Android Studio 中 System Trace 的新增功能

在 Android Studio 4.0 中，我們已經(jīng)對 CPU Profiler 的 UI 做了大量調(diào)整來提供更加直觀的工作流記錄，而在 Android Studio 4.1 中，我們基于開發(fā)者們的反饋對此功能進(jìn)行了持續(xù)改進(jìn)，并且新增了更多特性。

我們將會在本文重點(diǎn)介紹 Android Studio 中 System Trace 的新增功能，System Trace 也就是 "系統(tǒng)跟蹤" 的意思，用來記錄短時(shí)間內(nèi)的設(shè)備活動(dòng)，它會生成一個(gè) .trace 跟蹤文件，該文件可用于生成系統(tǒng)報(bào)告，此報(bào)告可幫助您了解如何最有效地提升應(yīng)用或游戲的性能。

System Trace 雖然使用率不高，但它是一款功能強(qiáng)大的 CPU 記錄配置。不同于函數(shù)跟蹤，如 Java Method 或 C/C++ Func Trace，System Trace 跟蹤的是系統(tǒng)級的內(nèi)容，如設(shè)備活動(dòng) (例如 CPU 核心調(diào)度) 和 Android 系統(tǒng)進(jìn)程 (例如 SurfaceFlinger)。

此外，您還可以通過在應(yīng)用中調(diào)用 Trace API，使用 自定義事件 檢測您的代碼，這樣您的自定義事件便會與系統(tǒng)事件一起被收集。當(dāng)您在排查性能問題時(shí) (例如 UI 卡頓或功耗過高)，這些組合數(shù)據(jù)就會顯得十分有用。

一次搞定所有線程

為了便于進(jìn)行分析，我們將 CPU 的記錄從主分析器的時(shí)間線中分離了出來。在這個(gè)專用視圖中，跟蹤數(shù)據(jù)被整理到了 Profiler 窗口的左側(cè)區(qū)域中。

Android Studio 4.1 Beta 1 中的 System Trace 界面

您可以通過簡單拖拽將某一區(qū)域或者區(qū)域內(nèi)的某個(gè)元素進(jìn)行向上或向下移動(dòng)來重新組織列表。
我們從開發(fā)者們的反饋得知，選擇每個(gè)線程來查看它的調(diào)用圖 (或 System Trace 的跟蹤事件) 是一件很麻煩的事，所以我們將所有線程活動(dòng)整合到了同一個(gè)視圖中，從而可以在顯示線程狀態(tài)的同時(shí)顯示調(diào)用圖。默認(rèn)情況下，我們根據(jù)線程的繁忙程度對其進(jìn)行排序，但是您也可以拖放任意一個(gè)線程以對其重新排序。

拖放線程來改變列表順序

您也可以通過單擊三角形圖標(biāo)或雙擊線程名稱來折疊或展開每個(gè)線程。注意，對于 Java Method Trace 和 C/C++ Function Trace，由于調(diào)用棧很深，我們默認(rèn)情況下會折疊所有線程視圖，以便您可以一目了然地查看所有線程數(shù)據(jù)。

C/C++ Function Trace 默認(rèn)以折疊狀態(tài)展示線程數(shù)據(jù)
為了便于區(qū)分，現(xiàn)在每個(gè) System Trace 的跟蹤事件都有一個(gè)獨(dú)立的顏色。

System Trace 事件按命名添加了對應(yīng)顏色

更加直觀的導(dǎo)航

新的 Trace UI 使用了改進(jìn)的時(shí)間軸導(dǎo)航方案，我們用主要 - 細(xì)節(jié)視圖替換了以前的水平滾動(dòng)條。
在頂部，您可以看到一個(gè)時(shí)間軸，它僅僅映射了跟蹤過程而不是整個(gè)分析過程。您可以使用范圍選擇器快速縮小范圍到特定的時(shí)間段，而下面的部分則會顯示對應(yīng)的詳細(xì)數(shù)據(jù)。

使用范圍選擇器來專注于時(shí)間軸的一小部分
在這里您可以進(jìn)行更加精細(xì)的導(dǎo)航操作:

• 使用 Ctrl (在 Mac 上為 Cmd) + 鼠標(biāo)滾輪進(jìn)行縮放；
• 按住空格鍵的同時(shí)左右拖動(dòng)鼠標(biāo)可平移視圖；
• 使用 "WASD" 鍵縮放和平移視圖，就像 Chrome 中的舊版 SysTrace UI 一樣 (chrome://tracing)。

從 Android Studio 4.1 Canary 9 開始，您可以通過拖動(dòng)鼠標(biāo)在 Thread 部分進(jìn)行框選。這一操作使您可以精確地選擇一個(gè)矩形區(qū)域，并且只要點(diǎn)擊右上角的 Zoom to Selection (或 "M" 鍵) 便可以放大該區(qū)域。您甚至可以跨越多個(gè)線程執(zhí)行選擇操作，這個(gè)特性在您把相似線程拖放到一起進(jìn)行檢視時(shí)十分有用。舉例來說，您也許會想對多個(gè)輔助線程進(jìn)行分析，而這種場景在游戲開發(fā)中很常見。

框選、拖放與縮放

分析面板

說到分析，我們想著重聊一聊 Android Studio 4.0 中引入的新 Analysis Panel ，它位于 Profiler 窗口的右邊一列。

基于您所選擇的跟蹤記錄，在這里可以找到相應(yīng)的分析數(shù)據(jù)。當(dāng)您在左邊欄中選擇一個(gè)線程、堆棧幀或者跟蹤事件時(shí)，Analysis Panel 將會顯示對應(yīng)的特定信息。舉例來說，當(dāng)您選擇了一個(gè)線程時(shí)，該線程的狀態(tài)與其他一些有用的信息就會被顯示出來。

我們希望 Analysis Panel 能對您有所幫助，所以我們一直在探索使用各種形式來展示這些有用的分析數(shù)據(jù)。在 CPU Profiler 中，我們已經(jīng)有了 Top Down、Flame Chart 和 Bottom Up。作為補(bǔ)充，我們在 Android Studio 4.1 Canary 10 中添加了 Summary 選項(xiàng)卡，用于展示線程狀態(tài)分布、跟蹤事件統(tǒng)計(jì)等信息。舉例來說，我們經(jīng)常需要深入了解一個(gè)反復(fù)出現(xiàn)的跟蹤事件。

Summary 選項(xiàng)卡會顯示基本的統(tǒng)計(jì)信息 (如計(jì)數(shù)，最小值，最大值等) 以及所選跟蹤事件中運(yùn)行時(shí)間最長的一次事件。您也可以通過從表中選擇一行來導(dǎo)航到另一個(gè)事件。

統(tǒng)計(jì)信息以及跟蹤事件中運(yùn)行時(shí)間最長的事件
穩(wěn)定性與性能改進(jìn)
最后但也同樣重要的是，我們還改進(jìn)了 CPU 記錄的性能和穩(wěn)定性:

• 我們修復(fù)了一些可能導(dǎo)致記錄失敗的 Bug；
• 我們從 Android API level 28 開始使用 Perfetto 作為 System Trace 的后臺，從而可以從 Android 平臺的最新檢測技術(shù)中獲益；
• 我們還優(yōu)化了 profiler 的代碼，從而顯著減少了解析跟蹤記錄時(shí)的內(nèi)存消耗 (最多達(dá) 80%)。這樣您便可以開啟和解析更長的跟蹤信息。請記住，您可以增加 Android Studio 的 最大堆容量來支持更長時(shí)間的追蹤。

原文鏈接：https://www.juejin.im/post/6874494055179354119

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總結(jié)

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