Android性能分析工具简介

在Android项目开发工程中，功能开发只是其中的一部分，更多的时候是优化，优化除了个人的良好习惯，往往还需要借助第三方工具。本文罗列Android优化过程中的一些常用工具借助这些工具，可以很方便的帮助我们进行性能的分析，进而进行产品的优化。Android应用优化主要从页面优化，内存优化，电量优化，GPU优化和网络优化等方面着手，涉及的知识也比较广泛，下面是优化的一些常见工具。

Android官方工具

Android官方提供了很多的优化工具，很多工具已经自动集成到Android Studio的集成开发环境中，下面就这些工具做一个简单的介绍。

StrictMode

“严格模式”, 主要用来限制应用做一些不符合性能规范的事情. 一般用来检测主线程中的耗时操作和阻塞。开启StrictMode后, 如果线程中做一些诸如读写文件, 网络访问等操作, 将会在Log console输出一些警告, 警告信息包含Stack Trace来显示哪个地方出了问题。

使用及更多的介绍可以访问： https://developer.android.com/reference/android/os/StrictMode.html

使用也可以访问下面的地址： http://www.androidchina.net/4358.html

Systrace

Systrace是一个收集和检测时间信息的工具, 它能显示CPU和时间被消耗在哪儿了, 每个进程和线程CPU时间片所做的事情，而且会指示哪个地方出了问题, 以及给出Fix建议。但是在Android Studio 3.0和更高版本中Systrace已经被弃用，将会提供类似的新的工具。

如果要启动独立的设备监视器应用程序，请在android-sdk/tools/目录的中找到monitor，点击即可启动。相关的内容可以查看下面的文章： https://blog.csdn.net/zhuxiaoping54532/article/details/77337054 当然也可以参考官方的介绍： https://developer.android.com/studio/profile/systrace.html https://developer.android.com/studio/profile/systrace-walkthru.html https://developer.android.com/studio/profile/systrace-commandline.html?hl=fy

Hierarchy Viewer

Hierarchy Viewer提供了一个可视化的界面来观测布局的层级, 让我们可以优化布局层级, 删除多余的不必要的View层级, 提升布局速度。

在使用Hierarchy Viewer进行布局层次分析时，有必要说明下的是: 上图红框标出的三个点是关键分析数据. 左起依次代表View的Measure, Layout和Draw的性能. 另外颜色表示该View的该项时间指数, 分为: * 绿色, 表示该View的此项性能比该View Tree中超过50%的View都要快. * 黄色, 表示该View的此项性能比该View Tree中超过50%的View都要慢. * 红色, 表示该View的此项性能是View Tree中最慢的. 官方文档介绍： https://developer.android.com/studio/profile/hierarchy-viewer.html https://developer.android.com/studio/profile/hierarchy-viewer-walkthru.html https://developer.android.com/studio/profile/hierarchy-viewer-setup.html https://developer.android.com/studio/profile/optimize-ui.html#HierarchyViewer 需要注意的是，Hierarchy Viewer需要Root的机器才可以执行，可以使用第三方的开源的ViewServer来协助我们在未Root的机器上使用Hierarchy Viewer分析。 当然，也可以使用Layout Inspector来替换Hierarchy Viewer，相关的使用介绍可以访问下面的文章： https://blog.csdn.net/ziwang_/article/details/66970591

TraceView

TraceView是一个图形化的工具，用来展示和分析方法的执行时间。TraceView的使用可以参考下面的文章：

https://blog.csdn.net/u011240877/article/details/54347396

Memory Monitor

内存使用检测器, 可以实时检测当前Application的内存使用和释放等信息, 并以图形化界面展示。可以结合heap viewer, allocation tracker来做内存分析，当然也可以导出hprof文件结合第三方的MAT工具分析泄露点。

Android Profiler

Android Profiler是3.0版本的一个新功能，对之前的工具做了优化和总结，主要由cpu、内存和网络三大块组成。

CPU Profiler

CPU分析器可帮助您实时检查应用程序的CPU使用情况和线程活动，并记录方法跟踪，以便您可以优化和调试应用程序的代码。

打开步骤：

• 点击 View > Tool Windows > Android Profiler (还可以点击工具栏的

)；

• 从Android Profiler工具栏中选择要配置的设备和应用程序进程(如果您已通过USB连接设备但未看到它，请确保已启用USB调试)；
• 单击CPU时间轴中的任意位置打开CPU Profiler。

其中，

• ① Selected time frame: 在跟踪窗格中检查的记录时间框架的部分。当您第一次记录一个方法跟踪时，CPU分析器将自动选择您在CPU时间线中记录的整个长度。如果要检查仅记录的时间帧的一部分的方法跟踪数据，您可以单击并拖动高亮显示区域的边缘来修改它的长度。
• ②Timestamp： 表示记录方法跟踪的开始和结束时间(相对于profiler开始从设备收集CPU使用信息时)。你可以点击时间戳来自动选择整个记录作为你选定的时间框架——如果你有多个你想要转换的记录，这是非常有用的。
• ③Trace pane：显示您所选择的时间框架和线程的方法跟踪数据。仅当您记录至少一个方法跟踪后，此窗格才会显示。在此窗格中，您可以选择如何查看每个堆栈跟踪（使用跟踪选项卡）以及如何测量执行时间（使用时间参考下拉菜单）。
• ④: 选择显示为Top Down tree, Bottom Up tree, Call Chart, or Flame Chart这些类型的图。您可以在下面的部分中了解有关每个跟踪窗格选项卡的更多信息。

从下拉菜单中选择以下选项之一，以确定如何测量每个方法调用的时序信息：

• Wall clock time： 表示实际经过时间；
• Thread time：计时信息表示实际的消耗时间减去不消耗CPU资源的那段时间的任何部分。对于任何给定的方法，它的线程时间总是小于或等于它的时钟时间。使用线程时间让您更好地了解给定方法所消耗的线程实际CPU使用量。

关于这部分内容的详细使用方法，可以参考下面的教程： https://blog.csdn.net/niubitianping/article/details/72617864

第三方工具

除了官方提供的一些工具外，还有一些开源的检测手段。

Battery Historian

Google出品, 通过Android系统的bugreport文件来做电量使用分析的工具。项目地址： https://github.com/google/battery-historian

Square

Square出品了多个Android经典的开源方案，在优化代码方面，Square也提供了诸多的优化工具。如内存泄漏方面： https://github.com/square/leakcanary