Android Performance之工具篇(1)-systrace
简介
Systrace 是 Android4.1 中新增的性能数据采样和分析工具。它可帮助开发者收集 Android 关键子系统（如 SurfaceFlinger/SystemServer/Kernel/Input/Display 等 Framework 部分关键模块、服务，View系统等）的运行信息，从而帮助开发者更直观的分析系统瓶颈，改进性能。
Systrace 的功能包括跟踪系统的 I/O 操作、内核工作队列、CPU 负载以及 Android 各个子系统的运行状况等。在 Android 平台中，它主要由3部分组成：
- 内核部分：Systrace 利用了 Linux Kernel 中的 ftrace 功能。所以，如果要使用 Systrace 的话，必须开启 kernel 中和 ftrace 相关的模块。
- 数据采集部分：Android 定义了一个 Trace 类。应用程序可利用该类把统计信息输出给ftrace。同时，Android 还有一个 atrace 程序，它可以从 ftrace 中读取统计信息然后交给数据分析工具来处理。
- 数据分析工具：Android 提供一个 systrace.py（ python 脚本文件，位于 Android SDK目录/platform-tools/systrace 中，其内部将调用 atrace 程序）用来配置数据采集的方式（如采集数据的标签、输出文件名等）和收集 ftrace 统计数据并生成一个结果网页文件供用户查看。 从本质上说，Systrace 是对 Linux Kernel中 ftrace 的封装。应用进程需要利用 Android 提供的 Trace 类来使用 Systrace.
关于 Systrace 的官方介绍和使用可以看这里：Systrace
Systrace简单使用
- Eclipse或Studio，手机准备好你要进行抓取的界面
- 点击开始抓取(命令行的话就是开始执行命令)
- 手机上开始操作
- 设定好的时间到了之后，会将生成 Trace.html 文件，使用 Chrome 将这个文件打开进行分析
Systrace 文件如下
使用命令行工具抓取 Systrace
Systrace 工具在 Android-SDK 目录下的 platform-tools 里面,下面是简单的使用方法
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$ cd android-sdk/platform-tools/systrace $ python systrace.py |
可以在 Bash 中配置好对应的路径和 Alias，使用起来还是很快速的。另外 User 版本所抓的 Systrce 文件所包含的信息,是比 eng 版本或者 Userdebug 版本要少的,建议使用 Userdebug 版本的机器来进行 debug,这样既保证了性能,又能有比较详细的输出结果.
抓取结束后，会生成对应的 Trace.html 文件，注意这个文件只能被 Chrome 打开。关于如何分析 Trace 文件，我们下面的章节会讲。不论使用那种工具，在抓取之前都可以选择参数，下面说一下这些参数的意思：
-h, –help Show the help message.（帮助）
-o Write the HTML trace report to the specified file.（即输出文件名，）
-t N, –time=N Trace activity for N seconds. The default value is 5 seconds. （Trace抓取的时间，一般是 ： -t 8）
-b N, –buf-size=N Use a trace buffer size of N kilobytes. This option lets you limit the total size of the data collected during a trace.
-k
—ktrace= Trace the activity of specific kernel functions, specified in a comma-separated list.
-l, –list-categories List the available tracing category tags. The available tags are(下面的参数不用翻译了估计大家也看得懂，贴官方的解释也会比较权威，后面分析的时候我们会看到这些参数的作业的):
- gfx - Graphics
- input - Input
- view - View
- webview - WebView
- wm - Window Manager
- am - Activity Manager
- audio - Audio
- video - Video
- camera - Camera
- hal - Hardware Modules
- res - Resource Loading
- dalvik - Dalvik VM
- rs - RenderScript
- sched - CPU Scheduling
- freq - CPU Frequency
- membus - Memory Bus Utilization
- idle - CPU Idle
- disk - Disk input and output
- load - CPU Load
- sync - Synchronization Manager
- workq - Kernel Workqueues Note: Some trace categories are not supported on all devices. Tip: If you want to see the names of tasks in the trace output, you must include the sched category in your command parameters.
-a
—app= Enable tracing for applications, specified as a comma-separated list of package names. The apps must contain tracing instrumentation calls from the Trace class. For more information, see Analyzing Display and Performance.
—link-assets Link to the original CSS or JavaScript resources instead of embedding them in the HTML trace report.
—from-file= Create the interactive Systrace report from a file, instead of running a live trace.
—asset-dir= Specify a directory for the trace report assets. This option is useful for maintaining a single set of assets for multiple Systrace reports.
-e
—serial= Conduct the trace on a specific connected device, identified by its device serial number.
上面的参数虽然比较多，但使用工具的时候不需考虑这么多，在对应的项目前打钩即可，命令行的时候才会去手动加参数：
我们一般会把这个命令配置成Alias，配置如下：
1 2 |
alias st-start='python /sdk/platform-tools/systrace/systrace.py' alias st-start-gfx-trace = ‘st-start -t 8 gfx input view sched freq wm am hwui workq res dalvik sync disk load perf hal rs idle mmc’ |
这样在使用的时候，可以直接敲 st-start 即可，当然为了区分和保持各个文件，还需要加上 -o xxx.html .上面的命令和参数不必一次就理解，只需要记住如何简单使用即可，在分析的过程中，这些东西都会慢慢熟悉的。
一般来说比较常用的是
- -o : 指示输出文件的路径和名字
- -t : 抓取时间(最新版本可以不用指定, 按 Enter 即可结束)
- -b : 指定 buffer 大小 (一般情况下,默认的 Buffer 是够用的,如果你要抓很长的 Trae , 那么建议调大 Buffer )
- -a : 指定 app 包名 (如果要 Debug 自定义的 Trace 点, 记得要加这个)
查看支持的 TAG
Systrace 默认支持的 TAG，可以通过下面的命令来进行抓取，不同厂商的机器可能有不同的配置，在使用的时候可以根据自己的需求来进行选择和配置，TAG 选的少的话，Trace 文件的体积也会相应的变小，但是抓取的内容也会相应变少。Trace 文件大小会影响其在 Chrome 中打开后的操作性能，所以这个需要自己取舍
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$ adb shell atrace --list_categoriesgfx - Graphicsinput - Inputview - View Systemwebview - WebViewwm - Window Manageram - Activity Managersm - Sync Manageraudio - Audiovideo - Videocamera - Camerahal - Hardware Modulesres - Resource Loadingdalvik - Dalvik VMrs - RenderScriptbionic - Bionic C Librarypower - Power Managementpm - Package Managerss - System Serverdatabase - Databasenetwork - Networkadb - ADBvibrator - Vibratoraidl - AIDL callsnnapi - NNAPIrro - Runtime Resource Overlaycore_services - Core servicespdx - PDX servicessched - CPU Schedulingfreq - CPU Frequencyidle - CPU Idledisk - Disk I/Osync - Synchronizationmemreclaim - Kernel Memory Reclaimbinder_driver - Binder Kernel driverbinder_lock - Binder global lock tracememory - Memoryfreq - CPU Frequency and System Clock (HAL)gfx - Graphics (HAL)ion - ION Allocation (HAL)sched - CPU Scheduling and Trustzone (HAL) |
添加Trace埋点
自定义Trace TAG
使用Trace.beginSection() 和 Trace.endSection() 定义代码段
@Overrideprotected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {Trace.beginSection("MainActivity.onCreate");super.onCreate(savedInstanceState);setContentView(R.layout.activity_main);mRecyclerView = findViewById(R.id.rv_main);Trace.beginSection("MainActivity.initData");initData();Trace.endSection();mRecyclerView.setLayoutManager(new LinearLayoutManager(this));mRecyclerView.addItemDecoration(new DividerItemDecoration(this,DividerItemDecoration.VERTICAL));mAdapter = new MyAdapter(this, mData);mRecyclerView.setAdapter(mAdapter);Trace.endSection();}
其中Trace.endSection(); 与最近的Trace.beginSection("SelfTag"); 配对结束。
使用命令
systrace.py 脚本中 -a 参数写自己的进程名字
python systrace.py -a com.xxx.xxx
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