天天看点

Android 性能优化工具之 TraceView

简介

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,主要便于我们分析及优化方法的执行。

官方文档

参考:TraceView 使用文档

使用

1. 获取 .trace 报表

  • 第一步:点击Android Studio中的Tools/Android/Android Device Monitor,打开调试界面。
  • 第二步:如下面截图所示,选中要分析的应用包名,点击 Start Method Profiling 按钮,之后就会开始跟踪:
    Android 性能优化工具之 TraceView
  • 第三步:进入应用内进行操作,操作完毕后,再次点击上面的按钮Stop Method Profiling,等待一会,就会在右边的窗口生成分析的报表,将鼠标上移到红框的文件名处,可以看到保存的位置,我们可以把它保存起来以便之后分析跟踪问题:
    Android 性能优化工具之 TraceView

2. 分析 .trace 报表

获取完报表之后,我们就可以通过它来分析,这个区域分为三个部分:

Android 性能优化工具之 TraceView
  • 红色区域:列出了运行的各个线程。
  • 蓝色区域:线程在一段时间内的运行情况,我们点击有颜色的地方,就可以定位到具体做了哪些操作。
  • 紫色区域:方法调用的具体情况。

前面两个区域都比较好理解,我们主要看一下紫色区域的每一列具体的含义:

Android 性能优化工具之 TraceView

上面的表格中,一部分单位是百分比,另一部分是ms,要注意区别,除此之外,有两点需要解释一下:

  • Incl和Excl的概念

    关于Incl和Excl的概念可以用下面这段代码来表示:

public static void inclExcl(Context context) { //这个函数的运行时间为 Incl Real Time
        //假如这里没有调用任何函数,那么这里的运行时间就是:Excl Real Time
        writeSomething(context, 1000); //这里的运行时间是:Incl Real Time - Excl Real Time
    }
           
  • Cpu Time和Real Time的区别

    Real Time表示的是一个函数从开始到运行时候所占用的时间,而CPU Time则表示CPU执行这段函数所耗费的时间。

    举个例子,假如我们一个函数doSomething(),CPU执行它首先花了time1的时间,之后CPU被分配用去执行别的函数花了time2,执行完之后继续回来执行doSomething(),花了time3的时间把它执行完,那么doSomething()的Real Time就等于time1 + time2 + time3,而Cpu Time则等于time1 + time3。

我们可以通过点击具体的列进行排序,在平时的分析中,我们主要关注一下:

  • CPU Time / Call较高

    这一列表示函数的单个执行时间较长,这里往往是可以优化的点:

  • 分析该函数的实现方式,能够用其它的方法来实现,从而减少函数的运行时间
  • 分析该函数所执行的线程,如果可以那么把它放到子线程中执行
  • 分析该函数所调用的时机,避免在应用启动,或者做动画的过程中执行它,否则会导致启动速度变慢和界面卡顿。
  • CPU Time 较高,但 CPU Time / Call 不高

    这一列表示函数的单个执行时长不长,但调用的次数很多,这同样是可以优化的点,需要看一下是否有必要在每个地方都调用它,能否进行延后操作,统计到一个地方执行。

  • 和Android相关的某些函数的Real Time:

    由于我们的界面需要等到onCreate、onResume等函数执行完之后,才会真正的显示出来,因此,我们需要保证它们能够尽快地执行完,也就是它的Incl Real Time尽可能地短:

    例如下面两点是最基本的:

  • onCreate:
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  • onResume:
    Android 性能优化工具之 TraceView

实例

我们分析一下在启动过程中,由于布局复杂或者耗时操作导致的问题:

首先我们看一下正常的情况:

  • callActivityOnCreate 部分耗时为 6.180ms
    Android 性能优化工具之 TraceView
  • callActivityOnResume 耗时为 1.219ms
    Android 性能优化工具之 TraceView

    布局层次过于复杂导致的问题

    我们修改Activity的根布局:

<FrameLayout
        android:background="@android:color/black"
        android:layout_width="match_parent"
        android:layout_height="match_parent">
        <FrameLayout
            android:background="@android:drawable/screen_background_dark"
            android:layout_width="match_parent"
            android:layout_height="500dp">
            <FrameLayout
                android:background="@android:drawable/star_big_off"
                android:layout_width="match_parent"
                android:layout_height="400dp">
                <FrameLayout
                    android:background="@android:drawable/bottom_bar"
                    android:layout_width="match_parent"
                    android:layout_height="300dp">
                    <FrameLayout
                        android:background="@android:color/holo_blue_bright"
                        android:layout_width="match_parent"
                        android:layout_height="200dp">
                    </FrameLayout>
                </FrameLayout>
            </FrameLayout>
        </FrameLayout>
</FrameLayout>
           

再次抓取之后,看一下onCreate的时间,发现耗时增加到17ms:

Android 性能优化工具之 TraceView

之后再点击这个函数,分析里面耗时最长的子方法,可以看到就是由于布局引起的:

Android 性能优化工具之 TraceView

在启动过程中进行耗时的操作

首先把布局恢复成没有问题的状态,然后在onCreate和onResume方法中增加不同的IO操作:

public class TraceViewActivity extends Activity {

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_trace_view);
        TraceViewOperation.writeOnActivityOnCreate(this, 1000);
    }

    @Override
    protected void onResume() {
        super.onResume();
        TraceViewOperation.writeOnActivityOnResume(this, 1000);
    }

}
           

其中 onCreate 在主线程中进行,而 onResume 里面则另起了一个线程:

public class TraceViewOperation {

    public static void writeOnActivityOnCreate(Context context, int count) {
        writeSomething(context, count);
    }
    
    public static void writeOnActivityOnResume(final Context context, final int count) {
        new Thread() {
            @Override
            public void run() {
                super.run();
                writeSomething(context, count);
            }
        }.start();
    }

}
           
  • onCreate耗时:
    Android 性能优化工具之 TraceView
  • 和上面类似,点进去看耗时的方法,正是由于我们在前面进行IO操作引起的:
    Android 性能优化工具之 TraceView
  • onResume耗时:
    Android 性能优化工具之 TraceView
    可以看到,由于我们是另起了一个线程进行操作,因此,并不会占用它的运行时间。

小结

通过 TraceView,我们可以了解到某些关键函数上的运行时间,正如前面第三点谈到的,根据不同的情况进行分析和优化,将会有效地提高应用的启动速度,避免出现卡顿现象。