Android进阶性能优化
7.网络优化
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//网络优化
1.网络缓存：
	1.服务端返回加上过期时间，避免每次重新获取
  2.OkHttp、Retfort、Volley都有较好实践
  3.无网络时展示数据缓存；
2.网络质量：
	1.时长、业务成功率、失败率的统计，在OkHttp、Retfort、Volley等自行统计相关数据并在特定场景合并上报；
	2.弱网络模拟
3.增量更新：
	1.加上版本的概念，只传输有变化的数据
4.数据压缩:
  1.Post请求Body使用GZip压缩(字符压缩)
  2.图片上传之前必须压缩
5.图片相关：
  1.图片使用策略细化:优先缩略图
  2.使用WebP格式图片

一、网络优化从哪些纬度开展

正确认识

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1.网络优化的纬度:多维
2.仅仅重视流量不够
3.网络流量的消耗量:精确
4.整体均值掩盖单点问题
5.网络相关监控:全面
6.粗粒度监控不能帮助我们发现、解决深层次问题

网络优化纬度

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流量消耗
  - 一段时间流量消耗的精准度量，网络类型、前后台
  - 监控相关:用户流量消耗均值、异常率( 消耗多、次数多)
  - 完整链路全部监控(Request、Response)，主动上报
网络请求质量
  - 用户体验:请求速度、成功率
  - 监控相关: 请求时长、业务成功率、失败率、T失败接口
其它
  - 公司成本:带宽、服务器数、CDN
  - 耗电

网络优化误区

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1.只关注流量消耗，忽视其它纬度
2.只关注均值、整体，忽视个体

二、网络优化工具选择

Network Profiler

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1.显示实时网络活动:发送、接收数据及连接数
2.需要启用高级分析(androidStudio顶部-run-Edit Configurations...->勾上（Profiling-Enable advanced profiling (required for API level < 26 only))
3.只支持 HttpURLConnection和OkHttp网络库

发送一个请求后在prifoler中出现下图情况，选中请求的时间端后可以查看到请求的状态及大小等信息；image-20230920144449262

抓包工具

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1.Charles
2.Fiddler
3.Wireshark
4.TcpDump

Charles使用

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1.断点功能
2.Map Local
3.弱网环境模拟

启动软件后发送请求，会自动抓包image-20230920144728904

Stetho

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强大的应用调试桥，连接Android和Chrome
网络监控、视图查看、数据库查看、命令行扩展等

Stetho使用

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1.com.facebook.stetho:stetho-okhttp3:1.5.0
2.Stetho.initializeWithDefaults(this):
3.addNetworkInterceptor
4.Chrome浏览器:chrome://inspect(需翻墙)

三、精准获取流量消耗实战

问题思考

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如何判断App流量消耗偏高
  - 绝对值看不出高低
  - 对比竞品，相同Case对比流量消耗
  - 异常监控超过正常指标(线上)

测试方案

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1.设置-流量管理
2.抓包工具:只允许本App联网
3.可以解决大多数问题，但是线上场景线下可能遇不到

线上流量获取方案

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TrafficStats:API8以上重启以来的流量数据统计
  - TrafficStats:API8以上重启以来的流量数据统计
  - getUidRxBytes(int uid)指定Uid的接收流量
  - getTotalTxBytes0)总发送流量
  缺点：
  - 无法获取某个时间段内的流量消耗
NetworkStatsManager:API23之后流量统计（推荐）
  - 可获取指定时间间隔内的流量信息
  - 可获取不同网络类型下的消耗
  - 使用示例查看百度

前后台流量获取方案

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1.难题:线上反馈App后台跑流量
2.只获取一个时间段的值不够全面
后台定时任务->获取间隔内流量->记录前后台->分别计算->上报APM后台->流量治理依据

前后台流量获取方案总结

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1.有一定误差，可接受范围内
2.结合精细化的流量异常报警针对性的解决后台跑流量

四、网络请求流量优化实战

使用网络的场景概述

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数据:Api、资源包(升级包、H5、RN)、配置信息
图片:下载、上传
监控:APM相关、单点问题相关

数据缓存

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1.服务端返回加上过期时间，避免每次重新获取
2.节约流量且大幅提高数据访问速度，更好的用户体验
3.OkHttp、Volley都有较好实践

无网络时使用缓存数据示例，不同框架不一样，只做参考

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package com.optimize.performance.net;

import com.optimize.performance.PerformanceApp;
import com.optimize.performance.utils.Utils;
import java.io.IOException;
import okhttp3.CacheControl;
import okhttp3.Interceptor;
import okhttp3.Request;
import okhttp3.Response;

public class NoNetInterceptor implements Interceptor {
    @Override
    public Response intercept(Chain chain) throws IOException {
        Request request = chain.request();
        Request.Builder builder = request.newBuilder();
        if(!Utils.isNetworkConnected(PerformanceApp.getApplication())){
            builder.cacheControl(CacheControl.FORCE_CACHE);
        }
        return chain.proceed(builder.build());
    }
}

package com.optimize.performance.net;
import com.optimize.performance.PerformanceApp;
import okhttp3.Cache;
import okhttp3.OkHttpClient;
import okhttp3.logging.HttpLoggingInterceptor;
import retrofit2.Retrofit;
import retrofit2.converter.fastjson.FastJsonConverterFactory;
public class RetrofitNewsUtils {
    private static final APIService API_SERVICE;

    public static APIService getApiService() {
        return API_SERVICE;
    }

    public static final String HTTP_SPORTSNBA_QQ_COM = "http://sportsnba.qq.com/";

    static {
        OkHttpClient.Builder client = new OkHttpClient.Builder();
        HttpLoggingInterceptor logging = new HttpLoggingInterceptor();
        logging.setLevel(HttpLoggingInterceptor.Level.BODY);
        Cache cache = new Cache(PerformanceApp.getApplication().getCacheDir(),10*1024*1024);
        client.
                eventListenerFactory(OkHttpEventListener.FACTORY).
                dns(OkHttpDNS.getIns(PerformanceApp.getApplication())).
                addInterceptor(new NoNetInterceptor()).
                addInterceptor(logging);

        final Retrofit RETROFIT = new Retrofit.Builder()
                .baseUrl(HTTP_SPORTSNBA_QQ_COM)
                .addConverterFactory(FastJsonConverterFactory.create())
                .client(client.build())
                .build();
        API_SERVICE = RETROFIT.create(APIService.class);
    }
}

增量数据更新

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1.加上版本的概念，只传输有变化的数据
2.配置信息、省市区县等更新

数据压缩

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1.Post请求Body使用GZip压缩
2.请求头压缩
3.图片上传之前必须压缩

优化发送频率和时机

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1.合并网络请求、减少请求次数
2.性能日志上报:批量+特定场景上报

图片相关

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1.图片使用策略细化:优先缩略图
2.使用WebP格式图片

总结

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数据缓存、增量更新、压缩、图片相关等
需要结合实际情况进行选择

五、网络请求质量优化实战

质量指标

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1.网络请求成功率
2.网络请求速度

Http请求过程

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1.请求到达运营商的Dns服务器并解析成对应的IP地址
2.创建连接，根据IP地址找到相应的服务器，发起一个请求
3.服务器找到对应的资源原路返回访问的用户

DNS相关

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问题:DNS被劫持、DNS解析慢
方案:使用HttpDNS，绕过运营商域名解析过程
优势:降低平均访问时长、提高连接成功率
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//示例：
package com.optimize.performance.net;
import android.content.Context;
import com.alibaba.sdk.android.httpdns.HttpDns;
import com.alibaba.sdk.android.httpdns.HttpDnsService;
import java.net.InetAddress;
import java.net.UnknownHostException;
import java.util.Arrays;
import java.util.List;
import okhttp3.Dns;

public class OkHttpDNS implements Dns {

    private HttpDnsService dnsService;
    private static OkHttpDNS instance = null;
    private OkHttpDNS(Context context) {
        dnsService = HttpDns.getService(context, "");
    }
    public static OkHttpDNS getIns(Context context) {
        if (instance == null) {
            synchronized (OkHttpDNS.class) {
                if (instance == null) {
                    instance = new OkHttpDNS(context);
                }
            }
        }
        return instance;
    }

    @Override
    public List<InetAddress> lookup(String hostname) throws UnknownHostException {
        String ip = dnsService.getIpByHostAsync(hostname);
        if(ip != null){
            List<InetAddress> inetAddresses = Arrays.asList(InetAddress.getAllByName(ip));
            return inetAddresses;
        }
        return Dns.SYSTEM.lookup(hostname);
    }
}

协议版本升级

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- 1.0:版本TCP连接不复用
- 1.1:引入持久连接，但数据通讯按次序进行
- 2:多工，客户端、服务器双向实时通信

网络请求质量监控

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接口请求耗时、成功率、错误码
图片加载的每一步耗时

网络容灾机制

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备用服务器分流
多次失败后一定时间内不进行请求，避免雪崩效应

其它

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CDN加速、提高带宽、动静资源分离(更新后清理缓存)
减少传输量，注意请求时机及频率

总结

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网络请求质量指标
提升网络请求质量的方式

六、网络体系化方案建设

线下测试

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方案:只抓单独App
侧重点:请求有误、多余，网络切换、弱网、无网测试

线上监控

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服务端监控
  - 请求耗时(区分地域、时间段、版本、机型
  - 失败率(业务失败与请求失败)
  - Top失败接口、异常接口
客户端监控
  - 接口的每一步详细信息(DNS、连接、请求等)
  - 请求次数、网络包大小、失败原因
  - 图片监控
异常监控体系
  - 服务器防刷:超限拒绝访问
  - 客户端:大文件预警、异常兜底策略
  - 单点问题追查

七、问题

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在网络方面你们做了哪些监控，建立了哪些指标
  - 演进过程、优化背景
  - 质量:请求成功率、每步耗时、状态码
  - 流量:精确统计、前后台
如何有效的降低用户流量消耗
  - 数据:缓存、增量更新
  - 上传:压缩
  - 图片:缩略图、webp
用户反馈消耗流量多这种问题怎么查
  - 精准流量获取能力
  - 所有请求大小及次数的监控
  - 主动预警能力