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魏晓东 发表于 2024-10-4 08:46:27

【带你轻松学】鸿蒙原生APP性能优化之提升应用响应速度

往期知识点整理



[*] 鸿蒙（HarmonyOS）北向开辟知识点记载~
[*] 鸿蒙（OpenHarmony）南向开辟保姆级知识点汇总~
[*] 被裁员后，踏上了鸿蒙开辟求职之路
[*] 记载一场鸿蒙开辟岗位口试履历~
[*] 持续更新中……
应用对用户的输入需要快速反馈，以提升交互体验，因此本文提供了以下方法来提升应用响应速度。


[*]克制主线程被非UI使命壅闭
[*]淘汰组件刷新的数量
克制主线程被非UI使命壅闭

在应用响应用户输入期间，应用主线程应尽可能只实行UI使命（待显示数据的准备、可见视图组件的更新等），非UI的耗时使命（长时间加载的内容等）建议通过异步使命延迟处置惩罚或者分配到其他线程处置惩罚。
使用组件异步加载特性

当前系统提供的Image组件默认生效异步加载特性，当应用在页面上展示一批当地图片的时候，会先显示空缺占位块，当图片在其他线程加载完毕后，再替换占位块。这样图片加载就可以不壅闭页面的显示，给用户带来良好的交互体验。因此，只在加载图片耗时比较短的情况下建议下述代码。
@Entry
@Component
struct ImageExample1 {
build() {
    Column() {
      Row() {
      Image('resources/base/media/sss001.jpg')
          .border({ width: 1 }).borderStyle(BorderStyle.Dashed).aspectRatio(1).width('25%').height('12.5%')
      Image('resources/base/media/sss002.jpg')
          .border({ width: 1 }).borderStyle(BorderStyle.Dashed).aspectRatio(1).width('25%').height('12.5%')
      Image('resources/base/media/sss003.jpg')
          .border({ width: 1 }).borderStyle(BorderStyle.Dashed).aspectRatio(1).width('25%').height('12.5%')
      Image('resources/base/media/sss004.jpg')
          .border({ width: 1 }).borderStyle(BorderStyle.Dashed).aspectRatio(1).width('25%').height('12.5%')
      }
    // 此处省略若干个Row容器，每个容器内都包含如上的若干Image组件
    }
}
}
建议：在加载图片的耗时比较短的时候，通过异步加载的效果会大打折扣，建议设置Image的syncLoad属性。
@Entry
@Component
struct ImageExample2 {
build() {
    Column() {
      Row() {
      Image('resources/base/media/sss001.jpg')
          .border({ width: 1 }).borderStyle(BorderStyle.Dashed).aspectRatio(1).width('25%').height('12.5%').syncLoad(true)
      Image('resources/base/media/sss002.jpg')
          .border({ width: 1 }).borderStyle(BorderStyle.Dashed).aspectRatio(1).width('25%').height('12.5%').syncLoad(true)
      Image('resources/base/media/sss003.jpg')
          .border({ width: 1 }).borderStyle(BorderStyle.Dashed).aspectRatio(1).width('25%').height('12.5%').syncLoad(true)
      Image('resources/base/media/sss004.jpg')
          .border({ width: 1 }).borderStyle(BorderStyle.Dashed).aspectRatio(1).width('25%').height('12.5%').syncLoad(true)
      }
    // 此处省略若干个Row容器，每个容器内都包含如上的若干Image组件
    }
}
}
使用TaskPool线程池异步处置惩罚

当前系统提供了 TaskPool线程池 ，相比worker线程，TaskPool提供了使命优先级设置、线程池自动管理机制，示例如下：
import taskpool from '@ohos.taskpool';

@Concurrent
function computeTask(arr: string[]): string[] {
// 模拟一个计算密集型任务
let count = 0;
while (count < 100000000) {
    count++;
}
return arr.reverse();
}

@Entry
@Component
struct AspectRatioExample3 {
@State children: string[] = ['1', '2', '3', '4', '5', '6'];

aboutToAppear() {
    this.computeTaskInTaskPool();
}

async computeTaskInTaskPool() {
    const param = this.children.slice();
    let task = new taskpool.Task(computeTask, param);
    await taskpool.execute(task);
}

build() {
    // 组件布局
}
}
创建异步使命

以下代码展示了将一个长时间实行的非UI使命通过Promise声明成异步使命，主线程可以先辈行用户反馈-绘制初始页面。等主线程空闲时，再实行异步使命。等到异步使命运行完毕后，重绘相干组件刷新页面。
@Entry
@Component
struct AspectRatioExample4 {
@State private children: string[] = ['1', '2', '3', '4', '5', '6'];
private count: number = 0;

aboutToAppear() {
    this.computeTaskAsync();// 调用异步运算函数
}

// 模拟一个计算密集型任务
computeTask() {
    this.count = 0;
    while (this.count < 100000000) {
      this.count++;
    }
    this.children = this.children.reverse();
}

computeTaskAsync() {
    setTimeout(() => { // 这里使用setTimeout来实现异步延迟运行
      this.computeTask();
    }, 1000)
}

build() {
    // 组件布局
}
}
淘汰刷新的组件数量

应用刷新页面时需要尽可能淘汰刷新的组件数量，如果数量过多会导致主线程实行测量、结构的耗时过长，还会在自界说组件新建和销毁过程中，多次调用aboutToAppear()、aboutToDisappear()方法，增加主线程负载。
使用容器限制刷新范围

反例：如果容器内有组件被if条件包罗，if条件结果变动会触发创建和销毁该组件，如果此时影响到容器的结构，该容器内所有组件都会刷新，导致主线程UI刷新耗时过长。
以下代码的Text(‘New Page’)组件被状态变量isVisible控制，isVisible为true时创建，false时销毁。当isVisible发生变化时，Stack容器内的所有组件都会刷新：
@Entry
@Component
struct StackExample5 {
@State isVisible : boolean = false;

build() {
    Column() {
      Stack({alignContent: Alignment.Top}) {
      Text().width('100%').height('70%').backgroundColor(0xd2cab3)
          .align(Alignment.Center).textAlign(TextAlign.Center);

      // 此处省略100个相同的背景Text组件

      if (this.isVisible) {
          Text('New Page').height("100%").height("70%").backgroundColor(0xd2cab3)
            .align(Alignment.Center).textAlign(TextAlign.Center);
      }
      }
      Button("press").onClick(() => {
      this.isVisible = !(this.isVisible);
      })
    }
}
}
建议：对于这种受状态变量控制的组件，在if外衣一层容器，淘汰刷新范围。
@Entry
@Component
struct StackExample6 {
@State isVisible : boolean = false;

build() {
    Column() {
      Stack({alignContent: Alignment.Top}) {
      Text().width('100%').height('70%').backgroundColor(0xd2cab3)
          .align(Alignment.Center).textAlign(TextAlign.Center);

      // 此处省略100个相同的背景Text组件

      Stack() {
          if (this.isVisible) {
            Text('New Page').height("100%").height("70%").backgroundColor(0xd2cab3)
            .align(Alignment.Center).textAlign(TextAlign.Center);
          }
      }.width('100%').height('70%')
      }
      Button("press").onClick(() => {
      this.isVisible = !(this.isVisible);
      })
    }
}
}
按需加载列表组件的元素

反例：this.arr中的每一项元素都被初始化和加载，数组中的元素有10000个，主线程实行耗时长。
@Entry
@Component
struct MyComponent7 {
@State arr: number[] = Array.from(Array<number>(10000), (v,k) =>k);
build() {
    List() {
      ForEach(this.arr, (item: number) => {
      ListItem() {
          Text(`item value: ${item}`)
      }
      }, (item: number) => item.toString())
    }
}
}
建议：这种情况下用LazyForEach替换ForEach，LazyForEach一样平常只加载可见的元素，克制一次性初始化和加载所有元素。
class BasicDataSource implements IDataSource {
private listeners: DataChangeListener[] = []

public totalCount(): number {
    return 0
}

public getData(index: number): string {
    return ''
}

registerDataChangeListener(listener: DataChangeListener): void {
    if (this.listeners.indexOf(listener) < 0) {
      console.info('add listener')
      this.listeners.push(listener)
    }
}

unregisterDataChangeListener(listener: DataChangeListener): void {
    const pos = this.listeners.indexOf(listener);
    if (pos >= 0) {
      console.info('remove listener')
      this.listeners.splice(pos, 1)
    }
}

notifyDataReload(): void {
    this.listeners.forEach(listener => {
      listener.onDataReloaded()
    })
}

notifyDataAdd(index: number): void {
    this.listeners.forEach(listener => {
      listener.onDataAdd(index)
    })
}

notifyDataChange(index: number): void {
    this.listeners.forEach(listener => {
      listener.onDataChange(index)
    })
}

notifyDataDelete(index: number): void {
    this.listeners.forEach(listener => {
      listener.onDataDelete(index)
    })
}

notifyDataMove(from: number, to: number): void {
    this.listeners.forEach(listener => {
      listener.onDataMove(from, to)
    })
}
}

class MyDataSource extends BasicDataSource {
private dataArray: string[] = Array.from(Array<number>(10000), (v, k) => k.toString());

public totalCount(): number {
    return this.dataArray.length
}

public getData(index: number): string{
    return this.dataArray
}

public addData(index: number, data: string): void {
    this.dataArray.splice(index, 0, data)
    this.notifyDataAdd(index)
}

public pushData(data: string): void {
    this.dataArray.push(data)
    this.notifyDataAdd(this.dataArray.length - 1)
}
}

@Entry
@Component
struct MyComponent {
private data: MyDataSource = new MyDataSource()

build() {
    List() {
      LazyForEach(this.data, (item: string) => {
      ListItem() {
            Text(item).fontSize(20).margin({ left: 10 })
      }
      }, (item:string) => item)
    }
}
}
公道使用缓存提升响应速度

缓存可以存储经常访问的数据或资源，当下次需要访问相同数据时，可以直接从缓存中获取，克制了重复的盘算或请求，从而加速了响应速度。
使用AVPlayer实例缓存提升视频加载速度

AVPlayer实例的创建与销毁都很消耗性能，针对这个题目可以使用实例缓存举行优化，首次加载页面时创建两个实例，在打开新页面时切换空闲实例，通过reset方法重置实例到初始化状态。优化点在于不需要频仍创建销毁实例，且reset方法性能优于release方法。下面以AVPlayer为例列出正反例对比供参考。
反例：打开新页面时创建实例，离开页面时使用release方法销毁实例。
import media from '@ohos.multimedia.media';

@Entry
@Component
struct Index {
private avPlayer: media.AVPlayer | undefined = undefined;

aboutToAppear(): void {
    // 页面创建时初始化AVPlayer实例
    media.createAVPlayer().then((ret) => {
      this.avPlayer = ret;
    });
}

aboutToDisappear(): void {
    // 离开页面时销毁AVPlayer实例
    if (this.avPlayer) {
      this.avPlayer.release();
    }
    this.avPlayer = undefined;
}

build() {
    // 组件布局
}
}
正例：首次加载页面时维护两个实例，在切换页面时切换实例，并将之前的实例通过reset方法重置。
import media from '@ohos.multimedia.media';

@Entry
@Component
struct Index {
private avPlayer: media.AVPlayer | undefined = undefined;
private avPlayerManager: AVPlayerManager = AVPlayerManager.getInstance();

aboutToAppear(): void {
    this.avPlayerManager.switchPlayer();
    this.avPlayer = this.avPlayerManager.getCurrentPlayer();
}

aboutToDisappear(): void {
    this.avPlayerManager.resetCurrentPlayer();
    this.avPlayer = undefined;
}

build() {
    // 组件布局
}
}

class AVPlayerManager {
private static instance?: AVPlayerManager;

private player1?: media.AVPlayer;
private player2?: media.AVPlayer;
private currentPlayer?: media.AVPlayer;

public static getInstance(): AVPlayerManager {
    if (!AVPlayerManager.instance) {
      AVPlayerManager.instance = new AVPlayerManager();
    }
    return AVPlayerManager.instance;
}

async AVPlayerManager() {
    this.player1 = await media.createAVPlayer();
    this.player2 = await media.createAVPlayer();
}

/**
   * 切换页面时切换AVPlayer实例
   */
switchPlayer(): void {
    if (this.currentPlayer === this.player1) {
      this.currentPlayer = this.player2;
    } else {
      this.currentPlayer = this.player1;
    }
}

getCurrentPlayer(): media.AVPlayer | undefined {
    return this.currentPlayer;
}

/**
   * 使用reset方法重置AVPlayer实例
   */
resetCurrentPlayer(): void {
    this.currentPlayer?.pause(() => {
      this.currentPlayer?.reset();
    });
}
}
公道使用预加载提升响应速度

使用NodeContainer提前渲染降低响应时延

应用启动时有广告页的场景下。如果先渲染广告页而后再渲染首页，很可能造成首页响应时延较长，影响用户体验。针对此类题目可以使用NodeContainer在广告页渲染时同步渲染首页，等到跳转到首页时直接送显，提高响应速度。
反例：按次序依次渲染送显
重要代码逻辑如下：
1、模仿广告页，通过点击差别按钮分别进入普通页面和预加载页面
// Index.ets

import router from '@ohos.router';

@Entry
@Component
struct Index {
build() {
    Column({ space: 5 }) {
      // 进入普通页面
      Button("普通页面")
      .type(ButtonType.Capsule)
      .onClick(() => {
          router.pushUrl({ url: 'pages/CommonPage' })
      })
      // 进入预加载页面
      Button("预加载页面")
      .type(ButtonType.Capsule)
      .onClick(() => {
          router.pushUrl({ url: 'pages/PreloadedPage' })
      })
    }.height('100%')
    .width('100%')
    .justifyContent(FlexAlign.Center)
}
}
2、普通首页，也即按次序普通渲染的页面
// CommonPage.ets

import { MyBuilder, getNumbers } from '../builder/CustomerBuilder';

@Entry
@Component
struct CommonPage {
build() {
    Row() {
      MyBuilder(getNumbers())
    }
}
}
3、自界说builder，用来定制页面结构
// CustomerBuilder.ets

@Builder
export function MyBuilder(numbers: string[]) {
Column() {
    List({ space: 20, initialIndex: 0 }) {
      ForEach(numbers, (item: string) => {
      ListItem() {
          Text('' + item)
            .width('100%')
            .height(50)
            .fontSize(16)
            .textAlign(TextAlign.Center)
            .borderRadius(10)
            .backgroundColor(0xFFFFFF)
      }
      }, (day: string) => day)
    }
    .listDirection(Axis.Vertical) // 排列方向
    .scrollBar(BarState.Off)
    .friction(0.6)
    .divider({ strokeWidth: 2, color: 0xFFFFFF, startMargin: 20, endMargin: 20 }) // 每行之间的分界线
    .edgeEffect(EdgeEffect.Spring) // 边缘效果设置为Spring
    .width('90%')
    .height('100%')
}
.width('100%')
.height('100%')
.backgroundColor(0xDCDCDC)
.padding({ top: 5 })
}

export const getNumbers = (): string[] => {
const numbers: string[] = [];
for (let i = 0; i < 100; i++) {
    numbers.push('' + i)
}
return numbers;
}
正例：在启动时预加载首页
重要代码逻辑如下：
1、应用启动时提前创建首页
// EntryAbility.ets

import { ControllerManager } from '../builder/CustomerController';
import { getNumbers } from '../builder/CustomerBuilder';

export default class EntryAbility extends UIAbility {
onWindowStageCreate(windowStage: window.WindowStage): void {
    // Main window is created, set main page for this ability
    hilog.info(0x0000, 'testTag', '%{public}s', 'Ability onWindowStageCreate');

    windowStage.loadContent('pages/Index', (err, data) => {
      if (err.code) {
      hilog.error(0x0000, 'testTag', 'Failed to load the content. Cause: %{public}s', JSON.stringify(err) ?? '');
      return;
      }
      hilog.info(0x0000, 'testTag', 'Succeeded in loading the content. Data: %{public}s', JSON.stringify(data) ?? '');
    });
    window.getLastWindow(this.context, (err: BusinessError, data) => {
      if (err.code) {
      console.error('Failed to obtain top window. Cause:' + JSON.stringify(err));
      return;
      }
      // 提前创建
      ControllerManager.getInstance().createNode(data.getUIContext(), getNumbers());
    })
}

onWindowStageDestroy(): void {
    // Main window is destroyed, release UI related resources
    hilog.info(0x0000, 'testTag', '%{public}s', 'Ability onWindowStageDestroy');
    // 清空组件，防止内存泄漏
    ControllerManager.getInstance().clearNode();
}
}
2、预加载的首页，使用NodeContainer举行占位，当跳转到本页时直接将提前创建完成的首页填充
// PreloadedPage.ets

import { ControllerManager } from '../builder/CustomerController';

@Entry
@Component
struct PreloadedPage {
build() {
    Row() {
      NodeContainer(ControllerManager.getInstance().getNode())
    }
}
}
3、自界说NodeController，并提供提前创建首页的能力
// CustomerController.ets

import { UIContext } from '@ohos.arkui.UIContext';
import { NodeController, BuilderNode, FrameNode } from "@ohos.arkui.node";
import { MyBuilder } from './CustomerBuilder';

export class MyNodeController extends NodeController {
private rootNode: BuilderNode<]> | null = null;
private wrapBuilder: WrappedBuilder<]> = wrapBuilder(MyBuilder);
private numbers: string[] | null = null;

constructor(numbers: string[]) {
    super();
    this.numbers = numbers;
}

makeNode(uiContext: UIContext): FrameNode | null {
    if (this.rootNode != null) {
      // 返回FrameNode节点
      return this.rootNode.getFrameNode();
    }
    // 返回null控制动态组件脱离绑定节点
    return null;
}

// 通过UIContext初始化BuilderNode，再通过BuilderNode中的build接口初始化@Builder中的内容
initNode(uiContext: UIContext) {
    if (this.rootNode != null) {
      return;
    }
    // 创建节点，需要uiContext
    this.rootNode = new BuilderNode(uiContext)
    // 创建组件
    this.rootNode.build(this.wrapBuilder, this.numbers)
}
}

export class ControllerManager {
private static instance?: ControllerManager;
private myNodeController?: MyNodeController;

static getInstance(): ControllerManager {
    if (!ControllerManager.instance) {
      ControllerManager.instance = new ControllerManager();
    }
    return ControllerManager.instance;
}

/**
   * 初始化需要UIContext 需在Ability获取
   * @param uiContext
   * @param numbers
   */
createNode(uiContext: UIContext, numbers: string[]) {
    // 创建NodeController
    this.myNodeController = new MyNodeController(numbers);
    this.myNodeController.initNode(uiContext);
}

/**
   * 自定义获取NodeController实例接口
   * @returns MyNodeController
   */
getNode(): MyNodeController | undefined {
    return this.myNodeController;
}

/**
   * 解除占用，防止内存泄漏
   */
clearNode(): void {
    this.myNodeController = undefined;
}
}
通过SmartPerf-Host工具抓取相干trace举行分析首页响应时延，其中重要关注两个trace tag分别是DispatchTouchEvent代表点击变乱和MarshRSTransactionData代表响应,如下图所示：
反例响应时延：18.1ms
https://img-blog.csdnimg.cn/img_convert/2c2cee125a24aa13c08975d684b7b591.webp?x-oss-process=image/format,png
正例响应时延：9.4ms
https://img-blog.csdnimg.cn/img_convert/cb627ef81a107ff799547549eccb3ed4.webp?x-oss-process=image/format,png
由上述对比数据即可得出结论，预加载首页能优化首页响应时延。
最后

经常有很多小同伴抱怨说：不知道学习鸿蒙开辟哪些技术？不知道需要重点把握哪些鸿蒙应用开辟知识点？
为了能够帮助到各人能够有规划的学习，这里特别整理了一套纯血版鸿蒙（HarmonyOS Next）全栈开辟技术的学习门路，包罗了鸿蒙开辟必把握的焦点知识要点，内容有（ArkTS、ArkUI开辟组件、Stage模型、多端部署、分布式应用开辟、WebGL、元服务、OpenHarmony多媒体技术、Napi组件、OpenHarmony内核、OpenHarmony驱动开辟、系统定制移植等等）鸿蒙（HarmonyOS NEXT）技术知识点。
https://i-blog.csdnimg.cn/direct/18cbd8425bc147a38fec85aaf3877e2b.png#pic_center
《鸿蒙 (Harmony OS)开辟学习手册》（共计892页）:https://gitcode.com/HarmonyOS_MN/733GH/overview

如何快速入门？

1.根本概念
2.构建第一个ArkTS应用
3.……
https://i-blog.csdnimg.cn/direct/1b6e847ad28d4eb6b6156295b60b7591.png
鸿蒙开辟口试真题（含参考答案）:

https://i-blog.csdnimg.cn/direct/bcc55a0ef295426f8d5362930584d022.png
《OpenHarmony源码解析》:



[*]搭建开辟环境
[*]Windows 开辟环境的搭建
[*]Ubuntu 开辟环境搭建
[*]Linux 与 Windows 之间的文件共享
[*]……
[*]系统架构分析
[*]构建子系统
[*]启动流程
[*]子系统
[*]分布式使命调度子系统
[*]分布式通信子系统
[*]驱动子系统
[*]……
https://img-blog.csdnimg.cn/img_convert/b2a7c0f56b33ef83d8199a6e53e443f2.png
OpenHarmony 装备开辟学习手册:https://gitcode.com/HarmonyOS_MN/733GH/overview

https://img-blog.csdnimg.cn/img_convert/35b4e458bb0a8a3bb1c75278c7493fd5.jpeg

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