Android 启动优化工具使用介绍

一、TraceView

TraceView 是 Android SDK 自带的工具，用来分析函数调用过程，可以对Android的应用程序以及Framework层的代码进行性能分析。它是一个图形化的工具，最终会产生一个图表，用于对性能分析进行说明，可以分析到应用具体每一个方法的执行时间，使用非常直观简单，分析性能问题很简便。

图形的形式展示执行时间、调用栈等。
信息全面，包含所有线程

TraceView 使用方法

使用代码的方式生成 trace 文件。

//开始 trace 文件，保存到 sdcard/Android/data/packagename/files
Debug.startMethodTracing("PerformanceApp")
//结束
Debug.stopMethodTracing()

当你调用开始代码的时候，系统会生产 trace 文件，并且产生追踪数据，当你调用结束代码时，会将追踪数据写入到 trace 文件中。

如，在Application 中记录三方库运行情况分析，如下代码所示：

class PerformanceApp : Application() {

    override fun onCreate() {
        super.onCreate()
        Debug.startMethodTracing("PerformanceApp")
        sApplication = this
        //腾讯Bugly
        initBugly()
        //友盟
        initUmeng()
        //Fresco 图片加载
        initFresco()
        //高德地图
        initMap()
        Debug.stopMethodTracing()
    }
}

点击 AndroidStudio 右下角 Device File Explorer 即可打开文件位置，如下图所示。

trace 文件路径图

接下来，我们打开 PerformanceApp.trace 文件，如下图：

选择时间范围：用于确定您要在跟踪窗格中检查所记录时间范围的哪一部分。当您首次记录函数跟踪时，CPU Profiler 将在 CPU 时间线中自动选择您的记录的完整长度。如果您想仅检查所记录时间范围一小部分的函数跟踪数据，您可以点击并拖动突出显示的区域边缘以修改其长度。
Call Chart：调用图表

Call Chart 是 Traceview 默认使用的展示方式。它按照应用程序的函数执行顺序来展示，适合用于分析整个流程的调用。举一个最简单的例子，A 函数调用 B 函数，B 函数调用 C 函数，循环三次，就得到了 Call Chart

橙色：系统 api 调用颜色是橙色
绿色：应用自身的一些函数的调用是绿色
蓝色：第三方 api 调用是蓝色

Flame Chart：火焰图

收集相同的调用顺序的完全相同的函数。

Top Down 树

函数的调用列表。调用了A函数，整体时间是Total，A函数执行了一行代码，然后调用了B函数，Self 就是执行一行代码的时间，Children 就是B函数的时间。Total=Self+Children。

Bottom Up 树
下拉菜单中选择如何测量每个函数调用的时间信息：

Wall clock time：壁钟时间信息表示实际经过的时间(如：一段代码发生在 A 线程上，这个线程真正执行了多长时间，比如这段代码执行了 100ms，那么 WallClockTime 就是 100ms。)
Thread time：CPU 执行的时间。线程时间信息表示实际经过的时间减去线程没有消耗 CPU 资源的任意时间部分。对于任何给定函数，其线程时间始终少于或等于其壁钟时间。使用线程时间可以让您更好地了解线程的实际 CPU 使用率中有多少是给定函数消耗的。

使用 Call Chart 标签检查跟踪

Call Chart 标签提供函数跟踪的图形表示形式，其中，水平轴表示函数调用（或调用方）的时间段和时间，并沿垂直轴显示其被调用者。对系统 API 的函数调用显示为橙色，对应用自有函数的调用显示为绿色，对第三方 API（包括 Java 语言 API）的函数调用显示为蓝色。下面的图 1 展示了一个调用图表示例，并描绘了给定函数的 self time、children time 以及总时间的概念。您可以在如何使用 Top Down 和 Bottom Up 检查跟踪部分详细了解这些概念。

![图 1. 一个调用图表示例，描绘了函数 D 的 self、children 及总时间]
(https://upload-images.jianshu.io/upload_images/2079881-90eeb40ac0f1f84d.png?imageMogr2/auto-orient/strip%7CimageView2/2/w/1240)

使用 Flame Chart 标签检查跟踪

Flame Chart 标签提供一个倒置的调用图表，其汇总相同的调用堆栈。即，收集共享相同调用方顺序的完全相同的函数，并在火焰图中用一个较长的横条表示它们（而不是将它们显示为多个较短的横条，如调用图表中所示）。这样更方便您查看哪些函数消耗最多时间。不过，这也意味着水平轴不再代表时间线，相反，它表示每个函数相对的执行时间。
为帮助说明此概念，请考虑以下图 2 中的调用图表。请注意，函数 D 多次调用 B（B1、B2 和 B3），其中一些对 B 的调用也调用了 C（C1 和 C3）。

图 2. 包含多个共享通用调用方顺序的函数调用的调用图表

由于 B1、B2 和 B3 共享相同的调用方顺序 (A → D → B)，因此，可将它们汇总在一起，如下所示。同样，将 C1 和 C3 汇总在一起，因为它们也共享相同的调用方顺序 (A → D → B → C)—请注意，未包含 C2，因为它具有不同的调用方顺序 (A → D → C)。

图 3. 汇总共享相同调用堆栈的相同函数

汇总的函数调用用于创建火焰图，如图 4 所示。请注意，对于火焰图中任何给定的函数调用，消耗最多 CPU 时间的被调用方首先显示。

图 4 显示的调用图表的火焰图表示形式

TraceView 缺点

TraceView 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。

在 Android 5.0 之后，新增了startMethodTracingSampling
方法，可以使用基于样本的方式进行分析，以减少分析对运行时的性能影响。新增了 sample 类型后，就需要我们在开销和信息丰富度之间做好权衡。

官方文档：https://developer.android.com/studio/profile/cpu-profiler#method_traces

本文参考：https://www.jianshu.com/p/41fcf5b4b5eb

二、Systrace

https://www.wanandroid.com/blog/show/2184