android 性能分析工具（03）Android Studio Profiler及常见性能图表解读

news2024/11/23 12:30:33

说明：主要解读Android Studio Profiler 和常见性能图表。

Android Studio的Profiler工具是一套功能强大的性能分析工具集，它可以帮助开发者实时监控和分析应用的性能，包括CPU使用率、内存使用、网络活动和能耗等多个方面。以下是对Android Studio Profiler工具的总体介绍：

CPU Profiler：CPU Profiler用于监测应用的CPU使用率和线程活动，可以查看实时的CPU使用情况，并分析线程活动及函数调用。它可以帮助开发者了解应用的处理器时间分配，发现代码中的性能瓶颈。
Memory Profiler：Memory Profiler用于监测内存使用情况，帮助识别可能导致应用卡顿、冻结甚至崩溃的内存泄漏和内存抖动。它允许开发者检查应用的内存使用情况，并识别内存泄漏。
Network Profiler：Network Profiler用于监测网络请求，显示请求耗时和数据传输情况。这对于分析和优化网络性能非常有用，尤其是在移动应用中，网络延迟和数据传输效率对用户体验有着直接的影响。
Energy Profiler：Energy Profiler用于监测应用的能耗，为开发者提供优化建议。它展示了应用在前台和后台时消耗电池的情况，以及不同组件（如GPS、WiFi、传感器）的电池使用情况。

Profiler界面可以通过点击Android Studio底部工具栏的“Profiler”标签来打开。在打开的窗口中，你将看到CPU、Memory、Network和Energy这四种性能数据的图表。开发者可以通过这些工具实时监控应用的资源使用情况，从而识别出可能导致应用性能下降的问题所在。

使用Profiler进行性能分析的基本步骤包括：

启动应用并连接设备。
在Profiler界面中选择相应的性能分析工具（CPU、Memory等）。
记录性能数据，进行操作。
分析记录的数据，查找性能瓶颈。

Android Studio Profiler提供了丰富的功能，包括但不限于Call Chart、Flame Chart、Top Down和Bottom Up等多种数据图表，帮助开发者从不同维度分析性能数据。通过这些工具，开发者可以更深入地理解应用的性能特性，并进行相应的优化。接下来我们开始解读。

1 Android Studio自带Profiler

android自带的profiler工具目前一共有4个，CPU Profiler、memory Profiler、Network Profiler和 Battery Profiler。关于Android Profiler的整体介绍：Android 开发者之Android Profiler概览

1.1 关于CPU Profiler的解读

CPU性能分析：用于实时检查应用的 CPU 使用率和线程活动，也可以检查记录的方法轨迹、函数轨迹和系统轨迹的详情。

概览：Android 开发者之使用 CPU 性能剖析器检查 CPU 活动

关于Simpleperf的解读，概览->：Android 开发者之Simpleperf

关于Simpleperf的说明：Android Studio 3.0之后的版本中已经包含了 Simpleperf 的图形前端，用于CPU性能分析。一般来说图形前端够用了，但也可以直接使用 Simpleperf。Simpleperf 是一个通用的命令行 CPU 性能剖析工具，包含在面向 Mac、Linux 和 Windows 的 NDK 中。关于Simpleperf命令行工具详细使用文档->：simplePerf工具命令行指南(?)

1.2 关于 memory Profiler的解读

内存性能分析：主要帮助识别可能会导致应用卡顿、冻结甚至崩溃的内存泄漏和内存抖动。

概览：Android 开发者之使用内存性能分析器查看应用的内存使用情况

1.3 关于network Profiler的解读

网络性能分析：监控实时网络活动，包括发送和接收的数据以及当前的连接数。

概览：Android 开发者之利用网络性能剖析器检查网络流量

Android 开发者之使用内存性能分析器查看应用的内存使用情况

1.4 关于energy Profiler的解读

能耗性能分析：会监控 CPU、网络无线装置和 GPS 传感器的使用情况，并直观地显示其中每个组件消耗的电量。能耗性能剖析器还会显示可能会影响耗电量的系统事件（唤醒锁定、闹钟、作业和位置信息请求）的发生次数（注意：能耗性能剖析器并不会直接测量耗电量，而是使用一种模型来估算设备上每项资源的耗电量）。

概览：Android 开发者之使用能耗性能剖析器检查耗电量

2 常见性能图表解读

2.1 调用关系图

调用图提供了一种图形化的表示方法，用于展示方法跟踪或函数跟踪，其中调用的周期和时间在水平轴上表示，其被调用者沿垂直轴显示。对系统API的调用以橙色显示，对您应用自身方法的调用以绿色显示，对第三方API（包括Java语言API）的调用以蓝色显示。图长这样：

官方链接为：Call chart | Android Studio | Android Developers

2.2 事件表

事件表列出了所选线程中的所有调用。您可以通过点击列标题对它们进行排序。通过选择表中的一行，您可以在时间轴上导航到所选调用的开始和结束时间。这使您能够准确定位时间轴上的事件。图长这样：

官方链接为：Events table | Android Studio | Android Developers

2.3 火焰图

火焰图标签提供了一个倒置的调用图，它聚合了相同的调用栈。也就是说，相同的方法或函数，如果拥有相同的调用者序列，会被收集并表示为火焰图中的一个更长的条形（而不是像调用图中那样显示为多个较短的条形）。这样做可以更容易地看出哪些方法或函数消耗了最多的时间。然而，这也意味着水平轴不代表时间线；相反，它表示每个方法或函数执行所需的相对时间量。图长这样：