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Desempenho do Xamarin.Android

  • Artigo

Há várias técnicas para aumentar o desempenho dos aplicativos criados com o Xamarin.Android. Coletivamente, essas técnicas podem reduzir de forma considerável a quantidade de trabalho que está sendo executado por uma CPU e a quantidade de memória consumida por um aplicativo. Esse artigo descreve e aborda essas técnicas.

Visão geral do desempenho

O baixo desempenho de aplicativo se apresenta de várias maneiras. Ele pode fazer com que o aplicativo pareça não responder, deixar a rolagem lenta ou reduzir a vida útil da bateria. No entanto, a otimização do desempenho engloba mais do que apenas a implementação de um código eficiente. A experiência do usuário quanto ao desempenho do aplicativo também deve ser considerada. Por exemplo, garantir que as operações sejam executadas sem impedir o usuário de realizar outras atividades pode ajudar a melhorar a experiência do usuário.

Há várias técnicas para aumentar o desempenho, bem como o desempenho observado, dos aplicativos criados com o Xamarin.Android. Elas incluem:

Observação

Antes de ler esse artigo, você deve primeiro ler Desempenho de plataforma cruzada, que discute técnicas que não são específicas a uma plataforma para melhorar o uso de memória e o desempenho de aplicativos criados usando a plataforma Xamarin.

Otimizar hierarquias de layout

Cada layout adicionado a um aplicativo exige inicialização, layout e desenho. O cálculo de layout pode ser caro ao aninhar as instâncias LinearLayout que usam o parâmetro weight, uma vez que cada filho será mensurado duas vezes. O uso das instâncias aninhadas de LinearLayout pode conduzir a uma hierarquia profunda do modo de exibição, o que pode resultar em baixo desempenho dos layouts que são inflados várias vezes, como em um ListView. Portanto, é importante que esses layouts sejam otimizados, uma vez que os benefícios de desempenho serão multiplicados.

Por exemplo, considere que o LinearLayout para uma linha do modo de exibição de lista tenha um ícone, um título e uma descrição. O LinearLayout terá um ImageView e um LinearLayout vertical que contém duas instâncias TextView:

<LinearLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    android:layout_width="fill_parent"
    android:layout_height="?android:attr/listPreferredItemHeight"
    android:padding="5dip">
    <ImageView
        android:id="@+id/icon"
        android:layout_width="wrap_content"
        android:layout_height="fill_parent"
        android:layout_marginRight="5dip"
        android:src="@drawable/icon" />
    <LinearLayout
        android:orientation="vertical"
        android:layout_width="0dip"
        android:layout_weight="1"
        android:layout_height="fill_parent">
        <TextView
            android:layout_width="fill_parent"
            android:layout_height="0dip"
            android:layout_weight="1"
            android:gravity="center_vertical"
            android:text="Mei tempor iuvaret ad." />
        <TextView
            android:layout_width="fill_parent"
            android:layout_height="0dip"
            android:layout_weight="1"
            android:singleLine="true"
            android:ellipsize="marquee"
            android:text="Lorem ipsum dolor sit amet." />
    </LinearLayout>
</LinearLayout>

Esse layout tem três níveis de profundidade e é inútil quando inflado para cada linha ListView. No entanto, ele pode ser melhorado ao nivelar o layout, conforme mostrado no exemplo de código a seguir:

<RelativeLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    android:layout_width="fill_parent"
    android:layout_height="?android:attr/listPreferredItemHeight"
    android:padding="5dip">
    <ImageView
        android:id="@+id/icon"
        android:layout_width="wrap_content"
        android:layout_height="fill_parent"
        android:layout_alignParentTop="true"
        android:layout_alignParentBottom="true"
        android:layout_marginRight="5dip"
        android:src="@drawable/icon" />
    <TextView
        android:id="@+id/secondLine"
        android:layout_width="fill_parent"
        android:layout_height="25dip"
        android:layout_toRightOf="@id/icon"
        android:layout_alignParentBottom="true"
        android:layout_alignParentRight="true"
        android:singleLine="true"
        android:ellipsize="marquee"
        android:text="Lorem ipsum dolor sit amet." />
    <TextView
        android:layout_width="fill_parent"
        android:layout_height="wrap_content"
        android:layout_toRightOf="@id/icon"
        android:layout_alignParentRight="true"
        android:layout_alignParentTop="true"
        android:layout_above="@id/secondLine"
        android:layout_alignWithParentIfMissing="true"
        android:gravity="center_vertical"
        android:text="Mei tempor iuvaret ad." />
</RelativeLayout>

A hierarquia de três níveis anterior foi reduzida para uma hierarquia de dois níveis e um único RelativeLayout substituiu duas instâncias LinearLayout. Um aumento de desempenho significativo será obtido quando o layout for aumentando para cada linha ListView.

Otimizar os modos de exibição de lista

Os usuários desejam obter uma rolagem suave e tempos de carregamento rápidos nas instâncias ListView. No entanto, o desempenho de rolagem pode ser prejudicado quando cada linha do modo de exibição de lista tiver hierarquias de exibição profundamente aninhadas ou quando as linhas do modo de exibição da lista tiverem layouts complexos. Contudo, existem técnicas que podem ser usadas para evitar o baixo desempenho de ListView:

  • Para obter mais informações sobre como reutilizar os modos de exibição de linha, confira Reutilizar modos de exibição de linha.
  • Nivele os layouts, sempre que possível.
  • Armazene em cache o conteúdo da linha que for recuperado de um serviço Web.
  • Evite colocar a imagem em escala.

Coletivamente, essas técnicas podem ajudar a manter a rolagem das instâncias ListView suave.

Reutilizar modos de exibição de linha

Ao exibir centenas de linhas em um ListView, seria um desperdício de memória criar centenas de objetos View quando apenas um pequeno número deles é exibido na tela ao mesmo tempo. Em vez disso, apenas os objetos View visíveis nas linhas da tela podem ser carregados na memória, com o conteúdo sendo carregado nesses objetos reutilizados. Isso impede a instanciação de centenas de objetos adicionais, economizando tempo e memória.

Portanto, quando uma linha desaparecer da tela, seu modo de exibição poderá ser colocado em uma fila para reutilização, conforme mostrado no exemplo de código a seguir:

public override View GetView(int position, View convertView, ViewGroup parent)
{
   View view = convertView; // re-use an existing view, if one is supplied
   if (view == null) // otherwise create a new one
       view = context.LayoutInflater.Inflate(Android.Resource.Layout.SimpleListItem1, null);
   // set view properties to reflect data for the given row
   view.FindViewById<TextView>(Android.Resource.Id.Text1).Text = items[position];
   // return the view, populated with data, for display
   return view;
}

Conforme o usuário rola, o ListView chama a substituição GetView para solicitar novos modos de exibição para mostrar – se disponível, ela passará um modo de exibição não utilizado no parâmetro convertView. Se esse valor for null, o código criará uma nova instância View. Caso contrário, as propriedades convertView poderão ser redefinidas e reutilizadas.

Para obter mais informações, confira Reutilização do modo de exibição da linha em Preenchendo um ListView usando dados.

Remover manipuladores de eventos nas atividades

Quando uma atividade é destruída no runtime do Android, ela ainda poderá estar ativa no runtime Mono. Portanto, remova os manipuladores de eventos de objetos externos no Activity.OnPause para impedir que o runtime mantenha uma referência a uma atividade que foi destruída.

Em uma atividade, declare os manipuladores de eventos no nível de classe:

EventHandler<UpdatingEventArgs> service1UpdateHandler;

Em seguida, implemente os manipuladores de atividade, como em OnResume:

service1UpdateHandler = (object s, UpdatingEventArgs args) => {
    this.RunOnUiThread (() => {
        this.updateStatusText1.Text = args.Message;
    });
};
App.Current.Service1.Updated += service1UpdateHandler;

Quando a atividade encerra o estado de execução, o OnPause é chamado. Na implementação OnPause, remova os manipuladores da seguinte maneira:

App.Current.Service1.Updated -= service1UpdateHandler;

Limitar o tempo de vida dos serviços

Quando um serviço é iniciado, o Android mantém o processo do serviço em execução. Isso torna o processo caro, uma vez que sua memória não pode ser paginada ou usada em outro lugar. Portanto, deixar um serviço em execução quando não é necessário aumenta o risco de um aplicativo apresentar um desempenho baixo devido às restrições de memória. A troca de aplicativos também pode se tornar menos eficiente, pois o número de processos que o Android pode armazenar em cache é reduzido.

O tempo de vida de um serviço pode ser limitado ao usar um IntentService, que se encerra uma vez que é controlado pela tentativa que o iniciou.

Liberar recursos ao receber notificação

Durante o ciclo de vida do aplicativo, o retorno de chamada OnTrimMemory fornece uma notificação quando a memória do dispositivo está baixa. Esse retorno de chamada deve ser implementado para detectar as seguintes notificações de nível de memória:

Além disso, quando o processo do aplicativo é armazenado em cache, as notificações de nível de memória a seguir podem ser recebidas pelo retorno de chamada OnTrimMemory:

  • TrimMemoryBackground – liberar os recursos que podem ser recompilados de forma rápida e eficiente, se o usuário retornar ao aplicativo.
  • TrimMemoryModerate – a liberação de recursos pode ajudar o sistema a manter outros processos armazenados em cache para melhorar o desempenho geral.
  • TrimMemoryComplete – o processo do aplicativo será encerrado em breve, se uma quantidade maior de memória não for recuperada logo.

As notificações devem ser respondidas liberando recursos com base no nível recebido.

Liberar recursos quando a interface do usuário estiver oculta

Libere quaisquer recursos usados pela interface do usuário do aplicativo quando o usuário navegar para outro aplicativo, visto que eles podem aumentar significativamente a capacidade do Android para processos em cache, o que pode causar um impacto sobre a qualidade da experiência do usuário.

Para receber uma notificação quando o usuário encerrar a interface do usuário, implemente o retorno de chamada OnTrimMemory nas classes Activity e detecte o nível TrimMemoryUiHidden, que indica que a interface do usuário está oculta na exibição. Essa notificação será recebida apenas quando todos os componentes da interface do usuário do aplicativo ficarem ocultos para o usuário. A liberação de recursos da interface do usuário quando esta notificação é recebida garante que, se o usuário navegar de volta de outra atividade no aplicativo, os recursos da interface do usuário ainda estarão disponíveis para retomar a atividade rapidamente.

Otimizar os recursos de imagem

As imagens são alguns dos recursos mais caros que os aplicativos usam e, geralmente, são capturadas em alta resolução. Portanto, ao exibir uma imagem, mostre-a com a resolução necessária para a tela do dispositivo. Se a imagem tiver uma resolução mais alta que a tela, ela deverá ser reduzida.

Para obter mais informações, confira Otimizar os recursos de imagem na guia Desempenho de plataforma cruzada.

Descartar os Recursos de Imagem não Utilizados

Para salvar no uso de memória, é uma boa ideia descartar recursos de imagem grandes, que não são mais utilizados. No entanto, é importante garantir que as imagens sejam descartadas corretamente. Em vez de usar uma invocação .Dispose() explícita, é possível aproveitar as instruções using para garantir o uso correto dos objetos IDisposable.

Por exemplo, a classe Bitmap implementa IDisposable. O encapsulamento da instanciação de um objeto BitMap em um bloco using garante que ele será descartado corretamente na saída do bloco:

using (Bitmap smallPic = BitmapFactory.DecodeByteArray(smallImageByte, 0, smallImageByte.Length))
{
    // Use the smallPic bit map here
}

Para saber mais sobre a liberação de recursos descartáveis, consulte Liberar Recursos IDisposable.

Evitar aritmético de ponto flutuante

Em dispositivos Android, a aritmética de ponto flutuante é aproximadamente duas vezes mais lenta do que a aritmética de inteiros. Portanto, substitua a aritmética de ponto flutuante pela aritmética de inteiros, se possível. No entanto, não há nenhuma diferença de tempo de execução entre a aritmética float e a double em hardwares recentes.

Observação

Mesmo para a aritmética de inteiros, algumas CPUs não têm recursos de divisão de hardware. Portanto, as divisões de inteiro e as operações de módulo geralmente são executadas no software.

Descartar as caixas de diálogo

Ao usar a classe ProgressDialog (ou qualquer caixa de diálogo ou alerta), em vez de chamar o método Hide quando a finalidade da caixa de diálogo estiver concluída, chame o método Dismiss. Caso contrário, a caixa de diálogo ainda estará ativa e vazará a atividade ao manter uma referência a ela.

Resumo

Esse artigo descreve e discute técnicas para aumentar o desempenho dos aplicativos criados com o Xamarin.Android. Coletivamente, essas técnicas podem reduzir de forma considerável a quantidade de trabalho que está sendo executado por uma CPU e a quantidade de memória consumida por um aplicativo.