TraceView 是什么

TraceView 是 Android SDK 內置的一個工具，它可以加載 trace 文件，用圖形的形式展示代碼的執行時間、次數及調用棧，便于我們分析。

生成 trace 文件

trace 文件是 log 信息文件的一種，可以通過代碼，Android Studio，或者 DDMS 生成。

使用代碼生成 trace 文件

在想要記錄的地方調用 Debug.startMethodTracing("sample")，參數指定 trace 文件的名稱。

在結束記錄的地方調用 Debug.stopMethodTracing()，文件會被保存到 /sdcard/Android/data/packageName/files 文件夾下。

Debug.startMethodTracing("sample"); // 開始 trace
...
Debug.stopMethodTracing();  // 結束 trace

可以使用 adb 命令導出 trace 文件，使用 Android Studio Profiler 或者 DDMS 打開。

使用 Android Studio 生成 trace 文件

點擊工具欄中的 Profiler（Android Studio 版本是 3.4.2）, 點擊 CPU 時間軸上的任意位置以打開 CPU Profiler。

1.  事件時間軸：顯示應用中的 Activity 在其生命周期內不斷轉換而經歷各種不同狀態的過程，并指示用戶與設備的交互，包括屏幕旋轉事件。

2. CPU 時間軸 : 顯示應用的實時 CPU 使用率以及應用當前使用的線程總數。通過沿時間線的水平軸移動鼠標，還可以檢查歷史 CPU 使用率數據。

3. 線程活動時間軸：應用進程的所有線程。不同顏色對應的含義：

• 綠色：表示線程處于活動狀態或準備使用 CPU。即，它正在“運行中”或處于“可運行”狀態。

• 黃色：表示線程處于活動狀態，但它正在等待一個 I/O 操作（如磁盤或網絡 I/O），然后才能完成它的工作。

• 灰色：表示線程正在休眠且沒有消耗任何 CPU 時間。當線程需要訪問尚不可用的資源時偶爾會發生這種情況。線程進入自主休眠或內核將此線程置于休眠狀態，直到所需的資源可用。

要開始記錄跟蹤數據，點擊 CPU Profiler 頂部的下拉框選擇適當的記錄配置：

• 對 Java 方法采樣：在應用的 Java 代碼執行期間，頻繁捕獲應用的調用堆棧。分析器會比較捕獲的數據集，以推導與應用的 Java 代碼執行有關的時間和資源使用信息。

• 跟蹤 Java 方法 ：在運行時檢測應用，以在每個方法調用開始和結束時記錄一個時間戳。系統會收集并比較這些時間戳，以生成方法跟蹤數據，包括時間信息和 CPU 使用率。

• 對 C/C++ 函數采樣：捕獲應用的原生線程的采樣跟蹤數據。

 

選擇配置后，點擊 Record 進行跟蹤，交互完成后點擊 Stop 結束數據跟蹤。分析器會分析 trace 數據，如下圖所示。

1. 選擇時間范圍：確定要在跟蹤窗格中檢查所記錄時間范圍的哪一部分。當首次記錄函數跟蹤時，CPU Profiler 將在 CPU 時間線中自動選擇完整長度。如果想僅檢查所記錄時間范圍一小部分的函數跟蹤數據，可以點擊并拖動突出顯示的區域邊緣以修改其長度。

2. 時間戳：用于表示所記錄函數跟蹤的開始和結束時間（相對于分析器從設備開始收集 CPU 使用率信息的時間）。可以點擊時間戳以自動選擇完整記錄。

3. 跟蹤窗格：用于顯示所選的時間范圍和線程的函數跟蹤數據。

4. 跟蹤數據窗格標簽：通過Call Chart（調用圖表）、Flame Chart（火焰圖）、 Top Down 樹或 Bottom Up 樹的形式顯示函數跟蹤。

• Call Chart : 水平軸表示函數調用（或調用方）的時間，并沿垂直軸顯示其被調用者。對系統 API 的函數調用顯示為橙色，對應用自有函數的調用顯示為綠色，對第三方 API（包括 Java 語言 API）的函數調用顯示為藍色。

• Flame Chart: 一個倒置的調用圖表，其中水平軸不再代表時間線，它表示每個函數相對的執行時間。

• Top Down：顯示一個函數調用列表，在該列表中展開函數節點會顯示函數的被調用方。

• Bottom Up：顯示一個函數調用列表，在該列表中展開函數節點將顯示函數的調用方。

5. 時間參考菜單 ：確定如何測量每個函數調用的時間信息：

• Wall clock time：實際經過的時間。

• Thread time：實際經過的時間減去線程沒有消耗 CPU 資源的時間。

使用 DDMS 生成 trace 文件

DDMS 即 Dalvik Debug Monitor Server ，是 Android 調試監控工具，它為我們提供了截圖，查看 log，查看視圖層級，查看內存使用等功能。

Android Studio 3.0 后可在 Android SDK 的 tools 目錄，找到 monitor.bat，使用命令行啟動它，就能打開 DDMS。

DDMS 界面點擊 Start Method Profiling 按鈕，開始記錄 trace，同一個按鈕停止 trace。DDMS 會自動啟用 TraceView 加載 trace 文件，如下圖：

 

圖中上半部分展示了不同線程的執行時間，其中不同的顏色代表不同的方法，同一顏色越長，說明執行時間越長，空白表示這個時間段內沒有執行內容。

下半部分展示了不同方法的執行時間信息。各個指標的含義：

• Incl Cpu Time：方法占用的 CPU 時間（包括調用子函數所消耗的時間）。

• Excl Cpu Time：方法自身占用的 CPU 時間（不包括調用其他方法所消耗的時間）。

• Incl Real Time：方法運行的真實時間（包括調用子函數所消耗的時間）。

• Excl Real Time：方法自身運行的真實時間（不包括調用其他方法所消耗的時間）。

• Calls+RecurCalls/Total：方法被調用的次數+重復調用的次數。

• Cpu Time/Call：方法調用 CPU 時間與調用次數的比，相當于方法平均執行時間。

• Real Time/Call：同 Cpu Time/Call 類似，只不過統計單位換成了真實時間。

在分析耗時的時候一般有兩種情況：

• 調用次數不多。但是，本身就非常耗時。

• 本身不是很耗時。但是，調用非常頻繁。

第一種情況，可以使用 Cpu Time 來查看它的耗時情況。

第二種情況，可以使用 Calls+RecurCalls/Total 來查看它的調用情況。