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：
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：

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：
在这里插入图片描述

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：
在这里插入图片描述
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：
onResume：

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
callActivityOnResume 耗时为 1.219ms

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：
在这里插入图片描述
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：

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();
    }

}