Android App性能监控工具
“工欲善其事，必先利其器“
一、LeakCanary
LeakCanary 想必大家都有了解一些，主要用于分析activity、fragment的内存泄露的问题。
在主module下的gradle导入如下依赖即可
dependencies {
// debugImplementation because LeakCanary should only run in debug builds.
debugImplementation 'com.squareup.leakcanary:leakcanary-android:2.7'
}
在安装测试app后，点击leak的图标进入leak应用，点击Dump Heap Now即可，内存泄露引用链如下
二、BlockCanary
blockcanary 最新的一个版本是2017年发布的，已经很久没维护了，但是其原理还是值得借鉴的。作者文章
导入依赖方式：
// 当然也可以用implementation，建议用debug方式导入
debugImplementation 'com.github.markzhai:blockcanary-android:1.5.0'
需要注意的是由于涉及到读写文件，所以还需要声明对应的权限
<uses-permission android:name="android.permission.WRITE_EXTERNAL_STORAGE" />
<uses-permission android:name="android.permission.READ_EXTERNAL_STORAGE" />
创建一个application，并在Androidmanifest中使用
public class BlockCanaryApplication extends Application {
@Override
public void onCreate() {
super.onCreate();
BlockCanary.install(this, new AppBlockCanaryContext()).start();
}
}
public class AppBlockCanaryContext extends BlockCanaryContext {
private static final String TAG = "AppBlockCanaryContext";
// block 时会回调
@Override
public void onBlock(Context context, BlockInfo blockInfo) {
super.onBlock(context, blockInfo);
Log.d(TAG, "onBlock: " + blockInfo.model);
}
//卡顿阀值 ，默认是1000 ms
@Override
public int provideBlockThreshold() {
return 200;
}
}
展示dump信息的页面基于LeakCanary界面修改，可以很清楚看到哪里卡了和卡的时长
三、Perfdog
Perfdog是由腾讯出品的移动平台性能分析工具，官网点我前往，工具首页如下，默认的功能有：FPS、CPU、memory三个维度的性能。
- 右下角可以扩展更多功能
- 点击右上角可以开始记录数据，再点一下可以保存到云平台。
在官网登录后就可以看到对应的详细数据
四、Profiler
Perfdog 只适合用于监控CPU，内存、FPS等情况，如果想具体排查问题，还是得用Android studio自带的Profiler
profiler支持CPU、memory、network、energy维度的分析。
1、CPU
在CPU下，点击record可以开始记录一段时间内的方法耗时情况
点击stop后，就可以看具体的执行耗时情况，比如在main线程中，clickView的方法耗时长达270ms，就可以结合代码做具体的耗时分析。
2、Memory
在Memory下，可以看到每个块所占用的内存大小，如果想具体看内存分配情况，可以点击顶部的“Allocation Tracking”
在点击stop后，就会进入如下页面
- 区域1：可以按照不同的归类来查看内存情况
- 区域2：每个类实例对应的内存分配情况，单位是byte。点击对应的分类，可以按照该分类的内存情况升序或者降序排列。
- 区域3：该实例对应的成员变量和引用链，对于分析内存泄露很有帮助
- 区域4：该类的实例列表。比如activity的实例，正常情况下只有一个，如果有多个，有可能发生了内存泄露。
3、Network
可以测试网络的收发速度
五、命令
1）dumpsys meminfo
可以通过如下命令查看包为 com.example.kotlindemo的内存信息
C:\Users> adb shell dumpsys meminfo com.example.kotlindemo
Applications Memory Usage (in Kilobytes):
Uptime: 5765033 Realtime: 5765033
** MEMINFO in pid 19462 [com.example.kotlindemo] **
Pss Private Private SwapPss Heap Heap Heap
Total Dirty Clean Dirty Size Alloc Free
------ ------ ------ ------ ------ ------ ------
Native Heap 28070 28012 32 148 92160 34457 57702
Dalvik Heap 0 0 0 0 8199 4100 4099
Stack 96 96 0 0
Ashmem 13 0 12 0
Gfx dev 3568 3568 0 0
Other dev 2 0 0 0
.so mmap 7331 388 3484 9
.apk mmap 168 0 20 0
.ttf mmap 143 0 60 0
.dex mmap 4965 12 3104 0
.oat mmap 219 0 0 0
.art mmap 8397 7728 348 84
Other mmap 107 4 0 0
EGL mtrack 24660 24660 0 0
GL mtrack 2684 2684 0 0
Unknown 31770 31732 4 27
TOTAL 112461 98884 7064 268 100359 38557 61801
App Summary
Pss(KB)
------
Java Heap: 8076
Native Heap: 28012
Code: 7068
Stack: 96
Graphics: 30912
Private Other: 31784
System: 6513
TOTAL: 112461 TOTAL SWAP PSS: 268
Objects
Views: 18 ViewRootImpl: 2
AppContexts: 4 Activities: 1
Assets: 9 AssetManagers: 0
Local Binders: 14 Proxy Binders: 33
Parcel memory: 9 Parcel count: 21
Death Recipients: 2 OpenSSL Sockets: 11
WebViews: 0
SQL
MEMORY_USED: 0
PAGECACHE_OVERFLOW: 0 MALLOC_SIZE: 0
这里的单位是kb，其中
-
Private Dirty：是应用独占内存大小，包含独自分配的部分和应用进程从Zygote复制时被修改的Zygote分配的内存页。（重点关注之一）
-
Private clean：是已经映射持久文件使用的内存页，比如正在被执行的代码。
-
Pss Total：实际使用的内存，将跨进程共享页也加入进来，会比在profiler中的要大一些。（重点关注之一）
-
Dalvik Heap：Dalvik 虚拟机分配的内存。
-
Java Heap：java堆大小。
-
Objects中显示持有对象的个数，从这里我们可以分析view、activity的个数。其中，可以通过看activity的个数判断是否发生内存泄漏。
2）systrace
systrace需要Python环境， Android SDK 工具软件包中提供该命令，对应路径是 android-sdk/platform-tools/systrace/ 语法如下：
python systrace.py [options] [categories]
可用参数如下
| 命令和选项 | 说明 |
|---|---|
| -o file | 将 HTML 跟踪报告写入指定的文件。如果您未指定此选项，systrace 会将报告保存到 systrace.py 所在的目录中，并将其命名为 trace.html。 |
| -t N | 跟踪设备活动 N 秒。如果您未指定此选项，systrace 会提示您在命令行中按 Enter 键结束跟踪。 |
| -b N | 使用 N KB 的跟踪缓冲区大小。使用此选项，您可以限制跟踪期间收集到的数据的总大小。 |
| -k functions | 跟踪逗号分隔列表中指定的特定内核函数的活动。 |
| -a app-name | 启用对应用的跟踪，指定为包含进程名称的逗号分隔列表。 |
| -h | 显示帮助消息。 |
在执行完后，会自动生成一个html文件。可以用Chrome打开，在Chrome浏览器网址栏输入
chrome://tracing/
点击load 按钮，选择我们的trace文件即可
其中
- 区域1是总CPU的使用情况
- 区域2是指定进程的cpu使用情况
- 区域3是用于鼠标的控制功能，从上往下依次为点击、上下左右移动、点击上下拉缩放、框定时间区域。
- 顶部的processes可以选择你感兴趣的进程
- 右上角“？”可以查看操作信息
- metrics栏可以查看各项指标。
更多见浏览systrace报告
3）Perfetto
Perfetto 是 Android 10 中引入的全新平台级跟踪工具，你可以在perfetto界面中打开这些跟踪
或者可以通过命令方式打开
cd /path-to-traces-on-my-dev-machine
systrace --from-file trace-file-name{.ctrace | .perfetto-trace}
更多见系统跟踪
4）Trace文件
Android为我们提供了Debug工具，可以获取指定路径的trace文件，我们只需要在特定的位置加入如下代码，即可获取对应的trace文件
// 设置开始记录方法调用情况
Debug.startMethodTracing("/sdcard/debug.trace");
// 结束记录方法调用情况
Debug.stopMethodTracing();
将trace文件pull出来后，直接把文件拖拽到Android studio中即可。区域1为各个线程的耗时情况，区域2 为对应的火焰图。
5）Hprof文件
通过如下获取hprof文件，需要注意如下代码十分的耗性能
Debug.dumpHprofData("/sdcard/dump.hprof")
pull出来用Android studio打开如下
六、GPU
1）渲染速度
可以通过 设置-》开发者选项-》监控下的GPU呈现方式-》在GPU 渲染模式分析对话框中，选择在屏幕上显示为竖条
或者参考App性能调试详解 用命令打开。
// Possible values:
// "true", to enable profiling
// "visual_bars", to enable profiling and visualize the results on screen
// "false", to disable profiling
// @see #PROFILE_PROPERTY_VISUALIZE_BARS
adb shell setprop debug.hwui.profile #{value}
效果如下
其中， Android 6.0 及更高版本的设备时分析器输出中某个竖条的每个区段如下所示：
下表显示的是 Android 4.0 和 5.0 中的竖条区段。
3）过渡绘制
可通过 设置-》开发者选项-》硬件加速渲染-》调试 GPU 过度绘制-》选择显示过度绘制区域。
或者使用命令打开
adb shell setprop debug.hwui.overdraw show
效果如下：
Android 将按如下方式为界面元素着色，以确定过度绘制的次数：
后记
到目前为止，Google一直为Android提供新的调试工具，从monitor（已经被打入冷宫）到profiler，从systrace到Perfetto，Android studio也一直在迭代更新。目的就是让开发者能开发出更优秀的产品，也愿各位大佬不辜负Google的期望，共勉！！