如何智能识别系统性能抓取对应perfetto trace然后方便分析trace-有源码的简单方案

背景：

正常我们抓取perfetto或者systrace都是采用的手动抓取方式，但是手动抓取方式一般适用于一些必现的场景，但是经常一些性能问题都不是必现的。很可能是偶现的问题。所以针对这种偶现的性能问题我们应该如何做呢？
很多同学会想到是否可以考虑自动化监测的呢？本文就来带大家简单实现一个自动化监测系统性能，当性能低下时候可以实现对系统进行perfetto的抓取trace，方便分析问题。

方案简单设计：

上面背景中聊的性能低下，这里只是个文字描述，具体应该怎么来代表和判断当前系统就是性能低下呢？
这里其实可以有很多个指标维度：
1、cpu使用率过高，可以代表当前cpu负载太大，当前系统可能存在卡顿
2、当前帧率低，或者检测卡顿主线程卡顿等
…等其他指标

这里为了简单起见，我们就简单认为cpu使用率为性能低下的参考指标，也就是cpu使用率太高就代表当前系统性能低，要触发对应的perfetto来抓对应trace
设计如下图：

在这里插入图片描述

实战代码

#!/bin/bash

# 配置参数
THRESHOLD=40
CHECK_INTERVAL=5
TRACE_DURATION=10
TRACE_CONFIG="trace_config.pb"
TRACE_OUTPUT="trace.perfetto-trace"
ADB="adb"
LOG_FILE="cpu_monitor.log"

# 确保adb设备已连接
function check_adb() {
  if ! $ADB get-state 1>/dev/null 2>&1; then
    echo "错误：未找到已连接的Android设备" | tee -a "$LOG_FILE"
    exit 1
  fi
}

# 获取当前CPU使用率（整个系统）
function get_cpu_usage() {
  # 使用临时变量存储adb输出
  local cpu_data1=$(adb shell "cat /proc/stat | grep '^cpu '")
  read -r cpu user nice system idle iowait irq softirq steal guest <<< "$cpu_data1"

  # 计算首次总时间和空闲时间
  total1=$((user + nice + system + idle + iowait + irq + softirq + steal))
  idle1=$idle

  sleep 1

  # 第二次读取
  local cpu_data2=$(adb shell "cat /proc/stat | grep '^cpu '")
  read -r cpu user nice system idle iowait irq softirq steal guest <<< "$cpu_data2"

  total2=$((user + nice + system + idle + iowait + irq + softirq + steal))
  idle2=$idle

  total_diff=$((total2 - total1))
  idle_diff=$((idle2 - idle1))

  if [[ $total_diff -ne 0 ]]; then
    usage=$((100 - (idle_diff * 100) / total_diff))
    echo $usage
  else
    echo 0
  fi
}

# 执行perfetto跟踪
function start_tracing() {
  local timestamp=$(date +%Y%m%d_%H%M%S)
  local output_file="${TRACE_OUTPUT%.*}_${timestamp}.${TRACE_OUTPUT##*.}"

  echo "$(date) - CPU使用率超过阈值，开始抓取跟踪数据..." | tee -a "$LOG_FILE"
  
  # 将配置文件推送到设备
  $ADB push "$TRACE_CONFIG" /data/local/tmp/trace_config.pb || {
    echo "错误：推送配置文件失败" | tee -a "$LOG_FILE"
    return 1
  }

  # 启动perfetto跟踪（后台执行）
  $ADB shell "nohup perfetto -c /data/local/tmp/trace_config.pb -o /data/misc/perfetto-traces/$output_file --txt"

  # 等待跟踪启动
  sleep 2

  # 检查是否启动成功
  if $ADB shell "ps -A | grep -q perfetto"; then
    echo "$(date) - 跟踪已启动，持续${TRACE_DURATION}秒..." | tee -a "$LOG_FILE"
    sleep $TRACE_DURATION
    
    # 停止跟踪（通过发送SIGINT）
    $ADB shell "pkill -SIGINT perfetto"
    
    # 等待文件写入
    sleep 3
    
    # 拉取跟踪文件
    $ADB pull "/data/misc/perfetto-traces/$output_file" . && \
    echo "$(date) - 跟踪文件已保存：$output_file" | tee -a "$LOG_FILE"
  else
    echo "错误：perfetto启动失败" | tee -a "$LOG_FILE"
    return 1
  fi
}

# 主监控循环
function main() {
  check_adb
  echo "$(date) - 启动CPU监控，阈值：${THRESHOLD}%，检测间隔：${CHECK_INTERVAL}秒" | tee -a "$LOG_FILE"
  
  while true; do
    cpu_usage=$(get_cpu_usage)
    echo "$(date) - 当前CPU使用率：${cpu_usage}%" | tee -a "$LOG_FILE"
    
    if [[ $cpu_usage -ge $THRESHOLD ]]; then
      start_tracing
      # 触发后暂停检测防止重复触发
      echo "$(date) - 触发跟踪后暂停检测60秒..." | tee -a "$LOG_FILE"
      sleep 60
    else
      sleep $CHECK_INTERVAL
    fi
  done
}

# 执行主函数
main