透过systrace工具看dex2oat对应用启动性能的影响

不可忘记用爱心接待客旅，因为曾有接待客旅的，不知不觉就接待了天使。---希伯来书13:2

问题描述

chrome应用冷启动缓慢，跟参考机相比在luncher界面点击chrome图标，有一个明显的延迟，然后chrome才被启动起来。从点击图标到第一个界面加载完全显示，问题机相对参考机要慢3s左右。

初步分析

在 Android 平台侧性能优化之应用启动 一文里遇到过假冷启动引发的类似问题，按照这个思路检查排除了假冷启动的可能。
因为chrome都是通过play store跟新到最新版本v58.0.3029.83的。这也排除了chrome版本不同照成的因素。
参考机问题机的硬件参数有差异，问题机硬件是工程机的标准，而参考机是出货的硬件标准。这个可能存在影响，但直觉告诉我不应该有3s这么大的影响。

systrace分析

经过初步分析，该用systrace进一步深入分析。采用命令：

./run_systrace.py -a com.android.chrome gfx input view am app dalvik sched freq idle load -o trace.html

分别抓取参考机和问题机启动chrome的systrace。

问题机启动chrome systrace如下:

问题机systrace

参考机启动chrome systrace如下:

参考机systrace

注意以上获取的systrace图，高亮的部分bindApplication问题机相对参考机多耗时1s以上，这个是非常不合理的。
放大高亮的bindApplication区域：

bindApplication对比图

通过上图可以看到问题机OpenDexFilesFromOat方法把大部分时间都消耗在了打开base.apk，这个base.apk是未经过oat优化过的chrome apk，而参考机打开的是base.odex。怀疑问题机上系统对chrome未做oat优化。但oat优化是默认开启的啊，怎么在问题机上chrome没有生成对应的odex文件呢？

为了进一步确认问题，我们需要去/data/app/com.android.chrome-1目录下查看到底有没有odex文件生成。坑爹的是user版本没有root权限查看不了，只能去单独烧录一个eng版本的bootimg了。
烧录eng的boot获取root权限查看/data/app/com.android.chrome-1竟然有base.odex，这遇到了什么鬼。。。
再次抓取此时问题机的systrace查看。

烧录eng boot抓取systrace图

可以看到bindApplication由之前的1.888s变成现在的0.848s。已经靠近了参考机bindApplication花费的0.699s，如果再计算上eng boot对性能的影响，此时问题机bindApplication耗时应该很接近参考机了。

问题猜想

只是换了一个boot，不应该出现这种变化。有没有可能通过play store更新的chrome需要重启或者等待一段时间oat优化才会完成呢？因为更新完chrome后马上开始了问题分析，从之前的systrace看确实没有odex文件生成，而烧录eng boot后该odex文件就有了，eng boot应该不会影响odex文件的生成，烧录的过程重启了手机，重启过程很有可能左右该问题的主因。为了验证这个猜想，将参考机问题机的chrome都卸载更新的版本，重新通过play store 更新chrome，抓取systrace做对比参考。

结果发现参考机更新完成后直接测试没有出现OpenDexFilesFromOat耗时过长问题。
在看问题机同样也没有出现OpenDexFilesFromOat耗时过长问题。

卸载新版本，重新更新chrome，没有重启手机竟然没有出现启动异常。难道猜想错了，odex的生成压根与重启手机没有关系?这就有点费解了，跟预期的不一样啊，让人抓狂.

这里写图片描述

会不会是刚刷完机就复现问题，此时后台任务过多，导致chrome的oat操作没有完成呢？
会不会是JIT的问题呢？
会不会是虽然卸载掉了更新的apk，但某些地方还保留了记录，再次更新后，odex会自动生成呢?
在不成难道这是偶现问题？
满脑子的疑问飞过来，为了解决这些疑问，只有在刷机一次，从新做实验。

刷完机更新完chrome后，为防止偶现问题，多次抓取了冷启动的systrace，都复现问题。

二次确认

等待30分钟后，再次抓取systrace

等待30分钟后

看来不是后台任务过多，导致chrome的oat操作没有完成。
多次使用chrome,在抓取systrace分析。同样还是有问题，这里图就不贴了。看来也不是JIT的问题。
在看重启手机后的现象,启动时间终于正常了。

重启手机odex文件生成

终于找到了问题的表因，原来通过play store更新chrome应用，只有重启系统才会去做odex优化。而如果先卸载掉更新的chrome，在重新更新则没有问题。

刨根溯源

问题原因找到了，那这个问题是play store的问题还是说系统本身的问题，无法完全确认，但猜测很可能是系统本身的问题，google 不会留下这么明显的bug。因此还需要追溯没有做odex的原因。
odex的详细过程这里不展开讲述。后续在单独起一篇做总结。先给出主要的调用关系。

dex2oat调用关系图

沿着上图最终发现了问题所在。原来之前的同事在做开机优化时做了一个功能，将非重要应用的dex2oat操作放在了开机之后。可是没有考虑好更新应用时的逻辑处理，导致了问题的发生。本质原因找到了，那么该问题解起来就有方向了。这里涉及到具体的功能，不在赘述。

总结

程序员总爱给程序员挖坑，越向底层的改动越要小心，牵一发而动全身啊。
性能问题涉及的模块确实很多，许多问题总是那么的扑朔迷离，一定要有耐心去分析。
通过分析过程，我们也可以看到dex2oat对应用启动的性能确实提升巨大。systrace的好处就是能量化出这种性能差异。