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性能优化-：（05）2022.1.23-Android启动优化，有向无环图任务管理分析

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启动优化已经有很多常规手段，如只加载必要模块，延迟加载等，能取得一些效果，为什么还需要启动框架呢？

一、引言

比如在 Application 中存在很多 SDK，比如20 个，这些 SDK 存在先后顺序，如何保证按照依赖顺序并且高效地执行呢？比如下面的任务：

有向无环图任务

由图我们能看出相互之间的依赖：2 、3 依赖任务 1， 4 依赖任务 2 ，5 依赖 3 和 4。如果使用 Thread 去实现，会变得非常复杂。因此需要框架。

二、有向无环图

如果任务执行有方向（有序），并且没有环。在凸轮中，这种一个有向图从所有顶点出发，无论经过哪些边都不会回到这些顶点，那么就是有向无环图，简称 DAG 图。在 DAG 中：

  • 顶点：图中的一个点，比如任务 1 ，任务 2

  • 边：连接2个顶点的线段

  • 入度：代表当前有多少边指向顶点（依赖多少任务）

  • 出度：代表有多少边从顶点出发（被多少任务依赖）

三、拓扑排序

将我们的启动任务生成 DAG 图后，就要对 DAG 图做 拓扑排序，即对我们的任务启动顺序进行排序。对于前面的有向无环图而言，我们只需要保证 2、3 在 1 之后执行5 在 3、4 之后执行即可，因此我们可以得到多种排序结果：

1 -> 2 -> 3 -> 4 -> 5

1 -> 2 -> 4 -> 3 -> 5

1 -> 3 -> 2 -> 4 -> 5

也就是说，图的拓扑排序不是唯一的！

对 DAG 拓扑排序可以选择 BFS（广度优先）算法或者DFS（深度优先）算法，BFS 算法排序的过程如下：

  1. 找出图中入度为 0 的顶点

  2. 依次在图中删除这些顶点，删除后再找出入度为 0 的顶点

  3. 删除后再找出入度为 0 的顶点，重复执行第二步

基于上面的例子的拓扑排序步骤如下：

拓扑排序例子步骤

步骤2

DAG排序步骤3

代码落地：

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public interface Startup<T> extends Dispatcher {
    //执行初始化任务
    T create(Context context);

    //本任务依赖的任务列表（入度）
    List<Class<? extends Startup<?>>> dependence();

    //依赖任务的个数（入度个数）
    int getDependenciesCount();

}

然后，所有的任务都实现 Startup 接口。

四、线程管理

有些项目写 ConcurrentHashMap 的时候，value 不是直接使用 Object 类型，而是会使用自定义的类似 Result 类型，把原始结果封装了一层。这是什么原因呢？这是因为 ConcurrentHashMap 的 value 不能为 null ，否则会报错。如果我封装一层就能保证 Result 对象是不空的。

CountDownLatch 如果在初始化的时候，传入 0 这个数字，在下面调用 CountDownLatch.await 将不会被阻塞。

SDK中的线程比较多，或者有自己的线程池，那么有几种方法：

  • 线程池设置成自己的线程池

  • 反射改掉它的线程池

  • 字节码增强技术，通过 gradle 插桩修改 SDK 的代码

如果写的 Builder ，让使用者添加 Task ，这样子在 Task 很少的时候，是很方便的，如果有 20 个，100 个的时候就头大了。这时候有什么好的办法去做？有几个方案：

  • 使用注解，每个 Task 上都加上这个注解，然后在

  • 使用 ContentProvider ，在 xml 中把最后的任务写在 data 中

视频中讲解的启动框架源码可以在[github开源项目中看到](android-startup/README-ch.md at master · idisfkj/android-startup · GitHub) ，这个项目比课程中的更加完善

五、问题

有个问题，为什么要先拓扑排序？

假如我们不拓扑排序，会发生什么？假如有task 5 和 6 ，都是在主线程运行，其中 6 是要等 5 结束后才能开始，假如我们不拓扑排序，此时 6 先执行，在这里阻塞了，由于阻塞，此时 5 也不能执行了，又由于在主线程，此时就 ANR 了。

谢谢你的鼓励