Baseline Profiles

源：Android 官方文档 - Baseline Profiles overview

Baseline Profiles 通过 AOT (Ahead-Of-Time) 编译优化应用启动速度和运行时性能，减少卡顿。

什么是 Baseline Profiles

Baseline Profiles 是一个包含应用关键代码路径的文件，告诉 Android Runtime (ART) 哪些类和方法应该被 AOT 编译。

工作原理：

在发布前生成 Baseline Profile
打包到 AAB/APK 中
安装后，ART 立即 AOT 编译这些代码
应用从首次启动就获得性能提升

性能提升

典型改进：

启动速度提升 30%+
减少卡顿和掉帧
降低 ANR 发生率
提高用户留存率

适用场景：

应用启动流程
屏幕导航
列表滚动
复杂UI渲染

快速开始

前置要求

最低版本要求：

组件	最低版本
AGP	8.0.0
Kotlin	1.9.0
Compose	1.4.0
Gradle	8.0

添加依赖

app/build.gradle.ktsbuild.gradle.kts (project)

kotlin

plugins {
    id("androidx.baselineprofile") version "1.3.0"
}

dependencies {
    baselineProfile(project(":baselineprofile"))
}

kotlin

plugins {
    id("androidx.baselineprofile") version "1.3.0" apply false
}

创建 Baseline Profile 模块

新建模块：

File → New → Module → Baseline Profile Generator

或手动创建：

kotlin

// baselineprofile/build.gradle.kts
plugins {
    id("com.android.test")
    kotlin("android")
    id("androidx.baselineprofile")
}

android {
    namespace = "com.example.baselineprofile"
    compileSdk = 34
    
    targetProjectPath = ":app"
    
    testOptions.managedDevices.devices {
        create("pixel6Api31") {
            device = "Pixel 6"
            apiLevel = 31
            systemImageSource = "aosp"
        }
    }
}

dependencies {
    implementation("androidx.benchmark:benchmark-macro-junit4:1.3.0")
    implementation("androidx.test.ext:junit:1.2.1")
    implementation("androidx.test.espresso:espresso-core:3.6.1")
    implementation("androidx.test.uiautomator:uiautomator:2.3.0")
}

编写 Profile 生成测试

kotlin

// baselineprofile/src/main/kotlin/BaselineProfileGenerator.kt
package com.example.baselineprofile

import androidx.benchmark.macro.junit4.BaselineProfileRule
import androidx.test.ext.junit.runners.AndroidJUnit4
import org.junit.Rule
import org.junit.Test
import org.junit.runner.RunWith

@RunWith(AndroidJUnit4::class)
class BaselineProfileGenerator {
    @get:Rule
    val rule = BaselineProfileRule()
    
    @Test
    fun generate() = rule.collect(
        packageName = "com.example.myapp",
        
        // 定义用户旅程
        profileBlock = {
            startActivityAndWait()
            
            // 应用启动后的操作
            device.waitForIdle()
            
            // 导航到主界面
            device.findObject(By.text("Home")).click()
            device.waitForIdle()
            
            // 滚动列表
            val list = device.findObject(By.res("recyclerView"))
            list.setGestureMargin(device.displayWidth / 5)
            list.fling(Direction.DOWN)
            device.waitForIdle()
            
            // 打开详情页
            device.findObject(By.text("Details")).click()
            device.waitForIdle()
        }
    )
}

生成 Baseline Profile

bash

# 生成 Baseline Profile
./gradlew :baselineprofile:pixel6Api31BaselineProfile

生成的文件位于：

app/src/main/baseline-prof.txt

Profile 文件格式

# baseline-prof.txt
HSPLcom/example/myapp/MainActivity;-><init>()V
HSPLcom/example/myapp/MainActivity;->onCreate(Landroid/os/Bundle;)V
PLcom/example/myapp/ui/HomeScreen;->HomeScreen()V
SPLandroidx/compose/runtime/ComposerKt;->sourceInformation(...)V

标记说明：

H - Hot method（热方法）- 应该被 AOT 编译
S - Startup method（启动方法）- 应用启动时调用
P - Post-startup method（启动后方法）
L - Layout（布局）- 在首帧绘制前编译

配置选项

变体配置

为不同构建变体生成不同的 Profile：

kotlin

android {
    defaultConfig {
        // ...
    }
}

baselineProfile {
    variants {
        release {
            automaticGenerationDuringBuild = true
        }
    }
    
    saveInSrc = true
    baselineProfileOutputDir = "."
}

Gradle Managed Devices

使用虚拟设备自动化生成：

kotlin

android {
    testOptions {
        managedDevices {
            devices {
                create<com.android.build.api.dsl.ManagedVirtualDevice>("pixel6Api31") {
                    device = "Pixel 6"
                    apiLevel = 31
                    systemImageSource = "aosp"
                }
            }
        }
    }
}

运行：

bash

./gradlew :baselineprofile:pixel6Api31BaselineProfile

自动生成

在构建时自动生成（不推荐用于 CI）：

kotlin

baselineProfile {
    automaticGenerationDuringBuild = true
}

验证效果

使用 Macrobenchmark

创建基准测试验证改进：

kotlin

@RunWith(AndroidJUnit4::class)
class StartupBenchmark {
    @get:Rule
    val rule = MacrobenchmarkRule()
    
    @Test
    fun startupNoCompilation() = startup(CompilationMode.None())
    
    @Test
    fun startupBaselineProfile() = startup(CompilationMode.Partial(
        baselineProfileMode = BaselineProfileMode.Require
    ))
    
    private fun startup(compilationMode: CompilationMode) = rule.measureRepeated(
        packageName = "com.example.myapp",
        metrics = listOf(StartupTimingMetric()),
        iterations = 5,
        compilationMode = compilationMode
    ) {
        pressHome()
        startActivityAndWait()
    }
}

对比结果：

startupNoCompilation: 450ms
startupBaselineProfile: 310ms  # 31% 提升

分析生成的 Profile

查看类覆盖率：

bash

# 查看有多少类被包含
grep -c '^H' app/src/main/baseline-prof.txt

热方法分析：

bash

# 查看所有热方法
grep '^H' app/src/main/baseline-prof.txt | head -20

最佳实践

Profile 应该包含什么

√ 应该包含：

应用启动流程
常见用户操作
关键用户旅程
首屏渲染

× 不应该包含：

很少使用的功能
错误处理路径
调试代码

增量更新

每次发布前更新 Profile：

bash

./gradlew :baselineprofile:generateBaselineProfile

提交更新的 baseline-prof.txt 到版本控制。

多变体支持

为不同产品变体生成不同的 Profile：

kotlin

android {
    productFlavors {
        create("free") {
            // ...
        }
        create("paid") {
            // ...
        }
    }
}

// 分别生成
// ./gradlew :baselineprofile:freeReleaseBaselineProfile
// ./gradlew :baselineprofile:paidReleaseBaselineProfile

CI/CD 集成

在 CI 中验证 Profile 存在：

yaml

# GitHub Actions 示例
- name: Verify Baseline Profile
  run: |
    if [ ! -f "app/src/main/baseline-prof.txt" ]; then
      echo "Baseline Profile not found!"
      exit 1
    fi

监控 Profile 效果

使用 Firebase Performance Monitoring 或自定义分析：

kotlin

val trace = FirebasePerformance.getInstance().newTrace("app_start")
trace.start()
// 应用启动逻辑
trace.stop()