前面唠叨

最近公司 app 中有些列表在滑动的时候会有卡顿现象,我就开始着手解决这些问题,解决问题之前首先要分析列表滑动的性能瓶颈在什么地方。因为之前不会正确使用 TraceView 这个工具,主要是看不懂 TraceView 界面下方数据指标的值代表什么意思…以前我用 StopWatch 类来分析性能,现在觉得弱爆了…不过有些地方 StopWatch 工具类还是很简单好用的~

网上可以找了很多博客来介绍这个工具的使用方法,很多都是讲解了一些一些就会的方法,讲一个大概,包括 StackOverFlow 上我也没有找到很好的讲解 TraceView 各个数据指标代码什么意思的回答

因为我要解决列表滑动的卡顿问题,就必须要找到导致卡顿现象的原因,我就在 StackOverFlow 上找着别人零散的回答慢慢琢磨这个工具的使用方法。现在我学会了,至少能看懂每个指标什么意思,最后发现这个工具实在太强大了!!!

TraceView 界面

现来看一下整个界面的图,整个界面包括上下两部分,上面是你测试的进程中每个线程的执行情况,每个线程占一行;下面是每个方法执行的各个指标的值

上面一部分是你测试进程的中每个线程运行的时间线,下图中可以可以看到,主要只有一个 main 线程在执行,因为我滑动了一下列表,main 线程(UI 线程)正在进行绘制 View 呢~~

然后我点击了序号为 133 的一个方法 io.bxbxbai.android.examples.activity.ExpandableLayoutMainActivity$SimpleAdapter.getItemView,就会出现两部分数据:

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如何使用 TraceView

因为这次我主要是分析列表滑动卡顿问题,我就讲讲我是怎么使用这个工具的,并且我是怎么分析的。

使用 TraceView 主要有两种方式:

1.最简单的方式就是直接打开 DDMS,选择一个进程,然后按上面的 “Start Method Profiling” 按钮,等红色小点变成黑色以后就表示 TraceView 已经开始工作了。然后我就可以滑动一下列表(现在手机上的操作肯定会很卡,因为 Android 系统在检测 Dalvik 虚拟机中每个 Java 方法的调用,这是我猜测的)。操作最好不要超过 5s,因为最好是进行小范围的性能测试。然后再按一下刚才按的按钮,等一会就会出现上面这幅图,然后就可以开始分析了。

2.第 2 种方式就是使用 android.os.Debug.startMethodTracing();和 android.os.Debug.stopMethodTracing();方法,当运行了这段代码的时候,就会有一个 trace 文件在/sdcard 目录中生成,也可以调用 startMethodTracing(String traceName) 设置 trace 文件的文件名,最后你可以使用 adb pull /sdcard/test.trace /tmp 命令将 trace 文件复制到你的电脑中,然后用 DDMS 工具打开就会出现第一幅图了

第一种方式相对来说是一种简单,但是测试的范围很宽泛,第二中方式相对来说精确一点,不过我个人喜欢使用第一种,因为简单,而且它是检测你的某一个操作。因为第二中更适合检测某一个方法的性能,其实也没有那种好,看使用的场景和喜好了。。。

看懂 TraceView 中的指标

其实我今年 7 月份就已经开始使用 TraceView 工具了,但是当时不懂其中每个指标的含义,就没注意到它强大的地方。看不懂界面下方表格中的指标,这些数据其实一点意义都没有 。

网上包括 Android 官网也没有对 TraceView 工具的使用有详细的说明文档,这点确实比较蛋疼。

纵轴

TraceView 界面下方表格中纵轴就是每个方法,包括了 JDK 的,Android SDK 的,也有 native 方法的,当然最重要的就是 app 中你自己写的方法,有些 Android 系统的方法执行时间很长,那么有很大的可能就是你 app 中调用这些方法过多导致的。

每个方法前面都有一个数字,可能是全部方法按照 Incl CPU Time 时间的排序序号(后面会讲到)

点一个方法后可以看到有两部分,一个是 Parents,另一个是 Children。

横轴

横轴上是很多指标,这些指标表示什么意思真的困扰了我很长一段时间。。。

能够很衡量一个方法性能的指标应该只有时间了吧? 一个方法肯定就是执行时间越短约好咯~~

  1. Incl Cpu Time define inclusive : 全包括的 上图中可以看到 0(toplevel) 的 Incl Cpu Time 占了 100% 的时间,这个不是说 100% 的时间都是它在执行,请看下面代码:
    public void top() {     a();     b();     c();     d(); }

Incl Cpu Time 表示方法 top 执行的总时间,假如说方法 top 的执行时间为 10ms,方法 a 执行了 1ms,方法 b 执行了 2ms,方法 c 执行了 3ms,方法 d 执行了 4ms(这里是为了举个栗子,实际情况中方法 a、b、c、d 的执行总时间肯定比方法 top 的执行总时间要小一点)。
而且调用方法 top 的方法的执行时间是 100ms,那么:

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从上面图中可以看到:
toplevel 的 Incl Cpu Time 是 1110.943,而 io.bxbxbai.android.examples.activity.ExpandableLayoutMainActivity$SimpleAdapter.getItemView 方法的 Incl Cpu Time 为 12.859,说明后者的 Incl Cpu Time % 约为 1.2%

这个指标表示 这个方法以及这个方法的子方法(比如 top 方法中的 a、b、c、d 方法)一共执行的时间

  1. Excl Cpu Time

    理解了 Incl Cpu Time 以后就可以很好理解 Excl Cpu Time 了,还是上面 top 方法的栗子:
    方法 top 的 Incl Cpu Time 减去 方法 a、b、c、d 的 Incl Cpu Time 的时间就是方法 top 的 Excl Cpu Time 了

  2. Incl Real Time
    这个感觉和 Incl Cpu Time 差不多,第 7 条会讲到。

  3. Excl Real Time
    同上

  4. Calls + Recur Calls / Total
    这个指标非常重要!

它表示这个方法执行的次数,这个指标中有两个值,一个 Call 表示这个方法调用的次数,Recur Call 表示递归调用次数,看下图:

我选中了一个方法,可以看到这个方法的 Calls + Recur Calls 值是 14 + 0,表示这个方法调用了 14 次,但是没有递归调用
  

从 Children 这一块来看,很多方法调用都是 13 的倍数,说明父方法中有一个判断,但是这不是重点,有些 Child 方法调用 Calls 为 26,这说明了这些方法被调用了两遍,是不是可能存在重复调用的情况?这些都是可能可以优化性能的地方。

  1. Cpu Time / Call 重点来了!!!!!!!!!!

这个指标应该说是最重要的,从上图可以看到,133 这个方法的调用次数为 20 次,而它的 Incl Cpu Time 为 12.859ms,那么 133 方法每一次执行的时间是 0.643ms(133 这个方法是 SimpleAdapter 的 getItemView 方法)
对于一个 adapter 的 getView 方法来说 0.643ms 是非常快的(因为这个 adapter 中只有一个 TextView,我为了测试用的)

如果 getView 方法执行时间很长,那么必然导致列表滑动的时候产生卡顿现象,可以在 getView 方法的 Children 方法列表中找到耗时最长的方法,分析出现问题的原因:

  1. Real Time / Call Real Time 和 Cpu Time 我现在还不太明白它们的区别,我的理解应该是:
  2. Cpu Time 应该是某个方法占用 CPU 的时间
  3. Real Time 应该是这个方法的实际运行时间

为什么它们会有区别呢?可能是因为 CPU 的上下文切换、阻塞、GC 等原因方法的实际执行时间要比 Cpu Time 要稍微长一点。

总结

TraceView 是一个非常强大的性能分析工具,因为 Android 官网对这个工具的使用介绍文档很少,而且一些中文博客中写的也都是抄来抄去,没有讲到底怎么使用。

最近我在做这方面的性能分析,就慢慢琢磨了这么工具的使用,发现非常强大,写下来总结一下。

Android 的性能分析工具还有很多,比如:

下图这一条工具栏中有很多性能分析工具~~~

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版权声明:此文章转载自http://bxbxbai.github.io/2014/10/25/use-trace-view/


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