Android Optimisations Greendroid

Cyril Mottier
@cyrilmottier
http://www.cyrilmottier.com

Optimisations générales
sous Android et GreenDroid
Concevoir des applications réactives, ﬂuides et
facile d’utilisation

Note générale
Mais qui est donc ce personnage ?

Moi - 1/2
• Bloggueur
• http://android.cyrilmottier.com

Moi - 1/2
• Bloggueur
• Développeur
• MetroMap Paris
• GreenDroid

Moi - 1/2
• Bloggueur
• Développeur
• MetroMap Paris
• GreenDroid
• Adorateur et prêcheur d’Android
• Droidcon UK, ADL Paris, GET, PAUG, etc.

Moi - 2/2
• Auteur
• Développez sur Android
chez Digit Books
• Co-écrit avec Ludovic Perrier

http://j.mp/hCIJzj

Introduction
Présentation des contraintes

Sous nos pieds ... - 1/3
• Système adapté aux terminaux contraints
• Peu de puissance
• Peu de mémoire
• Peu de batterie
• Peu d’espace d’afﬁchage

• Machine Virtuelle basique
• La fameuse Dalvik VM
• Pas de JIT (avant Froyo)

• Ramasse-miettes (garbage collector - GC)
basique
• Mark and sweep
• stop-the-world (pré Gingerbread)
• Concurrent (post Gingerbread)

Conclusion - 1/2

Android aurait-il un
problème de
performance ?

Conclusion - 1/2

Android aurait-il un

O N
problème de

N
performance ?

Conclusion - 2/2
• GC non contrôlable
• Oubliez System.gc() !
• Voyez le GC comme une entité indépendante

Conclusion - 2/2

• Pensez différemment ...
• Utilisez les types primitifs
• Minimisez la création d’objets
• Réutilisez les objets

Conclusion - 2/2

• Pensez différemment ...
• Minimisez la création d’objets
re !
sa i
é c es
S in

Optimisations Java
Etude du langage, de ses facilités et
de ses inconvénients

Le langage Java
• Introduit en 1996
• Langage haut-niveau
• Langage objet fortement typé
• Pas/peu de gestion mémoire
• Syntaxe avancée (foreach, etc.)

• Apparente simplicité
• Cache des points d’ombre

Autoboxing
public int factBad(int arg) {
if (arg < 0) {
throw new ArithmeticException("arg must be a positive integer");
}
Integer result = 1;
for (int i = 2; i <= arg; i++) {
result *= i;
}
return result;
}

Autoboxing
public int factBad(int arg) {
if (arg < 0) {
}
Integer result = 1;
for (int i = 2; i <= arg; i++) {
result *= i;
}
return result;
}

équivaut à
public int factBad2(int arg) {
if (arg < 0) {
}
Integer result = new Integer(1);
for (int i = 2; i <= arg; i++) {
result = new Integer(result.intValue() * i);
}
return result.intValue();
}

Autoboxing
• byte, short, int, long
• ﬂoat, double
• boolean, char

public int factGood(int arg) { public int factGood2(int arg) {
if (arg < 0) { if (arg < 0) {
throw new ArithmeticException(); throw new ArithmeticException();
} }
int result = 1; return (arg == 0) ? 1 :
for (int i = 2; i <= arg; i++) { arg * factGood2(arg - 1);
result *= i; }
}
return result;
}

Les types génériques
HashMap<Integer, String> hashMap = new HashMap<Integer, String>();
hashMap.put(664, "PAUG");
hashMap.put(665, "is");
hashMap.put(666, "awesome");

// ...
hashMap.get(666);
// ...

hashMap.put(664, "PAUG");
hashMap.put(665, "is");
hashMap.put(666, "awesome");

// ...
hashMap.get(666);
// ...

équivaut à
hashMap.put(new Integer(664), "PAUG");
hashMap.put(new Integer(665), "is");
hashMap.put(new Integer(666), "awesome");

// ...
hashMap.get(new Integer(666));
// ...

• Préférez les SparseArrays (android.util) :
• SparseBooleanArray
• SparseIntArray
• SparseArray
• LongSparseArray (API privée)

SparseArray<String> sparseArray = new SparseArray<String>();
sparseArray.put(664, "PAUG");
sparseArray.put(665, "is");
sparseArray.put(666, "awesome");

// ...
sparseArray.get(666);
// ...

Temporaires contre statiques - 1/2
public boolean intersect(int left, int top, int right, int bottom) {
return intersect(new Rect(left, top, right, bottom));
}

public abstract boolean intersect(Rect rect);

return intersect(new Rect(left, top, right, bottom));
}


Préférez les statiques aux temporaires ...

private static final Rect sRect = new Rect();

sRect.set(left, top, right, bottom);
return intersect(sRect);
}


• Technique dédiée aux méthodes critiques
• onDraw(), onMeasure(), onLayout(), getView(), etc.
• Paint
• Rect
• Point
• Classes utilitaires
• Random
• Méthodes à retour via arguments
• Location.distanceBetween( ..., ﬂoat[] results)

Les arguments variables
public void main() {
varargs(1, 2, 3);
}

public abstract void varargs(int ... args);

Les arguments variables
varargs(1, 2, 3);
}


est équivalent à la création d’un tableau ...

varargs(new int[]{1, 2, 3});
}


Les itérateurs - 1/2
public void iteratorBad(List<T> list) {

for (T obj : list) {
// ...
}
}


// ...
}
}

Revient à créer un Iterator


T obj;
for (Iterator<T> i = list.iterator(); i.hasNext(); obj = i.next()) {
// ...
}
}

• Utilisez la syntaxe foreach :
• Facile à lire
• Optimisée
• Limitez la casse !

public void iteratorGood(List<T> list) {
if (list != null && list.size() != 0) {
// ...
}
}
}

Les Strings - 1/3
private static final String SLOGAN = "This" + " " + "conference" + " " + "is" + "
" + "awesome";

public String getSlogan() {
return SLOGAN;
}

Les Strings - 1/3
private static final String SLOGAN = "This" + " " + "conference" + " " + "is" + "
" + "awesome";

return SLOGAN;
}

est résolu à la compilation par

private static final String SLOGAN = "This conference is awesome";

return "This conference is awesome";
}

Les Strings - 2/3
public String concatBad(String[] strings) {
String result = null;

for (String s : strings) {
result += s;
}
return result;
}

Les Strings - 2/3

result += s;
}
return result;
}

entraine l’instanciation d’un StringBuilder


result = new StringBuilder(result).append(s).toString();
}
return result;
}

Les Strings - 3/3
public String concatCorrect(String[] strings) {
StringBuilder result = new StringBuilder();

result.append(s);
}
return result.toString();
}

Les Strings - 3/3
public String concatCorrect(String[] strings) {
StringBuilder result = new StringBuilder();

result.append(s);
}
return result.toString();
}

Ou encore mieux ...
private static StringBuilder sStringBuilder = new StringBuilder();

public String concatGood(String[] strings) {
sStringBuilder.setLength(0);
sStringBuilder.append(s);
}
return sStringBuilder.toString();
}

Quelques astuces
• ViewHolder et convertView avec les ListViews/Adapters
• Handler.obtainMessage() / Message.obtain()
• Classes dans android.util :
• PoolableManager, Pool, Poolable, Pools, FinitePool, SynchronizedPool

• Evitez la création d’objets
• CharArrayBuffer avec les Cursors
• SparseArray

Optimisations UI
Mettez de la puissance et de la ﬂuidité
à vos interfaces graphiques !

Layouts optimisés
Développeurs et bûcherons : même combat !

Présentation
• Un maître mot : MINIMISATION !

Présentation
• Moins de vues équivaut à :
• measure() plus rapide
• layout() plus rapide
• draw() plus rapide

Présentation
• Trop de vues :
• OutOfMemoryException
• LayoutInﬂater.inﬂate() long

Présentation
• Trop de vues :
• OutOfMemoryException
• LayoutInﬂater.inﬂate() long

• Préférez la largeur à la profondeur

Le cas du débutant ... - 1/2
• Création d’un nouveau projet
• Utilisation du layout « exemple »

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<LinearLayout
xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
android:layout_width="fill_parent"
android:layout_height="fill_parent"
android:orientation="vertical">

<TextView
android:layout_height="wrap_content"
android:text="@string/hello" />

</LinearLayout>

Le cas du débutant ... - 2/2

<TextView
android:text="@string/hello" />

RelativeLayout - 1/2
<LinearLayout
android:padding="5dp"
android:orientation="horizontal">

<ImageView
android:id="@+id/image"
android:layout_width="wrap_content"
android:layout_gravity="center_vertical"
android:src="@drawable/icon" />

<LinearLayout
android:layout_width="0dp"
android:layout_weight="1"
android:layout_marginLeft="5dp"
<TextView
android:id="@+id/title"
android:layout_marginBottom="5dp"
android:textAppearance="?android:attr/textAppearanceLarge"
android:text="@string/title" />
<TextView
android:id="@+id/subtitle"
android:textAppearance="?android:attr/textAppearanceMedium"
android:text="@string/subtitle" />
</LinearLayout>

</LinearLayout>

RelativeLayout - 2/2
<RelativeLayout
android:padding="5dp">

<ImageView
android:id="@+id/image"
android:layout_centerVertical="true"

<TextView
android:id="@+id/title"
android:layout_toRightOf="@+id/image"

<TextView
android:id="@+id/subtitle"
android:layout_toRightOf="@+id/image"
android:layout_below="@+id/title"
android:textAppearance="?android:attr/textAppearanceMedium"
android:text="@string/subtitle" />

</RelativeLayout>

La balise <merge /> - 1/2

<FrameLayout
android:layout_height="fill_parent">

<ImageView
android:layout_gravity="top|center_horizontal"
android:background="@color/default_background"

<TextView
android:layout_gravity="bottom|center_horizontal"

</FrameLayout>

La balise <merge /> - 2/2
• Permet de contourner les limitations de XML
<merge
xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android">

<ImageView
android:layout_gravity="top|center_horizontal"

<TextView
android:layout_gravity="bottom|center_horizontal"

</merge>

ViewStub - 1/2

<merge

<LinearLayout



</LinearLayout>

<include
layout="@layout/help"
android:id="@+id/help" />

</merge>

ViewStub - 2/2
• Evite les créations de vues rarement utilisées
• JIT inﬂation

<merge

<LinearLayout
android:orientation="vertical" />

<ViewStub
android:id="@+id/view_stub"
android:layout="@layout/help"
android:inflatedId="@+id/help" />

</merge>

ViewStub - 2/2

findViewById(R.id.view_stub).setVisibility(View.VISIBLE);
// ou
View inflatedView = ((ViewStub) findViewById(R.id.view_stub)).inflate();

Vues personnalisées

public class CustomView extends View {

public CustomView(Context context, AttributeSet attrs, int defStyle) {
super(context, attrs, defStyle);
}

@Override
protected void onDraw(Canvas canvas) {
// Dessin de la vue
}

@Override
protected void onMeasure(int widthMeasureSpec, int heightMeasureSpec) {
// Définition de la taille de la vue en fonction des spécifications
setMeasuredDimension(100, 100);
}
}

Layouts personnalisées

public class CustomLayout extends ViewGroup {

public CustomLayout(Context context, AttributeSet attrs, int defStyle) {
super(context, attrs, defStyle);
}

@Override
protected void onMeasure(int widthMeasureSpec, int heightMeasureSpec) {
// Définition de la taille de la vue en fonction des spécifications et
// des dimensions des vues filles
// child.measure(widthMeasureSpec, heightMeasureSpec)
}

@Override
protected void onLayout(boolean changed, int l, int t, int r, int d) {
// Positionnement et dimensionnement de l'ensemble des vues filles
// child.layout(left, top, right, int bottom)
}
}

TextView et Drawable - 1/2
<LinearLayout
android:layout_gravity="center"

<ImageView
android:layout_gravity="center_horizontal"

<TextView
android:layout_gravity="center_horizontal"
android:text="@string/not_awesome" />

</LinearLayout>

TextView et Drawable - 2/2
<TextView
android:layout_gravity="center"
android:drawableTop="@drawable/icon"
android:drawablePadding="4dp"
android:text="@string/awesome" />

Les outils du SDK
• hierarchyviewer
• layoutopt
• draw9patch
• ddms

UI/Main Thread
Libertéééééééééééé (Braveheart)

Présentation
• Le système graphique Android est single threaded
• Limitez l’impact sur le UI thread !

Présentation
• Le système graphique Android est single threaded
• Limitez l’impact sur le UI thread !

• Conséquences nombreuses
• Animations saccadées
• ANR
• Utilisateur mécontent
• Application désinstallée / critiquée ...

Solutions
• Java !
• synchronize / wait() / notify() / notifyAll()

Solutions
• Java !
• java.util.concurrent

Solutions
• Java !
• Système de message d’Android
• Handler, Message, Looper, HandlerThread

Solutions
• Java !
• AsyncTasks

Solutions
• Java !
• AsyncTasks
• IntentService

AsyncTask

private class AsyncTaskStrategy implements LongTaskStrategy {

public void executeTask() {
(new DumbTask()).execute((Void[]) null);
}

private class DumbTask extends AsyncTask<Void, Void, Void> {

@Override
protected Void doInBackground(Void... params) {
executeLongTask();
return null;
}

@Override
protected void onPostExecute(Void result) {
onLongTaskExecuted();
}
}
}

Handler
private class HandlerStrategy implements LongTaskStrategy {
private static final int DUMP_MESSAGE = 0x1234;
private DumbHandler mHandler;

public void executeTask() {
mHandler = new DumbHandler();
new Thread(new Runnable() {
public void run() {
executeLongTask();
final Message msg = Message.obtain(mHandler, DUMP_MESSAGE);
mHandler.sendMessage(msg);
}
}).start();
}

private class DumbHandler extends Handler {
@Override
public void handleMessage(Message msg) {
if (msg.what == DUMP_MESSAGE) onLongTaskExecuted();
}
}

}

Conclusion
• Utile pour les opérations longues/bloquantes
• Entrées / sorties (network & ﬁlesystem)
• Calculs longs
• Accès hardware (Camera.open())

Conclusion
• Calculs longs

• Classes/méthodes d’aide dans l’API
• SharedPreferences.Editor.apply()
• AsyncQueryHandler pour les requêtes aux
ContentProviders
• Filter.ﬁlter(CharSequence, FilterListener)

Conclusion
• Calculs longs

• Classes/méthodes d’aide dans l’API
• SharedPreferences.Editor.apply()
• AsyncQueryHandler pour les requêtes aux
ContentProviders
• Filter.ﬁlter(CharSequence, FilterListener)

• Process.setThreadPriority(int)

GreenDroid
Une bibliothèque d’aide au développement

Un triste constat
• Ressenti général médiocre
• Peu de qualité
• Design / ergo antagonistes

• Framework difﬁcile ?
• Trop ouvert
• Pas d’aide UI/UX

Pourquoi GreenDroid ?
• La naissance de GreenDroid :
• Challenge, opensource, factorisation, etc.
• Make Android Market a better place

• La philosophie :
• Make Android development consistent and easier

Utilisation
Import de la bibliothèque GreenDroid à
votre projet

Utilisation

4 étapes

Utilisation
• Cloner le projet GreenDroid (GitHub) 1

2

3

4

Utilisation
• Cloner le projet GreenDroid (GitHub) 1
git clone http://github.com/cyrilmottier/GreenDroid.git

2

3

4

Utilisation
• Appliquer GreenDroid à votre projet 1
Android :
Clic droit > Properties
2
•

• Android > Library > Add
• Sélection du dossier GreenDroid > OK

3

4

Utilisation
• Hériter des thèmes GreenDroid : 1
• @style/Theme.GreenDroid
@style/Theme.GreenDroid.NoTitleBar
2
•

• Un thème héritant des thèmes précédents

3

4

Utilisation
• Hériter des thèmes GreenDroid : 1
• @style/Theme.GreenDroid
@style/Theme.GreenDroid.NoTitleBar
2
•

• Un thème héritant des thèmes précédents

<application
android:icon="@drawable/icon"
android:label="@string/app_name"
android:theme="@style/Theme.GreenDroid">
3



</application>
4

Utilisation
• S’assurer que votre application est une 1
GDApplication :
greendroid.app.GDApplication
2
•

• Votre propre GDApplication

3

4

Utilisation
• S’assurer que votre application est une 1
GDApplication :
greendroid.app.GDApplication
2
•

• Votre propre GDApplication

<application
android:icon="@drawable/icon"
android:label="@string/app_name"
android:name="greendroid.app.GDApplication"
3
android:theme="@style/Theme.GreenDroid">



</application> 4

Régles importantes
• Ne modiﬁez pas GreenDroid !
• Utilisation de la notion d’héritage :
• Java pour les classes
• XML pour les styles / thèmes

• Pas possible de faire autrement ?
• fork
• patch
• feature request

• N’hésitez pas à patcher / participer !

Fonctionnalités
Rapide tour d’horizon des possibilités ouvertes
par GreenDroid

ActionBar - 1/2
• Pattern ergonomique :
• Afﬁche le titre de l’écran courant
• Donne accès à des actions
• Permet le retour à l’écran principal
• Présente l’état courant :
• ProgressBar présentant le chargement
• Couleur de l’ActionBar fonction du contenu
• ...

ActionBar - 2/2
public class ActionBarActivity extends GDActivity {

@Override
protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
super.onCreate(savedInstanceState);
setActionBarContentView(R.layout.text);
addActionBarItem(Type.Locate, R.id.action_bar_locate);
}

@Override
public boolean onHandleActionBarItemClick(ActionBarItem item, int position) {
switch (item.getItemId()) {
case R.id.action_bar_locate:
// Do something
break;
default:
return super.onHandleActionBarItemClick(item, position);
}
return true;
}
}

AsyncImageView - 1/2
• ImageView améliorée
• Chargement asynchrone d’images
• distantes (http://)
• locales (ﬁle://)
• Gestion d’un cache
• Pré-processing possible

AsyncImageView - 2/2
public class SimpleAsyncImageViewActivity extends GDActivity {

private static final String URLS_1 = "https://lh3.googleusercontent.com/_OHO4y8YcQbs/
SoWDYIhFrjI/AAAAAAAAKX4/ETS4JGuUYX0/s400/P1080412.JPG";
private static final String URLS_2 = "https://lh6.googleusercontent.com/_OHO4y8YcQbs/
So4a6aWih3I/AAAAAAAAKts/hGFcqaHsCuI/s400/P1080809.JPG";

private AsyncImageView mImageView;

@Override
protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
super.onCreate(savedInstanceState);
setActionBarContentView(R.layout.image);
mImageView = (AsyncImageView) findViewById(R.id.image_view);
}

public void onShowImage1(View v) {
mImageView.setUrl(URLS_1);
}

public void onShowImage2(View v) {
mImageView.setUrl(URLS_2);
}

}

Et bien d’autres ...
• ItemAdapter
• QuickActions
• ActionBarDrawable
• SegmentedBar
• etc.

Cyril Mottier
@cyrilmottier
http://www.cyrilmottier.com

Questions / Réponses

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