Android卡顿优化工具

线上监控的方案

1、BlockCanary

从Choregrapher中可以知道，帧的渲染是通过消息发送到主线程执行的。所以通过在计算msg的处理时间就可以判定是否发生卡顿。

Looper.java

public static void loop() {
    ...
    for (;;) {
        ...
        // This must be in a local variable, in case a UI event sets the logger
        Printer logging = me.mLogging;
        if (logging != null) {
            logging.println(">>>>> Dispatching to " + msg.target + " " +
                    msg.callback + ": " + msg.what);
        }
        msg.target.dispatchMessage(msg);
        if (logging != null) {
            logging.println("<<<<< Finished to " + msg.target + " " + msg.callback);
        }
        ...
    }
}

BlockCanary主要是检测msg.target.dispatchMessage(msg);之前的>>>>> Dispatching to 和之后的<<<<< Finished to的间隔时间。 应用发生卡顿，一定是在dispatchMessage中执行了耗时操作。通过给主线程的Looper设置一个Printer，打点统计dispatchMessage方法执行的时间，如果超出阀值，表示发生卡顿，则dump出各种信息，提供开发者分析性能瓶颈。

2、Matrix

帧率监控
向 Choreographer 注册监听，在每一帧 doframe 回调时判断距离上一帧的时间差是否超出阈值（卡顿），若是超出阈值，则获取数组 index 前的全部数据（即两帧之间的全部函数执行信息）进行分析上报。

慢函数，Anr监控
和BlockCannary一样是通过Looper的printer获取msg的执行时间

Matrix还对方法进行了插桩，对每个方法可以更详细的分析

线下工具

1、Perfetto

Perfetto是基于Android 9（P）起可用的平台级跟踪工具，但仅从Android 11（R）起默认启用。在Android 9（P）和10（Q）上，我们首先需要开启traced和traced_probes这两个进程，才能使用Perfetto来抓取数据，可通过命令行来开启手机的这两个进程

adb shell setprop persist.traced.enable 1

在开发者选项中打开

命令行工具抓取

adb shell perfetto --config :test --out /data/misc/perfetto-traces/trace

查看

在Chrome打开 https://ui.perfetto.dev/#!/

2、Systrace

命令行：systrace.py -t 10 sched gfx view wm am app webview -o mytrace.html -a com.androidtrace.test

具体参数含义如下：

-t：指定统计时间为20s。
shced：cpu调度信息。
gfx：图形信息。
view：视图。
wm：窗口管理。
am：活动管理。
app：应用信息。
webview：webview信息。
-a：指定目标应用程序的包名。
-o：生成的systrace.html文件。

查看丢帧

丢帧.png

查看主线程状态

绿色：运行状态

橙色：IO阻塞

蓝色：系统资源不足

灰色：锁

紫色：频繁创建对象

3、Profiler
Profiler查看函数耗时非常方便，缺点是开销大，可能带偏方向

Call Chart可以清晰的看到具体的方法调用情况和执行时间

call chart.png

Bottom Up根据方法耗时排序

bottom up

4、TraceView
TraceView需要手动埋点，生成的trace文件，路径在sdcard/Android/data/项目包名/files。拿到trace文件后用profiler分析和上面是一样的

//开始埋点，“app”是最后生成的性能分析文件
Debug.startMethodTracing("App");

//埋点结束，期间start 到 stop 之间的代码，就是你要测试的代码范围
Debug.stopMethodTracing();

5、StrictMode
线程策略的检测内容，是一些自定义的耗时调用、磁盘读取操作以及网络请求等。

虚拟机策略的检测内容：Activity泄露，Sqlite泄露，检测实例数量

        // 设置线程策略
        StrictMode.setThreadPolicy(new StrictMode.ThreadPolicy.Builder()
                .detectCustomSlowCalls() //API等级11，使用StrictMode.noteSlowCode
                .detectDiskReads()
                .detectDiskWrites()
                .detectNetwork() // or .detectAll() for all detectable problems
                .penaltyLog() //在Logcat 中打印违规异常信息
//              .penaltyDialog() //也可以直接跳出警报dialog
//              .penaltyDeath() //或者直接崩溃
                .build());
        //设置虚拟机策略
        StrictMode.setVmPolicy(new StrictMode.VmPolicy.Builder()
                .detectLeakedSqlLiteObjects()
                // 给NewsItem对象的实例数量限制为1
                .setClassInstanceLimit(NewsItem.class, 1)
                .detectLeakedClosableObjects() //API等级11
                .penaltyLog()
                .build());