正確使用Android效能分析工具——TraceView

前面嘮叨

最近公司app中有些列表在滑動的時候會有卡頓現象，我就開始著手解決這些問題，解決問題之前首先要分析列表滑動的效能瓶頸在什麼地方。因為之前不會正確使用TraceView這個工具，主要是看不懂TraceView介面下方資料指標的值代表什麼意思…以前我用StopWatch類來分析效能，現在覺得弱爆了…不過有些地方StopWatch工具類還是很簡單好用的~

網上可以找了很多部落格來介紹這個工具的使用方法，很多都是講解了一些一些就會的方法，講一個大概，包括StackOverFlow上我也沒有找到很好的講解TraceView各個資料指標程式碼什麼意思的回答

因為我要解決列表滑動的卡頓問題，就必須要找到導致卡頓現象的原因，我就在StackOverFlow上找著別人零散的回答慢慢琢磨這個工具的使用方法。現在我學會了，至少能看懂每個指標什麼意思，最後發現這個工具實在太強大了！！！

TraceView介面

現來看一下整個介面的圖，整個介面包括上下兩部分，上面是你測試的程式中每個執行緒的執行情況，每個執行緒佔一行；下面是每個方法執行的各個指標的值

上面一部分是你測試程式的中每個執行緒執行的時間線，下圖中可以可以看到，主要只有一個main執行緒在執行，因為我滑動了一下列表，main執行緒（UI執行緒）正在進行繪製View呢~

然後我點選了序號為133的一個方法io.bxbxbai.android.examples.activity.ExpandableLayoutMainActivity$SimpleAdapter.getItemView，就會出現兩部分資料：

• Parents
• Children

Parents表示呼叫133這個方法的父方法，可以看到序號為130。Children表示方法133呼叫的其他方法，可以看到有好幾個方法。

如何使用TraceView

因為這次我主要是分析列表滑動卡頓問題，我就講講我是怎麼使用這個工具的，並且我是怎麼分析的。

使用TraceView主要有兩種方式：

1. 最簡單的方式就是直接開啟DDMS，選擇一個程式，然後按上面的“Start Method Profiling”按鈕，等紅色小點變成黑色以後就表示TraceView已經開始工作了。然後我就可以滑動一下列表（現在手機上的操作肯定會很卡，因為Android系統在檢測Dalvik虛擬機器中每個Java方法的呼叫，這是我猜測的）。操作最好不要超過5s，因為最好是進行小範圍的效能測試。然後再按一下剛才按的按鈕，等一會就會出現上面這幅圖，然後就可以開始分析了。
2. 第2種方式就是使用android.os.Debug.startMethodTracing();和android.os.Debug.stopMethodTracing();方法，當執行了這段程式碼的時候，就會有一個trace檔案在/sdcard目錄中生成，也可以呼叫startMethodTracing(String traceName) 設定trace檔案的檔名，最後你可以使用adb pull /sdcard/test.trace /tmp 命令將trace檔案複製到你的電腦中，然後用DDMS工具開啟就會出現第一幅圖了

第一種方式相對來說是一種簡單，但是測試的範圍很寬泛，第二中方式相對來說精確一點，不過我個人喜歡使用第一種，因為簡單，而且它是檢測你的某一個操作。因為第二中更適合檢測某一個方法的效能，其實也沒有那種好，看使用的場景和喜好了。。。

看懂TraceView中的指標

其實我今年7月份就已經開始使用TraceView工具了，但是當時不懂其中每個指標的含義，就沒注意到它強大的地方。看不懂介面下方表格中的指標，這些資料其實一點意義都沒有。

網上包括Android官網也沒有對TraceView工具的使用有詳細的說明文件，這點確實比較蛋疼。

縱軸

TraceView介面下方表格中縱軸就是每個方法，包括了JDK的，Android SDK的，也有native方法的，當然最重要的就是app中你自己寫的方法，有些Android系統的方法執行時間很長，那麼有很大的可能就是你app中呼叫這些方法過多導致的。

每個方法前面都有一個數字，可能是全部方法按照Incl CPU Time 時間的排序序號（後面會講到）

點一個方法後可以看到有兩部分，一個是Parents，另一個是Children。

• Parent表示呼叫這個方法的方法，可以叫做父方法
• Children表示這個方法中呼叫的其他方法，可以叫做子方法

橫軸

橫軸上是很多指標，這些指標表示什麼意思真的困擾了我很長一段時間。。。

能夠很衡量一個方法效能的指標應該只有時間了吧？ 一個方法肯定就是執行時間越短約好咯~~

1. Incl Cpu Time

define inclusive ： 全包括的

上圖中可以看到0（toplevel） 的Incl Cpu Time 佔了100%的時間，這個不是說100%的時間都是它在執行，請看下面程式碼：

public void top() { a(); b(); c(); d(); } 

Incl Cpu Time表示方法top執行的總時間，假如說方法top的執行時間為10ms，方法a執行了1ms，方法b執行了2ms，方法c執行了3ms，方法d執行了4ms（這裡是為了舉個例子，實際情況中方法a、b、c、d的執行總時間肯定比方法top的執行總時間要小一點）。

而且呼叫方法top的方法的執行時間是100ms，那麼：

		Incl Cpu Time
top		10%
	a	10%
	b	20%
	c	30%
	d	40%

從上面圖中可以看到：
toplevel的 Incl Cpu Time 是1110.943，而io.bxbxbai.android.examples.activity.ExpandableLayoutMainActivity$SimpleAdapter.getItemView方法的Incl Cpu Time為12.859，說明後者的Incl Cpu Time % 約為1.2%

這個指標表示 這個方法以及這個方法的子方法（比如top方法中的a、b、c、d方法）一共執行的時間

2. Excl Cpu Time

理解了Incl Cpu Time以後就可以很好理解Excl Cpu Time了，還是上面top方法的栗子：

方法top 的 Incl Cpu Time 減去 方法a、b、c、d的Incl Cpu Time 的時間就是方法top的Excl Cpu Time 了

3. Incl Real Time

這個感覺和Incl Cpu Time 差不多，第7條會講到。

4. Excl Real Time

同上

5. Calls + Recur Calls / Total

這個指標非常重要！

它表示這個方法執行的次數，這個指標中有兩個值，一個Call表示這個方法呼叫的次數，Recur Call表示遞迴呼叫次數，看下圖：

我選中了一個方法，可以看到這個方法的Calls + Recur Calls 值是14 + 0，表示這個方法呼叫了14次，但是沒有遞迴呼叫

從Children這一塊來看，很多方法呼叫都是13的倍數，說明父方法中有一個判斷，但是這不是重點，有些Child方法呼叫Calls為26，這說明了這些方法被呼叫了兩遍，是不是可能存在重複呼叫的情況？這些都是可能可以優化效能的地方。

6. Cpu Time / Call

重點來了！！！！！！！！！！

這個指標應該說是最重要的，從上圖可以看到，133這個方法的呼叫次數為20次，而它的Incl Cpu Time為12.859ms，那麼133方法每一次執行的時間是0.643ms（133這個方法是SimpleAdapter的getItemView方法）

對於一個adapter的getView方法來說0.643ms是非常快的（因為這個adapter中只有一個TextView，我為了測試用的）

如果getView方法執行時間很長，那麼必然導致列表滑動的時候產生卡頓現象，可以在getView方法的Children方法列表中找到耗時最長的方法，分析出現問題的原因：

• 是因為有過多的計算？
• 還是因為有讀取SD卡的操作？
• 還是因為adapter中View太複雜了？
• 還是因為需要有很多判斷，設定View的顯示還是隱藏
• 還是因為其他原因…

7. Real Time / Call

Real Time 和 Cpu Time 我現在還不太明白它們的區別，我的理解應該是:

• Cpu Time 應該是某個方法佔用CPU的時間
• Real Time 應該是這個方法的實際執行時間

為什麼它們會有區別呢？可能是因為CPU的上下文切換、阻塞、GC等原因方法的實際執行時間要比Cpu Time 要稍微長一點。

總結

TraceView是一個非常強大的效能分析工具，因為Android 官網對這個工具的使用介紹文件很少，而且一些中文部落格中寫的也都是抄來抄去，沒有講到底怎麼使用。

最近我在做這方面的效能分析，就慢慢琢磨了這麼工具的使用，發現非常強大，寫下來總結一下。

Android的效能分析工具還有很多，比如：

• Eclipse Memory Analyzer Tool 來分析Android app的記憶體使用
• Dump UI Hierarchy for UI Atomator，分析UI層級
• systrace
• 其他

下圖這一條工具欄中有很多效能分析工具~~~