📚 Android 性能优化 30 课时教案

目标：掌握 Android 性能优化核心方法，能独立分析并优化 App 性能问题。

📌 模块 1：性能优化基础（4 课时）

课时 1：性能优化概述
性能优化的意义（用户体验、留存率、耗电等）
性能优化的核心指标（FPS、内存、CPU、GPU、I/O、网络）
优化方法论（分析 → 定位 → 优化 → 验证）
课时 2：Android 渲染机制
UI 渲染流程（Measure → Layout → Draw）
VSYNC 与 Choreographer 原理
16ms 帧率限制与卡顿原因
课时 3：内存管理机制
Java 内存模型（堆、栈、方法区）
GC 机制（分代回收、GC 触发条件）
内存泄漏 vs. 内存抖动
课时 4：Android 存储优化
I/O 性能瓶颈（SQLite、SharedPreferences、文件读写）
MMAP 与 Buffer 优化
数据库优化（索引、事务、WAL 模式）
📌 模块 2：性能分析工具（6 课时）

课时 5：Android Profiler
CPU Profiler（火焰图、调用栈分析）
Memory Profiler（内存泄漏检测、Heap Dump）
Network Profiler（流量监控、API 耗时）
课时 6：Systrace
Systrace 原理与抓取方法
关键线程分析（UI Thread、RenderThread）
帧率分析（Alerts、Frame 耗时）
课时 7：Perfetto
Perfetto 与 Systrace 对比
高级分析（CPU Scheduling、GPU 负载）
自定义 Trace 埋点（Trace.beginSection()）
课时 8：MAT（Memory Analyzer Tool）
Heap Dump 分析
Dominator Tree 与 Retained Heap
内存泄漏定位（LeakCanary 原理）
课时 9：StrictMode
主线程 I/O 检测
内存泄漏检测（detectLeakedClosableObjects）
课时 10：Benchmark
Jetpack Benchmark 库
CPU/内存/帧率基准测试
优化前后的性能对比
📌 模块 3：UI 优化（6 课时）

课时 11：布局优化
减少层级（ConstraintLayout、Merge、ViewStub）
避免过度绘制（showOverdraw）
布局加载优化（AsyncLayoutInflater）
课时 12：列表优化（RecyclerView）
复用机制（ViewHolder、RecycledViewPool）
DiffUtil 优化数据更新
预加载（setItemViewCacheSize）
课时 13：自定义 View 优化
onDraw() 优化（避免频繁创建对象）
硬件加速（setLayerType）
离屏缓冲（Canvas.saveLayer 优化）
课时 14：动画优化
属性动画 vs. 补间动画
ValueAnimator 优化
Lottie 动画性能分析
课时 15：Jetpack Compose 优化
重组（Recomposition）优化
remember 与 derivedStateOf
性能分析工具（Compose 专用 Profiler）
课时 16：Flutter 性能优化（可选）
Flutter 渲染机制（Skia、Raster Thread）
帧率优化（PerformanceOverlay）
📌 模块 4：内存优化（6 课时）

课时 17：内存泄漏分析
常见泄漏场景（Activity、Fragment、Handler）
LeakCanary 源码解析
弱引用 vs. 软引用
课时 18：Bitmap 优化
大图加载（inSampleSize、inBitmap）
Glide/Fresco 优化策略
Native 内存泄漏（Bitmap.recycle()）
课时 19：Native 内存优化
JNI 内存管理（NewGlobalRef 泄漏）
Native Heap 分析（malloc_debug）
AddressSanitizer（ASan）检测内存错误
课时 20：内存缓存优化
LruCache 原理
DiskLruCache 优化
缓存策略（内存 + 磁盘）
课时 21：低内存设备优化
onTrimMemory() 回调
大图降级策略
资源文件优化（WebP、Vector）
课时 22：Kotlin 内存优化
内联函数（inline）
协程内存管理（结构化并发）
避免 object 单例泄漏
📌 模块 5：网络 & 存储优化（4 课时）

课时 23：网络优化
HTTP/2 与 QUIC 协议
连接复用（OkHttp ConnectionPool）
数据压缩（Gzip、Protobuf）
课时 24：数据库优化
Room 性能优化（索引、事务）
SQLite 调优（PRAGMA 优化）
数据库加密（SQLCipher）性能影响
课时 25：文件存储优化
mmap 优化 SharedPreferences
序列化优化（JSON vs. Protobuf）
文件锁优化（FileLock）
课时 26：SharedPreferences 优化
apply() vs. commit()
数据分片（避免大文件）
MMKV 替代方案
📌 模块 6：高级优化（4 课时）

课时 27：启动优化
冷启动 vs. 热启动
App Startup 库
异步初始化（IntentService、Coroutine）
课时 28：电量优化
JobScheduler vs. WorkManager
AlarmManager 优化
Battery Historian 分析
课时 29：包体积优化
资源混淆（AndResGuard）
代码混淆（R8 优化）
动态加载（App Bundle）
课时 30：性能监控 & APM
线上监控（FPS、Crash、ANR）
字节码插桩（ASM）
自研 APM 系统架构