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正確使用Android性能分析工具——TraceView

編輯:Android資訊

前面唠叨

最近公司app中有些列表在滑動的時候會有卡頓現象,我就開始著手解決這些問題,解決問題之前首先要分析列表滑動的性能瓶頸在什麼地方。因為之前不會正確使用TraceView這個工具,主要是看不懂TraceView界面下方數據指標的值代表什麼意思…以前我用StopWatch類來分析性能,現在覺得弱爆了…不過有些地方StopWatch工具類還是很簡單好用的~

網上可以找了很多博客來介紹這個工具的使用方法,很多都是講解了一些一些就會的方法,講一個大概,包括StackOverFlow上我也沒有找到很好的講解TraceView各個數據指標代碼什麼意思的回答

因為我要解決列表滑動的卡頓問題,就必須要找到導致卡頓現象的原因,我就在StackOverFlow上找著別人零散的回答慢慢琢磨這個工具的使用方法。現在我學會了,至少能看懂每個指標什麼意思,最後發現這個工具實在太強大了!!!

TraceView界面

現來看一下整個界面的圖,整個界面包括上下兩部分,上面是你測試的進程中每個線程的執行情況,每個線程占一行;下面是每個方法執行的各個指標的值

上面一部分是你測試進程的中每個線程運行的時間線,下圖中可以可以看到,主要只有一個main線程在執行,因為我滑動了一下列表,main線程(UI線程)正在進行繪制View呢~

然後我點擊了序號為133的一個方法io.bxbxbai.android.examples.activity.ExpandableLayoutMainActivity$SimpleAdapter.getItemView,就會出現兩部分數據:

  • Parents
  • Children

Parents表示調用133這個方法的父方法,可以看到序號為130。Children表示方法133調用的其他方法,可以看到有好幾個方法。

main

如何使用TraceView

因為這次我主要是分析列表滑動卡頓問題,我就講講我是怎麼使用這個工具的,並且我是怎麼分析的。

使用TraceView主要有兩種方式:

  1. 最簡單的方式就是直接打開DDMS,選擇一個進程,然後按上面的“Start Method Profiling”按鈕,等紅色小點變成黑色以後就表示TraceView已經開始工作了。然後我就可以滑動一下列表(現在手機上的操作肯定會很卡,因為Android系統在檢測Dalvik虛擬機中每個Java方法的調用,這是我猜測的)。操作最好不要超過5s,因為最好是進行小范圍的性能測試。然後再按一下剛才按的按鈕,等一會就會出現上面這幅圖,然後就可以開始分析了。
  2. 第2種方式就是使用android.os.Debug.startMethodTracing();android.os.Debug.stopMethodTracing();方法,當運行了這段代碼的時候,就會有一個trace文件在/sdcard目錄中生成,也可以調用startMethodTracing(String traceName) 設置trace文件的文件名,最後你可以使用adb pull /sdcard/test.trace /tmp 命令將trace文件復制到你的電腦中,然後用DDMS工具打開就會出現第一幅圖了

第一種方式相對來說是一種簡單,但是測試的范圍很寬泛,第二中方式相對來說精確一點,不過我個人喜歡使用第一種,因為簡單,而且它是檢測你的某一個操作。因為第二中更適合檢測某一個方法的性能,其實也沒有那種好,看使用的場景和喜好了。。。

看懂TraceView中的指標

指標

其實我今年7月份就已經開始使用TraceView工具了,但是當時不懂其中每個指標的含義,就沒注意到它強大的地方。看不懂界面下方表格中的指標,這些數據其實一點意義都沒有。

網上包括Android官網也沒有對TraceView工具的使用有詳細的說明文檔,這點確實比較蛋疼。

縱軸

TraceView界面下方表格中縱軸就是每個方法,包括了JDK的,Android SDK的,也有native方法的,當然最重要的就是app中你自己寫的方法,有些Android系統的方法執行時間很長,那麼有很大的可能就是你app中調用這些方法過多導致的。

每個方法前面都有一個數字,可能是全部方法按照Incl CPU Time 時間的排序序號(後面會講到)

點一個方法後可以看到有兩部分,一個是Parents,另一個是Children。

  • Parent表示調用這個方法的方法,可以叫做父方法
  • Children表示這個方法中調用的其他方法,可以叫做子方法

橫軸

incl time

橫軸上是很多指標,這些指標表示什麼意思真的困擾了我很長一段時間。。。

能夠很衡量一個方法性能的指標應該只有時間了吧? 一個方法肯定就是執行時間越短約好咯~~

1. Incl Cpu Time

define inclusive : 全包括的

上圖中可以看到0(toplevel) 的Incl Cpu Time 占了100%的時間,這個不是說100%的時間都是它在執行,請看下面代碼:

public void top() { a(); b(); c(); d(); } 

Incl Cpu Time表示方法top執行的總時間,假如說方法top的執行時間為10ms,方法a執行了1ms,方法b執行了2ms,方法c執行了3ms,方法d執行了4ms(這裡是為了舉個栗子,實際情況中方法a、b、c、d的執行總時間肯定比方法top的執行總時間要小一點)。

而且調用方法top的方法的執行時間是100ms,那麼:

Incl Cpu Time top 10% a 10% b 20% c 30% d 40%

從上面圖中可以看到:
toplevel的 Incl Cpu Time 是1110.943,而io.bxbxbai.android.examples.activity.ExpandableLayoutMainActivity$SimpleAdapter.getItemView方法的Incl Cpu Time為12.859,說明後者的Incl Cpu Time % 約為1.2%

這個指標表示 這個方法以及這個方法的子方法(比如top方法中的a、b、c、d方法)一共執行的時間

2. Excl Cpu Time

理解了Incl Cpu Time以後就可以很好理解Excl Cpu Time了,還是上面top方法的栗子:

方法top 的 Incl Cpu Time 減去 方法a、b、c、d的Incl Cpu Time 的時間就是方法top的Excl Cpu Time 了

3. Incl Real Time

這個感覺和Incl Cpu Time 差不多,第7條會講到。

4. Excl Real Time

同上

5. Calls + Recur Calls / Total

這個指標非常重要!

它表示這個方法執行的次數,這個指標中有兩個值,一個Call表示這個方法調用的次數,Recur Call表示遞歸調用次數,看下圖:

Recur

我選中了一個方法,可以看到這個方法的Calls + Recur Calls 值是14 + 0,表示這個方法調用了14次,但是沒有遞歸調用

從Children這一塊來看,很多方法調用都是13的倍數,說明父方法中有一個判斷,但是這不是重點,有些Child方法調用Calls為26,這說明了這些方法被調用了兩遍,是不是可能存在重復調用的情況?這些都是可能可以優化性能的地方。

6. Cpu Time / Call

重點來了!!!!!!!!!!

cpu time

這個指標應該說是最重要的,從上圖可以看到,133這個方法的調用次數為20次,而它的Incl Cpu Time為12.859ms,那麼133方法每一次執行的時間是0.643ms(133這個方法是SimpleAdaptergetItemView方法

對於一個adaptergetView方法來說0.643ms是非常快的(因為這個adapter中只有一個TextView,我為了測試用的)

如果getView方法執行時間很長,那麼必然導致列表滑動的時候產生卡頓現象,可以在getView方法的Children方法列表中找到耗時最長的方法,分析出現問題的原因:

  • 是因為有過多的計算?
  • 還是因為有讀取SD卡的操作?
  • 還是因為adapterView太復雜了?
  • 還是因為需要有很多判斷,設置View的顯示還是隱藏
  • 還是因為其他原因…

7. Real Time / Call

Real Time 和 Cpu Time 我現在還不太明白它們的區別,我的理解應該是:

  • Cpu Time 應該是某個方法占用CPU的時間
  • Real Time 應該是這個方法的實際運行時間

為什麼它們會有區別呢?可能是因為CPU的上下文切換、阻塞、GC等原因方法的實際執行時間要比Cpu Time 要稍微長一點。

總結

TraceView是一個非常強大的性能分析工具,因為Android 官網對這個工具的使用介紹文檔很少,而且一些中文博客中寫的也都是抄來抄去,沒有講到底怎麼使用。

最近我在做這方面的性能分析,就慢慢琢磨了這麼工具的使用,發現非常強大,寫下來總結一下。

Android的性能分析工具還有很多,比如:

  • Eclipse Memory Analyzer Tool 來分析Android app的內存使用
  • Dump UI Hierarchy for UI Atomator,分析UI層級
  • systrace
  • 其他

下圖這一條工具欄中有很多性能分析工具~~~
TOOLS

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