Android卡顿

最新推荐文章于 2024-05-13 09:44:31 发布

milan-xiao-tiejiang

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分类专栏： Android进阶

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参考Awesome-Android-Interview

Demo：Advanced

线下调试

Linux命令

说到卡顿，主要都和 CPU 相关。刷了几篇CPU文章，造成卡顿的原因最终都会反映到 CPU 时间上。

CPU 时间分为两种：用户时间和系统时间。用户时间就是执行用户态应用程序代码所消耗的时间；系统时间就是执行内核态系统调用所消耗的时间，包括 I/O、锁、中断以及其他系统调用的时间。

Linux环境下进程的CPU占用率，获取手机cpu方法

E:\zt\project\jitpack\Advanced>adb shell
// 获取 CPU 核心数
heroqltechn:/ $ cat /sys/devices/system/cpu/possible
0-3
// 获取某个 CPU 的频率
heroqltechn:/ $ cat /sys/devices/system/cpu/cpu0/cpufreq/cpuinfo_max_freq
1593600

Traceview

生成trace日志方法

使用 CPU Profiler 检查 CPU 活动

Traceview 可以用来查看整个过程有哪些函数调用，但是工具本身带来的性能开销过大，有时无法反映真实的情况。比如一个函数本身的耗时是 1 秒，开启 Traceview 后可能会变成 5 秒，而且这些函数的耗时变化并不是成比例放大。

Nanoscope

另外介绍一款，Uber 开源的Nanoscope就能达到这个效果。它的实现原理是直接修改 Android 虚拟机源码，在ArtMethod执行入口和执行结束位置增加埋点代码，将所有的信息先写到内存，等到 trace 结束后才统一生成结果文件。

但是它也有不少限制：需要自己刷 ROM，并且当前只支持 Nexus 6P，或者采用其提供的 x86 架构的模拟器。默认只支持主线程采集，其他线程需要代码手动设置。考虑到内存大小的限制，每个线程的内存数组只能支持大约 20 秒左右的时间段。

systrace

使用

利用了 Linux 的ftrace调试工具，相当于在系统各个关键位置都添加了一些性能探针，也就是在代码里加了一些性能监控的埋点。

systrace 跟踪系统的 I/O 操作、CPU 负载、Surface 渲染、GC 等事件。

systrace 工具有选择性或者采用抽样的方式观察某些函数调用过程，只能监控特定系统调用的耗时情况，而且性能开销非常低。但是它不支持应用程序代码的耗时分析，所以在使用时有一些局限性。

我们可以通过编译时给每个函数插桩的方式来实现，也就是在重要函数的入口和出口分别增加Trace.beginSection和Trace.endSection。

注意

AS在3.0之后删除之前的了 Tools目录下的Android菜单，这样就导致以前通过Tools——>Android——>DeviceMonitor打开DDMS的方式行不通啦；

最后根据Google 文档自己鼓捣打开DDMS，在此记录一下：

1.先找到配置的SDK路径，我的是E:\android-sdk\sdk；

2.在SDK的android路径tools下monitor.bat 的批处理文件；

3.点击monitor.bat这个批处理文件，在屏幕上会打开一个类似CMD的命令行中输入板，然后迅速自动关闭；

4.坐等1到3秒就会打开DDMS；

Simpleperf

分析 Native 函数的调用。

如果需要分析 Native 代码的耗时，可以选择 Simpleperf；如果想分析系统调用，可以选择 systrace；如果想分析整个程序执行流程的耗时，可以选择 Traceview 或者插桩版本的 systrace。

Profiler

Android Studio 3.2 的 Profiler 中直接集成了几种性能分析工具，其中：Sample Java Methods 的功能类似于 Traceview 的 sample 类型。Trace Java Methods 的功能类似于 Traceview 的 instrument 类型。Trace System Calls 的功能类似于 systrace。SampleNative (API Level 26+) 的功能类似于 Simpleperf。

线上监控

消息队列

通过替换 Looper 的 Printer 实现。

            final Printer logging = me.mLogging;
            if (logging != null) {
                logging.println(">>>>> Dispatching to " + msg.target + " " +
                        msg.callback + ": " + msg.what);
            }

AndroidPerformanceMonitor

也是BlockCanary原理，中文文档

通过一个监控线程，每隔一段时间向主线程消息队列的头部插入一条空消息，然后监测空消息是否被消费。

插桩

使用Hook 技术。

参考demo中的CartonActivity页面

            @TimeSpend("btnTime")
            @Override
            public void onClick(View v) {
                try {
                    Thread.sleep(1000);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }

输出日志
com.example.advanced E/TimeSpendAspect: 功能：btnTime,类的onClick方法执行了，用时1000 ms

Profilo

Facebook 开源了一个叫Profilo的库，集成 atrace 功能，快速获取 Java 堆栈。

demo项目地址

Profilo 的实现非常精妙，它实现类似 Native 崩溃捕捉的方式快速获取 Java 堆栈，通过间隔发送 SIGPROF 信号，整个过程如下图所示。