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Android 性能优化:使用 TraceView 找到卡顿的元凶

2017-01-18 08:09 shixinzhang

前言

今天阅读了一篇文章 《Android性能优化(一)之启动加速35%》挺不错的,有兴趣的可以去看下。

作者在文中为了定位启动耗时的问题,使用了 TraceView。

之前知道但是一直没用过这个工具,今天拭心和大家一起学习下它 (ง •̀_•́)ง。

TraceView 是什么

TraceView 是 Android SDK 中内置的一个工具,它可以加载 trace 文件,用图形的形式展示代码的执行时间、次数及调用栈,便于我们分析。

trace 文件是 log 信息文件的一种,可以通过代码,Android Studio,或者 DDMS 生成。

使用 Android SDK 提供的工具可以生成很多 log 文件,便于我们分析当前应用的内存、布局等状况,下面是几种文件的截图:


手机卡顿很多时候都是由于某个操作过于耗时,在茫茫代码中查找元凶未免太过痛苦,这时候就该体现 TraceView 的价值了。

生成 trace 文件

生成 trace 文件有三种方法:

  1. 使用代码

  2. 使用 Android Studio

  3. 使用 DDMS

1.使用代码生成 trace 文件

 
           
  1.  Debug.startMethodTracing("shixintrace");    //开始 trace,保存文件到 "/sdcard/shixintrace.trace"

  2.    // ...

  3.    Debug.stopMethodTracing();    //结束

代码很简单,当你调用开始代码的时候,系统会生产 trace 文件,并且产生追踪数据,当你调用结束代码时,会将追踪数据写入到 trace 文件中。

下一步使用 adb 命令将 trace 文件导出到电脑:

 
           
  1. adb pull /sdcard/shixintrace.trace /tmp

使用代码生成 trace 方式的好处是容易控制追踪的开始和结束,缺点就是步骤稍微多了一点。

2.使用 Android Studio 生成 trace 文件

Android Studio 内置的 Android Monitor 可以很方便的生成 trace 文件到电脑。

在 CPU 监控的那栏会有一个闹钟似的的按钮,未启动应用时是灰色:

启动应用后,这个按钮会变亮,点击后开始追踪,相当于代码调用 startMethodTracing:


当要结束追踪时再次点击这个按钮,就会生成 trace 文件了。

生成 trace 后 Android Studio 自动加载的 traceview 图形如下:


从这个图可以大概了解一些方法的执行时间、次数以及调用关系,也可以搜索过滤特定的内容。

左上角可以切换不同的线程,这其实也是直接用 Android Studio 查看 trace 文件的缺点:无法直观地对比不同线程的执行时间。

鼠标悬浮到黄色的矩形上,会显示对应方法的开始、结束时间,以及自己占用和调用其他方法占用的时间比例:


3.使用 DDMS 生成 trace 文件

DDMS 即 Dalvik Debug Monitor Server ,是 Android 调试监控工具,它为我们提供了截图,查看 log,查看视图层级,查看内存使用等功能,可以说是如今 Android Studio 中内置的 Android Monitor 的前身。

双击 shift 弹出全局搜索,搜索 "Android Device Monitor":


或者直接在 设置里设置 Android Device Monitor 的快捷键:


打开 Android Device Monitor,在 DDMS 中打开 trace 文件,DDMS 会启动 TraceView 加载 trace 文件:


上图介绍了 TraceView 的大致内容:

  • 上半部分显示了 不同线程的执行时间

  • 其中不同的颜色表示不同的方法

  • 同一个颜色越长,说明执行时间越久,如图中的主线程 main

  • 空白表示这个时间段内没有执行内容

  • 下半部分展示了不同方法的执行时间信息,关键指标有三个:

  • Cpu Time/Call :该方法平均占用 CPU 的时间

  • Real Time/Call :平均执行时间,包括切换、阻塞的时间,>= Cpu Time

  • Calls + Recur Calls/Total :调用、递归次数

点击下面的任意一个方法,可以看到它的详细信息:

  • Parents:选中方法的调用处

  • Children:选中方法调用的方法

根据 TraceView 显示内容定位问题

定位问题时 TraceView 的使用方式:

  • 从上半部分查看哪些线程执行时间长?什么时候开始执行?与主线程交错时间?

  • 哪些方法的执行需要花费很长时间

  • 点击 TraceView 中的 Cpu Time/Call,按照占用 CPU 时间从高到低排序

  • 哪些方法调用次数非常频繁

  • 点击 TraceView 中的 Calls + Recur Calls/Total ,按照调用次数从高到底排序

排序后,然后逐个排查是否有项目代码或者依赖库代码,有的话点击查看详情,查看是这个方法还是调用的子方法的问题,进一步定位问题。

解决 DDMS 中的 TraceView 无法搜索,find 无法使用的问题

Traceview 中信息太多,想要查找可以使用最下方的 find:


但是目前 DDMS 中的 TraceView 有 bug,find 无法使用,许多人给 Google 提 issue 提了 5 年也没有解决 ╮(╯_╰)╭ :


(图片截自:https://code.google.com/p/android/issues/detail?id=38825)

*解决办法就是直接使用 SDK 中的 TraceView: *

直接打开 SDK 中的 TraceView :


然后打开之前生成的 trace 文件:


如果直接打开 traceview 有问题,可以通过命令行 traceview  打开:


虽然提示 deprecated,但起码在搜索上还是比 Android Device Monitor 中好用。

TraceView 的使用场景

在发现某个页面或者操作会卡顿时,可以使用 TraceView 定位问题代码。

比如启动,加载图片列表卡顿等情况。

总结

Android SDK 中提供了许多工具帮助我们发现问题,在学会使用工具之余,还是要加强自身对性能要求的意识。

https://developer.android.com/training/articles/perf-tips.html

还有一点,不要过早优化!

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