安卓开发高手课—卡顿优化学习日志

选择哪种工具，需要看具体的场景。我来汇总一下，
如果需要分析Native代码的耗时，可以选SimplePerf；
如果想分析系统调用，可以选择Systrace；
如果想分析整个程序执行流程的耗时，可以选择Traceview或者插桩版本的Systrace。

卡顿监控

消息队列

1. 通过一个监控线程，每隔1秒向主线程消息队列的头部插入一条空消息。假设1秒后这个消息并没有被主线程消费掉，说明阻塞消息运行的时间在0~1秒之间。换句话说，如果我们需要监控3秒卡顿，那在第四次轮询中头部消息依然没有被消费的话，就可以确定主线程出现了一次3秒以上的卡顿。

2. 替换Looper的Printer实现

基于消息队列的卡顿并不准确，正在运行的函数可能不是真正耗时的函数。
解释一下，我们假设消息循环里面顺序执行了A、B、C三个函数，当整个函数执行超过3秒时，因为函数A和B已经执行完毕，我们只能得到正在执行的函数C的堆栈，事实上它可能并不耗时。
不过对于线上大数据来说，因为函数A和B相对比较耗时，所以抓取到它们的概率会更大一些。

插桩方案

在编译过程中插桩，在函数的入口和出口出插桩，兼容性没有问题。需要考虑：
1.避免方法数暴增。 在函数的入口和出口应该插入相同的函数，在编译时提前给每一个方法分配一个独立的ID作为参数。
2.过滤简单的函数。 过滤一些类似return、i++这样的简单函数，并且支持黑名单配置。对一些调用非常频繁的函数，需要添加到黑名单中来降低整个方案对性能的损耗。
基于性能的考虑，线上只会监控主线程的耗时，微信的Matrix使用的就是这个方案，并且只在灰度包中使用

插桩方案的短板是，因为它只能监控应用内自身的函数耗时，无法监控到系统函数调用，整个堆栈看起来好像缺失了一部分。

监控帧率、组件的生命周期、线程

帧率在发生绘制时监控，ViewTreeObserver.addOnDrawListener

卡顿分析

Java实现

1. Thread.getState方法获取线程状态

WAITIING、TIME_WAITING和BLOCKED都是需要特别注意的状态。

synchronized (object) {   //在这里卡住 -> BLOCKED
    object.wait();       //在这里卡住 -> WAITIING
}

当一个线程进入WAITIING状态时，它不仅会释放CPU资源，还会将持有的object锁同时释放

2.通过Thread.getAllStackTraces()进一步拿所有线程的堆栈
需要注意在Android7.0 , getAllStackTraces是不会返回主线程的堆栈的

SIGQUIT信号实现

利用系统ANR的生成机制，步骤：
1.当监控到主线程卡顿时，主动向系统发送SIGQUIT信号。
2.等待/data/anr/traces.txt文件生成
3.文件生成后进行上报

Hook实现

用SIGQUIT信号量获取ANR日志，从而拿到所有线程的信息，这套方案看起来很美好，实际上它存在以下问题：

1. 可行性。在很多高版本系统已经没有权限读取/data/anr/traces.txt文件
2. 性能。获取所有线程堆栈及各种信息非常耗时，可能进一步加剧用户的卡顿

通过以下方式实现，模拟系统打印ANR日志的流程

1. 通过libart.so、dlsym调用ThreadList::ForEach方法，拿到所有的Native线程对象
2. 遍历线程对象列表，调用Thread::DumpState方法考虑到兼容性，通过fork子进程方式实现，这样子进程崩溃不会影响主进程运行

为了降低上报数据量，只关心主线程的Java线程状态是WAITING、TIME_WAITING 或者 BLOCKED 几种

卡顿日志分析

推荐使用卡顿树的方式，对于超过3秒的卡顿，具体是多少秒，这涉及到手机性能和当时环境。我们决定抛弃具体的耗时，只按照相同堆栈出现的比例来聚合。这样，我们从一颗树上面，就可以看出哪些堆栈出现的卡顿问题更多，它下面又存在哪些分支