools中查看應(yīng)用布局，網(wǎng)絡(luò)請(qǐng)求，sqlite，preference等等，可視化一切應(yīng)用操作（更重要的是不用root）。
    stetho.png

    stetho1.png

5.總結(jié)

  • 到此，網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化 介紹完畢。
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