.NET MAUI 性能提升（下）

JusterZhu

发布于 2022-12-07 12:35:33

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继上一篇文章🔗为大家介绍了启动性能的优化，今天我们来看一看其他令人欣喜的性能提升。

主要内容

❖ 应用程序大小的改进

修复默认的MauiImage大小
删除Application.Properties 和DataContractSerializer
修剪未使用的HTTP实现

❖ .NET Podcast示例中的改进

删除Microsoft.Extensions.Http用法
删除Newtonsoft.Json使用
在后台运行第一个网络请求

❖ 实验性或高级选项

修剪Resource.designer.cs
R8 Java代码收缩器
AOT一切
AOT和LLVM
记录自定义AOT配置文件

应用程序大小的改进

▌修复默认的MauiImage大小

dotnet new maui模板显示一个友好的"网络机器人”的形象。这是通过使用一个.svg文件作为一个MauiImage和内容来实现的:

<svg width="419" height="519" viewBox="0 0 419 519" fill="none" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
<!-- everything else -->

默认情况下，MauiImage使用.svg中的宽度和高度值作为图像的“基础大小”。回顾构建输出，这些图像被缩放为:

objReleasenet6.0-androidresizetizerrmipmap-xxxhdpi
    appiconfg.png = 1824x1824
    dotnet_bot.png = 1676x2076

这对于android设备来说似乎有点太大了?我们可以简单地在模板中指定%(BaseSize)，它还提供了一个如何为这些图像选择合适大小的示例:

<!-- Splash Screen -->
<MauiSplashScreen Include="Resources\appiconfg.svg" Color="#512BD4" BaseSize="128,128" />
<!-- Images -->
<MauiImage Include="Resources\Images\*" />
<MauiImage Update="Resources\Images\dotnet_bot.svg" BaseSize="168,208" />

这就产生了更合适的尺寸:

obj\Release\net6.0-android\resizetizer\r\mipmap-xxxhdpi\
    appiconfg.png = 512x512
    dotnet_bot.png = 672x832

我们还可以修改.svg内容，但这可能不可取，这取决于图形设计师如何在其他设计工具中使用该图像。

在另一个例子中，一个3008×5340 .jpg图像:

<MauiImage Include="Resources\Images\large.jpg" />

正在升级到21360×12032!设置Resize="false"将防止图像被调整大小，但我们将此设置为非矢量图像的默认选项。接下来，开发人员应该能够依赖默认值，或者根据需要指定%(基本尺寸)和%(调整大小)。

这些改变改善了启动性能和应用程序的大小。请参阅dotnet/maui#4759和dotnet/maui#6419了解这些改进的细节。

修复默认的MauiImage大小: https://devblogs.microsoft.com/dotnet/performance-improvements-in-dotnet-maui/#fix-defaults-for-mauiimage-sizes?ocid=AID3045631
dotnet/maui#4759： https://github.com/dotnet/maui/pull/4759
dotnet/maui#6419： https://github.com/dotnet/maui/pull/6419

▌删除Application.Properties 和DataContractSerializer

Xamarin.Forms 有一个 API，用于通过 Application.Properties 字典持久化键值对。这在内部使用了DataContractSerializer，这对于自包含和修剪的移动应用程序不是最佳选择。来自BCL的System.Xml的部分可能相当大，我们不想在每个.NET MAUI应用程序中都为此付出代价。

简单地删除这个API和所有DataContractSerializer的使用，在android上可以提高约855KB，在iOS上提高约1MB。

请参阅dotnet/maui#4976了解有关此改进的详细信息。

删除Application.Properties 和DataContractSerializer: https://devblogs.microsoft.com/dotnet/performance-improvements-in-dotnet-maui/#remove-applicationproperties-and-datacontractserializer?ocid=AID3045631
dotnet/maui#4976： https://github.com/dotnet/maui/pull/4976

▌修剪未使用的HTTP实现

System.NET.Http.UseNativeHttpHandler没有适当地削减底层托管HTTP处理程序(SocketsHttpHandler)。默认情况下，androidMessageHandler和NSUrlSessionHandler被用来利用底层的android和iOS网络栈。

通过修正这个问题，在任何.NET MAUI应用程序中都可以删除更多的IL代码。在一个例子中，一个使用HTTP的android应用程序能够完全删除几个程序集:

Microsoft.Win32.Primitives.dll
System.Formats.Asn1.dll
System.IO.Compression.Brotli.dll
System.NET.NameResolution.dll
System.NET.NETworkInformation.dll
System.NET.Quic.dll
System.NET.Security.dll
System.NET.Sockets.dll
System.Runtime.InteropServices.RuntimeInformation.dll
System.Runtime.Numerics.dll
System.Security.Cryptography.Encoding.dll
System.Security.Cryptography.X509Certificates.dll
System.Threading.Channels.dll

查看dotnet/runtime#64852, xamarin-android#6749，和xamarin-macios#14297关于这个改进的详细信息。

修剪未使用的HTTP实现: https://devblogs.microsoft.com/dotnet/performance-improvements-in-dotnet-maui/#trim-unused-http-implementations?ocid=AID3045631
dotnet/runtime#64852： https://github.com/dotnet/runtime/pull/64852
xamarin-android#6749： https://github.com/xamarin/xamarin-android/pull/6749
xamarin-macios#14297： https://github.com/xamarin/xamarin-macios/pull/14297

.NET Podcast示例中的改进

我们对样本本身做了一些调整，其中更改被认为是“最佳实践”。

▌删除Microsoft.Extensions.Http用法

使用Microsoft.Extensions.Http对于移动应用程序来说太重了，并且在这种情况下没有提供任何真正的价值。

因此，HttpClient不使用DI:

builder.Services.AddHttpClient<ShowsService>(client => 
{
    client.BaseAddress = new Uri(Config.APIUrl);
});
// Then in the service ctor
public ShowsService(HttpClient httpClient, ListenLaterService listenLaterService)
{
    this.httpClient = httpClient;
    // ...
}

我们简单地创建一个HttpClient来在服务中使用:

public ShowsService(ListenLaterService listenLaterService)
{
    this.httpClient = new HttpClient() { BaseAddress = new Uri(Config.APIUrl) };
    // ...
}

我们建议对应用程序需要交互的每个web服务使用一个单独的HttpClient实例。

请参阅dotnet/runtime#66863和dotnet podcasts#44了解有关改进的详细信息。

.NET Podcast: https://github.com/microsoft/dotnet-podcasts
删除Microsoft.Extensions.Http用法: https://devblogs.microsoft.com/dotnet/performance-improvements-in-dotnet-maui/#remove-microsoftextensionshttp-usage?ocid=AID3045631
dotnet/runtime#66863： https://github.com/dotnet/runtime/issues/66863
dotnet podcasts#44： https://github.com/microsoft/dotnet-podcasts/pull/44

▌删除Newtonsoft.Json使用

.NET Podcast 样本使用了一个名为MonkeyCache的库，它依赖于Newtonsoft.Json。这本身并不是一个问题，只是.NET MAUI + Blazor应用程序依赖于一些ASP.NET Core库反过来依赖于System.Text.Json。这款应用实际上是为JSON解析库“付了两倍钱”，这对应用的大小产生了影响。

我们移植了MonkeyCache 2.0来使用System.Text。Json，不需要Newtonsoft。这将iOS上的应用大小从29.3MB减少到26.1MB!

参见monkey-cache#109和dotnet-podcasts#58了解有关改进的详细信息。

删除Newtonsoft.Json使用: https://devblogs.microsoft.com/dotnet/performance-improvements-in-dotnet-maui/#remove-newtonsoftjson-usage?ocid=AID3045631
.NET Podcast ： https://github.com/microsoft/dotnet-podcasts/pull/44
MonkeyCache： https://github.com/jamesmontemagno/monkey-cache
monkey-cache#109： https://github.com/jamesmontemagno/monkey-cache/pull/109
dotnet-podcasts#58： https://github.com/microsoft/dotnet-podcasts/pull/58

▌在后台运行第一个网络请求

回顾dotnet跟踪输出，初始请求在ShowsService阻塞UI线程初始化连接.NETworkAccess Barrel.Current。得到,HttpClient。这项工作可以在后台线程中完成-在这种情况下导致更快的启动时间。在Task.Run()中封装第一个调用，可以在一定程度上提高这个示例的启动效率。

在Pixel 5a设备上平均运行10次:

Before
Average(ms): 843.7
Average(ms): 847.8
After
Average(ms): 817.2
Average(ms): 812.8

对于这种类型的更改，总是建议根据dotnet跟踪或其他分析结果来做出决定，并度量更改前后的变化。

请参阅dotnet-podcasts#57了解有关此改进的详细信息。

在后台运行第一个网络请求: https://devblogs.microsoft.com/dotnet/performance-improvements-in-dotnet-maui/#run-first-network-request-in-background?ocid=AID3045631
dotnet-podcasts#57： https://github.com/microsoft/dotnet-podcasts/pull/57

实验性或高级选项

如果你想在android上进一步优化你的.NET MAUI应用程序，这里有一些高级或实验性的特性，默认情况下不是启用的。

▌修剪Resource.designer.cs

自从Xamarin诞生以来，android应用程序就包含了一个生成的Properties/Resource.designer.cs文件，用于访问androidResource文件的整数标识符。这是R.java类的c# /托管版本，允许使用这些标识符作为普通的c#字段(有时是const)，而无需与Java进行任何互操作。

在一个android Studio“库”项目中，当你包含一个像res/drawable/foo.png这样的文件时，你会得到一个像这样的字段:

package com.yourlibrary;

public class R
{
    public class drawable
{
        // The actual integer here maps to a table inside the final .apk file
        public final int foo = 1234;
    }
}

你可以使用这个值，例如，在ImageView中显示这个图像:

ImageView imageView = new ImageView(this);
imageView.setImageResource(R.drawable.foo);

当你构建com.yourlibrary.aar时, android的gradle插件实际上并没有把这个类放在包中。相反，android应用程序实际上知道整数的值是多少。因此，R类是在android应用程序构建时生成的，为每个android库生成一个R类。

Xamarin.Android采取了不同的方法，在运行时进行整数修复。用c#和MSBuild做这样的事情真的没有一个很好的先例吗?例如，一个c# android库可能有:

public class Resource
{
    public class Drawable
    {
        // The actual integer here is *not* final
        public int foo = -1;
    }
}

然后主应用程序就会有如下代码:

public class Resource
{
    public class Drawable
    {
        public Drawable()
{
            // Copy the value at runtime
            global::MyLibrary.Resource.Drawable.foo = foo;
        }

        // The actual integer here *is* final
        public const int foo = 1234;
    }
}

这种情况已经很好地运行了一段时间，但不幸的是，像androidX、Material、谷歌Play Services等谷歌的库中的资源数量已经开始复合。例如，在dotnet/maui#2606中，启动时设置了21497个字段!我们创建了一种方法来解决这个问题，但我们也有一个新的自定义修剪步骤来执行修复在构建时(在修剪期间)而不是在运行时。

<AndroidLinkResources>true</ AndroidLinkResources>

这将使你的版本版本替换案例如下:

ImageView imageView = new(this);
imageView.SetImageResource(Resource.Drawable.foo);

相反，直接内联整数:

ImageView imageView = new(this);
imageView.SetImageResource(1234); // The actual integer here *is* final

这个特性的一个已知问题是:

public partial class Styleable
{
    public static int[] ActionBarLayout = new int[] { 16842931 };
}

目前不支持替换int[]值，这使得我们不能默认启用它。一些应用程序将能够打开这个功能，dotnet新的maui模板，也许许多.NET maui android应用程序不会遇到这个限制。

在未来的.NET版本中，我们可能会默认启用$(androidLinkResources)，或者完全重新设计。

查看xamarin-android#5317, xamarin-android#6696，和dotnet/maui#4912了解该功能的详细信息。

修剪Resource.designer.cs: https://devblogs.microsoft.com/dotnet/performance-improvements-in-dotnet-maui/#trimming-resourcedesignercs?ocid=AID3045631
dotnet/maui#2606： https://github.com/dotnet/maui/pull/2606
xamarin-android#5317： https://github.com/xamarin/xamarin-android/pull/5317
xamarin-android#6696： https://github.com/xamarin/xamarin-android/pull/6696
和dotnet/maui#4912： https://github.com/dotnet/maui/pull/4912

▌R8 Java代码收缩器

R8是全程序优化、收缩和缩小工具，将java字节代码转换为优化的dex代码。R8使用Proguard keep规则格式为应用程序指定入口点。如您所料，许多应用程序需要额外的Proguard规则来保持工作。R8可能过于激进，并且删除了Java反射所调用的一些东西，等等。我们还没有一个很好的方法让它成为所有.NET android应用程序的默认设置。

要选择使用R8 for Release版本，请在你的.csproj中添加以下内容:

<!-- NOTE: not recommended for Debug builds! -->
<AndroidLinkTool Condition="'$(Configuration)' == 'Release'">r8</AndroidLinkTool>

如果启动你的应用程序的Release构建在启用后崩溃，检查adb logcat输出，看看哪里出了问题。

如果你看到java.lang. classnotfoundexception或java.lang。你可能需要添加一个ProguardConfiguration文件到你的项目中，比如:

<ItemGroup>
  <ProguardConfiguration Include="proguard.cfg" />
</ItemGroup>

-keep class com.thepackage.TheClassYouWantToPreserve { *; <init>(...); }

我们正在研究在未来的.NET版本中默认启用R8的选项。

详情请参阅我们的D8/R8文档。

R8 Java代码收缩器: https://devblogs.microsoft.com/dotnet/performance-improvements-in-dotnet-maui/#r8-java-code-shrinker?ocid=AID3045631
我们的D8/R8文档： https://github.com/xamarin/xamarin-android/blob/main/Documentation/guides/D8andR8.md

▌AOT

Profiled AOT是默认的，因为它在应用程序大小和启动性能之间给出了最好的权衡。如果应用程序的大小与你的应用程序无关，你可以考虑对所有.NET程序集使用AOT。

要选择加入，在你的.csproj中添加以下Release配置:

<PropertyGroup Condition="'$(Configuration)' == 'Release'">
  <RunAOTCompilation>true</RunAOTCompilation>
  <androidEnableProfiledAot>false</androidEnableProfiledAot>
</PropertyGroup>

这将减少在应用程序启动期间发生的JIT编译量，以及导航到后面的屏幕等。

AOT: https://devblogs.microsoft.com/dotnet/performance-improvements-in-dotnet-maui/#aot-everything?ocid=AID3045631

▌AOT和LLVM

LLVM提供了一个独立于源和目标的现代优化器，可以与Mono AOT Compiler输出相结合。其结果是，应用的尺寸略大，发行构建时间更长，运行时性能更好。

要选择将LLVM用于Release版本，请将以下内容添加到你的.csproj中:

<PropertyGroup Condition="'$(Configuration)' == 'Release'">
  <RunAOTCompilation>true</RunAOTCompilation>
  <EnableLLVM>true</EnableLLVM>
</PropertyGroup>

此特性可以与Profiled AOT(或AOT-ing一切)结合使用。对比应用程序的前后，了解EnableLLVM对应用程序大小和启动性能的影响。

目前，需要安装一个android NDK来使用这个功能。如果我们能够解决这个需求，EnableLLVM将成为未来.NET版本中的默认选项。

有关详细信息，请参阅我们关于EnableLLVM的文档。

AOT和LLVM: https://devblogs.microsoft.com/dotnet/performance-improvements-in-dotnet-maui/#aot-and-llvm?ocid=AID3045631
LLVM： https://llvm.org/
EnableLLVM的文档： https://docs.microsoft.com/en-us/xamarin/android/deploy-test/building-apps/build-properties#enablellvm?ocid=AID3045631

▌记录自定义AOT配置文件

概要AOT默认使用我们在.NET MAUI和android工作负载中提供的“内置”概要文件，对大多数应用程序都很有用。为了获得最佳的启动性能，理想情况下应该记录应用程序特定的配置文件。针对这种情况，我们有一个实验性的Mono.Profiler.Android包。

记录配置文件:

dotnet add package Mono.AotProfiler.android
dotnet build -t:BuildAndStartAotProfiling
# Wait until app launches, or you navigate to a screen
dotnet build -t:FinishAotProfiling

这将在你的项目目录下产生一个custom.aprof。要在未来的构建中使用它:

<ItemGroup>
  <androidAotProfile Include="custom.aprof" />
</ItemGroup>

我们正在努力在未来的.NET版本中完全支持记录自定义概要文件。

记录自定义AOT配置文件: https://devblogs.microsoft.com/dotnet/performance-improvements-in-dotnet-maui/#record-a-custom-aot-profile?ocid=AID3045631
Mono.Profiler.Android： https://github.com/jonathanpeppers/Mono.Profiler.Android

希望您喜欢我们的.NET MAUI性能论述。请尝试.NET MAUI并且可以在http://dot.net/maui了解更多!

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原始发表：2022-06-27，如有侵权请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除

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