trace Android - 性能优化

前言

性能优化过程分为两部分:

发现性能瓶颈

开发解决性能问题的方案

性能问题的解决方案需要具体分析，没有完全固定的路径，更多的是靠经验的积累，本文不涉及。但是有一种固定的方法可以找到性能瓶颈。本文主要介绍如何发现性能瓶颈。

如何发现性能瓶颈

Traceview是一个常用的性能测试工具，集成在Android设备监控器中。从Android Studio3.0开始，Android设备监视器被放弃，取而代之的是Android Profiler，它提供三个功能:内存Prodiler、CPU Profiler和网络Prodiler。

MAT或LeakCanary常用于内存优化(包括内存泄漏)，Memory Profiler相当于将MAT的简化功能集成到AS中。另一方面，在性能优化方面，CPU Profiler相当于将traceview的功能集成到AS中。

所以，如果使用AS3.0之前的版本，可以使用traceview，而如果使用AS3.0之后的版本，除了traceview，还可以选择CPU Profiler。

如果想跟踪系统进程的详细数据，解决帧引起的接口干扰，可以使用systrace，本文不涉及。

Traceview用法

要使用traceview，您需要首先插入调试类。当应用程序执行插入的代码时，它会自动在手机sd卡中生成一个. trace文件，然后使用traceview或as(3.0以上版本)打开该文件。

一、插桩

插接需要使用Debug类，并且会生成。因此您必须首先确保您的应用程序具有WRITE_EXTERNAL_STORAGE的权限。

在要跟踪的代码逻辑的开头和结尾插入标记:

//使用您提供的名称开始记录跟踪日志。例如

//下面的代码告诉系统开始将. trace文件记录到

//名为“sample.trace”的设备。

Debug.startMethodTracing("示例")；

...

//系统开始缓冲生成的跟踪数据，直到您的

//应用程序调用stopMethodTracing()，并在此时写入

//将缓冲的数据输出到输出文件。

debug . StopMethodTracking()；

生成的`。trace ` file会保存在一个固定的目录下，和` getExternalFilesDir()'返回的目录一样，就是`/ sdcard/Android/data/[your _ package _ name]/files下`。

请注意，如果您的应用程序在不更改跟踪日志名称的情况下再次调用startMethodTracing()，它将覆盖保存到设备的现有日志。如果希望每次运行时都保存到不同的日志文件，可以使用以下代码:

//使用简单日期格式类创建一个字符串

//当前日期和时间。

简单日期格式日期=

新建SimpleDateformat(" DD _ MM _ yyyy _ hh _ MM _ ss ")；

字符串logDate = Date . format(new Date())；

//将日期和时间应用于跟踪日志的名称。

Debug.startMethodTracing(

“sample-”+logDate)；

如果系统在您调用stopMethodTracing()之前达到最大缓冲值，它将停止跟踪并向管理中心发送通知。启动和停止跟踪的函数在整个应用程序过程中都是有效的。也就是说，您可以在活动的创建(捆绑)中创建

函数调用startMethodTracing()，活动调用onDestroy()函数中的stopMethodTracing()。

第二，检查。跟踪文件

插入桩后，安装应用程序，运行被检测部分的功能，然后就可以通过AS或traceview查看文件了。

使用AS查看

在AS中点击查看-工具窗口-安卓文件浏览器，打开安卓文件浏览器:

生成的。跟踪文件可以在/sdcard/Android/data/[your _ package _ name]/files下找到，双击文件可以打开。

保存。将跟踪文件拖到计算机上，直接将其拖到自动化系统窗口中，或者直接打开视图。

在打开的视图中，您可以在左上角选择要查看的线程。您可以看到指定的线程运行了多长时间，执行了哪些方法，每个方法执行了多长时间，等等。

有四个名词需要解释:

-挂钟时间(Wall Clock Time):挂钟时间，表示实际经过的时间，即从进入一个方法到退出该方法的时间，而不管线程是活动的还是休眠的。

-线程时间:线程时间，表示实际经过的时间减去线程没有消耗CPU资源(休眠)的时间。对于任何给定的函数，其线程时间总是小于或等于其挂钟时间。使用线程时间可以让您更好地了解给定函数消耗了多少线程的实际CPU使用量。

-Inclusive Time:方法执行自己的代码的时间+执行自己的子方法的时间。

-Exclusive Time:方法执行其自身代码的时间。

使用跟踪视图查看

若要使用traceview查看，您需要保存。首先跟踪文件到您的计算机:

ADB pull/sdcard/Android/data/[YOUR _ PACKAGE _ NAME]/files . trace D:document sample . trace

打开“安卓设备监视器”。在AS3.0之前，是LogCat所在的窗口，切换标签页就可以了。在AS3.0之后，输入“android-sdk/tools/”路径并运行以下命令:

监控

虽然安卓设备监控的DDMS也有文件浏览器，但是没有root的手机无法查看上面的路径，所以只能保存。跟踪文件到计算机进行查看。

在安卓设备监视器中，依次点击文件-打开文件，并选择。打开它的跟踪文件路径:

内容和AS打开时差不多，主要区别是图标部分，没有AS的Call Chart的视觉形象。

还有四个概念:

Cpu时间:相当于AS中的线程时间。

实时:相当于AS中的挂钟时间。

包含时间:与相同。

独占时间:与相同。

使用自动化或跟踪视图查看

这是见仁见智。根据我个人经验，建议用AS来查。原因有二:

AS比较简单。不需要单独打开ADM，也不需要保存。跟踪文件到计算机。

AS的Call Chart更直观，cpu时间消耗一目了然。

调用图的横轴表示函数调用(或调用者)的时间段和时间，纵轴显示其被调用者。下图显示了一个调用图的例子，并描述了给定函数的自身时间、子时间和总时间的概念。

最后，需要注意的是，在跟踪和分析过程中，应用程序的运行速度会变慢。因此，traceview得到的分析数据并不能准确反映一个方法实际执行的绝对时间。关于这一点，在最后的笔记里做详细的分析。

Google还提供基于样本的分析，以减少分析对运行时性能的影响。若要启用样本分析，请调用Debug.startMethodTracing采样()方法，而不是调试方法。startmethodtracing()方法。在调用stopMethodTracing()之前，会定期收集样本。

中央处理器剖析器的使用

用CPU Profiler跟踪函数比traceview简单。不需要做任何代码植入。这里简单介绍一下:

首先，通过

查看-工具Windows-Android Profiler打开Android Profiler。手机连接电脑后运行应用，在Android Profiler中会看到如下视图:

您可以在左上角选择设备和进程，然后单击中央处理器区域进入中央处理器概述视图:

您可以在左上角选择跟踪模式:

采样:以默认采样率捕获应用程序的调用堆栈。这种模式的内在问题是，如果应用程序在一次捕获后进入一个函数，并在下一次捕获前退出该函数，分析器将不会记录该函数调用。如果您对这种短暂的跟踪函数感兴趣，您可以使用“仪表化”跟踪。

仪表化:在每个函数调用的开始和结束记录时间戳。分析和比较时间戳以生成函数跟踪数据。需要注意的是，设置与函数相关的开销会影响运行时性能甚至分析数据，尤其是对于生命周期相对较短的函数。此外，如果应用程序在短时间内执行大量功能，分析器可能会很快超过其文件大小限制，并且无法记录更多的跟踪数据。