TraceView android 性能优化工具

TraceView界面

现来看一下整个界面的图，整个界面包括上下两部分，上面是你测试的进程中每个线程的执行情况，每个线程占一行；下面是每个方法执行的各个指标的值

上面一部分是你测试进程的中每个线程运行的时间线，下图中可以可以看到，主要只有一个main线程在执行，因为我滑动了一下列表，main线程（UI线程）正在进行绘制View呢~

然后我点击了序号为133的一个方法io.bxbxbai.android.examples.activity.ExpandableLayoutMainActivity$SimpleAdapter.getItemView，就会出现两部分数据：

Parents
Children

Parents表示调用133这个方法的父方法，可以看到序号为130。Children表示方法133调用的其他方法，可以看到有好几个方法。

如何使用TraceView

因为这次我主要是分析列表滑动卡顿问题，我就讲讲我是怎么使用这个工具的，并且我是怎么分析的。

使用TraceView主要有两种方式：

最简单的方式就是直接打开DDMS，选择一个进程，然后按上面的“Start Method Profiling”按钮，等红色小点变成黑色以后就表示TraceView已经开始工作了。然后我就可以滑动一下列表（现在手机上的操作肯定会很卡，因为Android系统在检测Dalvik虚拟机中每个Java方法的调用，这是我猜测的）。操作最好不要超过5s，因为最好是进行小范围的性能测试。然后再按一下刚才按的按钮，等一会就会出现上面这幅图，然后就可以开始分析了。
第2种方式就是使用android.os.Debug.startMethodTracing();和android.os.Debug.stopMethodTracing();方法，当运行了这段代码的时候，就会有一个trace文件在/sdcard目录中生成，也可以调用startMethodTracing(String traceName) 设置trace文件的文件名，最后你可以使用adb pull /sdcard/test.trace /tmp 命令将trace文件复制到你的电脑中，然后用DDMS工具打开就会出现第一幅图了

第一种方式相对来说是一种简单，但是测试的范围很宽泛，第二中方式相对来说精确一点，不过我个人喜欢使用第一种，因为简单，而且它是检测你的某一个操作。因为第二中更适合检测某一个方法的性能，其实也没有那种好，看使用的场景和喜好了。。。

看懂TraceView中的指标

其实我今年7月份就已经开始使用TraceView工具了，但是当时不懂其中每个指标的含义，就没注意到它强大的地方。看不懂界面下方表格中的指标，这些数据其实一点意义都没有。

网上包括Android官网也没有对TraceView工具的使用有详细的说明文档，这点确实比较蛋疼。

纵轴

TraceView界面下方表格中纵轴就是每个方法，包括了JDK的，Android SDK的，也有native方法的，当然最重要的就是app中你自己写的方法，有些Android系统的方法执行时间很长，那么有很大的可能就是你app中调用这些方法过多导致的。

每个方法前面都有一个数字，可能是全部方法按照Incl CPU Time 时间的排序序号（后面会讲到）

点一个方法后可以看到有两部分，一个是Parents，另一个是Children。

Parent表示调用这个方法的方法，可以叫做父方法
Children表示这个方法中调用的其他方法，可以叫做子方法

横轴

横轴上是很多指标，这些指标表示什么意思真的困扰了我很长一段时间。。。

能够很衡量一个方法性能的指标应该只有时间了吧？一个方法肯定就是执行时间越短约好咯~~

1. Incl Cpu Time

define inclusive ：全包括的

上图中可以看到0（toplevel） 的Incl Cpu Time 占了100%的时间，这个不是说100%的时间都是它在执行，请看下面代码：

1

2

3

4

5

6

        public

        void

         top() {

        a();
       
        b();
       
        c();
       
        d();
       
        }

Incl Cpu Time表示方法top执行的总时间，假如说方法top的执行时间为10ms，方法a执行了1ms，方法b执行了2ms，方法c执行了3ms，方法d执行了4ms（这里是为了举个栗子，实际情况中方法a、b、c、d的执行总时间肯定比方法top的执行总时间要小一点）。

而且调用方法top的方法的执行时间是100ms，那么：

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

从上面图中可以看到：
toplevel的 Incl Cpu Time 是1110.943，而io.bxbxbai.android.examples.activity.ExpandableLayoutMainActivity$SimpleAdapter.getItemView方法的Incl Cpu Time为12.859，说明后者的Incl Cpu Time % 约为1.2%

这个指标表示这个方法以及这个方法的子方法（比如top方法中的a、b、c、d方法）一共执行的时间

2. Excl Cpu Time

理解了Incl Cpu Time以后就可以很好理解Excl Cpu Time了，还是上面top方法的栗子：

方法top 的 Incl Cpu Time 减去方法a、b、c、d的Incl Cpu Time 的时间就是方法top的Excl Cpu Time 了

3. Incl Real Time

这个感觉和Incl Cpu Time 差不多，第7条会讲到。

4. Excl Real Time

同上

5. Calls + Recur Calls / Total

这个指标非常重要！

它表示这个方法执行的次数，这个指标中有两个值，一个Call表示这个方法调用的次数，Recur Call表示递归调用次数，看下图：

我选中了一个方法，可以看到这个方法的Calls + Recur Calls 值是14 + 0，表示这个方法调用了14次，但是没有递归调用

从Children这一块来看，很多方法调用都是13的倍数，说明父方法中有一个判断，但是这不是重点，有些Child方法调用Calls为26，这说明了这些方法被调用了两遍，是不是可能存在重复调用的情况？这些都是可能可以优化性能的地方。

6. Cpu Time / Call

重点来了！！！！！！！！！！

这个指标应该说是最重要的，从上图可以看到，133这个方法的调用次数为20次，而它的Incl Cpu Time为12.859ms，那么133方法每一次执行的时间是0.643ms（133这个方法是SimpleAdapter的getItemView方法）

对于一个adapter的getView方法来说0.643ms是非常快的（因为这个adapter中只有一个TextView，我为了测试用的）

如果getView方法执行时间很长，那么必然导致列表滑动的时候产生卡顿现象，可以在getView方法的Children方法列表中找到耗时最长的方法，分析出现问题的原因：

是因为有过多的计算？
还是因为有读取SD卡的操作？
还是因为adapter中View太复杂了？
还是因为需要有很多判断，设置View的显示还是隐藏
还是因为其他原因…

7. Real Time / Call

Real Time 和 Cpu Time 我现在还不太明白它们的区别，我的理解应该是:

Cpu Time 应该是某个方法占用CPU的时间
Real Time 应该是这个方法的实际运行时间

为什么它们会有区别呢？可能是因为CPU的上下文切换、阻塞、GC等原因方法的实际执行时间要比Cpu Time 要稍微长一点。

总结

TraceView是一个非常强大的性能分析工具，因为Android 官网对这个工具的使用介绍文档很少，而且一些中文博客中写的也都是抄来抄去，没有讲到底怎么使用。

最近我在做这方面的性能分析，就慢慢琢磨了这么工具的使用，发现非常强大，写下来总结一下。

Android的性能分析工具还有很多，比如：

Eclipse Memory Analyzer Tool 来分析Android app的内存使用
Dump UI Hierarchy for UI Atomator，分析UI层级
systrace
其他

下图这一条工具栏中有很多性能分析工具~~~

窗口的下半界面是对各个函数调用的汇总图Profile Panel

Figure 2 shows the profile pane, a summary of all the time spent in a method.

The table shows both the inclusive and exclusive times (as well as the percentage of the total time).

Exclusive time is the time spent in the method.

Inclusive time is the time spent in the method plus the time spent in any called functions.

We refer to calling methods as “parents” and called methods as “children.” When a method is selected (by clicking on it),

it expands to show the parents and children. Parents are shown with a purple background and children with a yellow background.

The last column in the table shows the number of calls to this method plus the number of recursive calls.

The last column shows the number of calls out of the total number of calls made to that method.

In this view, we can see that there were 14 calls to LoadListener.nativeFinished();

looking at the timeline panel shows that one of those calls took an unusually long time.

图2是对各个函数调用的
汇总图Profile Panel。该表给出了the inclusive and exclusive times及他们所占有的百分比。

Exclusive time
是该函数本身基本操作（不包括子函数调用）的时间。

Inclusive time
是该函数调用所用的时间（包括子函数调用）的时间。

列1：”
Name“表示函数名。

双击
函数名，可以看到在上半界面是时间轴面图（Timeline Panel）看他的所消耗的时间段。（用粗的线段标注）。

双击函数名左边的”
+“展开后可以看到，该函数的”
parents“和”
children”

列2：
“incl%“表示函数的
Inclusive time在
整个MethodTracing时间里占的
百分比。

列3：”
Inclusive“表示
Inclusive time。

列4：”
Excl%“表示函数的
Exclusive time在
整个MethodTracing时间里占的
百分比。

列5：”
Exclusive“表示
Exclusive time。

列6：”Calls+RecurCalls/Total”表示对函数的
调用次数（
包括递归调用）。如图2的nativeFinished()那列为”14+0″表示14次非递归调用，0次递归调用.

列7：新的版本（比如2.1）还有”
time/calls“表示
平均的调用时间（即Inclusive time/ total calls）。如图3。来自google文档的图2感觉有老了。

注：如果函数A调用函数B那么函数A称为函数B的”
parents“，函数B称为函数A的”
children.”

以下是翻译

英语	中文
Incl	调用方法占用时间百分比
Inclusive	调用方法时间(ms)(包括了所有方法的调用)
Excl	执行方法占用时间百分比
Exclusive	执行方法占用时间(ms)(不包括子方法的调用)
Calls+Recur Calls/Total	调用和重复调用的次数
Time/Call	总的时间(ms)

图2：
Profile Panel

图3：
Profile Panel

二、Android 2.2以上（含2.2）的版本中Traceview的简化使用。

Android 2.2除了像2.1当中那样使用Traceview，还可以在
DDMS使用Traceview，比以前简化的不少。

* The trace log files are streamed directly to your development machine.

在Android 2.2后可以不用SD卡。
Traceview
文件流是直接指向开发调试的主机（即DDMS所在的电脑）

To start method profiling:

1. On the Devices tab, select the process that you want to enable method profiling for.

2. Click the Start Method Profiling button.

3. Interact with your application to start the methods that you want to profile.

4. Click the Stop Method Profiling button. DDMS stops profiling your application and opens Traceview with the method profiling information that was collected between the time you clicked on Start Method Profiling and Stop Method Profiling.

在DDMS中如何进行Traceview。

1，在设备表中
选中你想进行method trace的
进程。

2，单击
Method Profiling按钮开始method trace。该按钮在窗口的左上方，它在”stop”按钮的左方，”Device菜单的正下方”。

3，method trace
进行中。

4，单击Method Profiling
按钮停止method trace。紧接着系统会自动弹出Traceview窗口来显示刚才的method trace结果。

三、Traceview文件格式

关于Traceview文件格式请参照
http://developer.android.com/guide/developing/debugging/debugging-tracing.html

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