如何來快速定位啟動時間中的異常方法（Android版）

目前工具已開源，項目地址：alexknight/TraceAnalysis ，歡迎star

1.啟動時間測試常用方案介紹

如何精確測試啟動時間，其實這個問題可大可小，主要需要看團隊對啟動時間的測試精度要求，當啟動時間測試誤差需要精確到小几十毫秒時，很多問題都會暴露，因為其實目前很難有一種方式去評估數據的有效性。當前設備狀態，CPU溫度，內存，系統GC，研發人員的代碼以及線程模式等，都有可能導致啟動時間波動增大。目前已知的啟動時間測試方案有幾種，可以例舉一下：

• 插樁法：通過在整個啟動的生命周期打日誌，然後通過解析日誌來得到本次啟動時間
• 錄屏分幀：包括高速攝像頭或者其他客戶端錄屏/截圖，通過錄製啟動時間的整個過程，通過做分幀處理，來得到起始結束位置

但其實這些方法都有各自的問題，插樁引入的測試誤差本身很小，但因為系統誤差的關係，會導致本身波動會很大，而錄屏分幀，雖然可以用於競品分析，但測試誤差會比較大，目前工業級的攝像頭，也只能到8ms/幀率，一般高速攝像頭的也會引入33ms的系統誤差，此外，如果在android端錄屏，可能會導致啟動時間波動更加增大，因此如果單純從測試方法上來改善啟動時間測試，效果肯定不會好。因為我們需要明白，系統隨機誤差的引入，所以啟動時間的測試數據是一個概率問題，而不是一個可以100%一定出現在某個區域的問題（有時間寫一篇統計學跟誤差分析的文章）。

其實自然而然這就引申出兩個問題：

• 問題定位方法的改進
• 誤差需要用科學的方法去做估算

當然這篇文章只講第一個問題，也就是怎麼去定位啟動時間問題，下面進入正題。

2.啟動時間問題定位方案

在這裡要推薦的是Traceview。Traceview的介紹可以看這篇文章：正確使用 Android 性能分析工具--TraceView · TesterHome

因為系統隨機誤差比較大，因此單獨看某一個生命周期中的耗時，並不能幫助定位問題，而Traceview可以幫我們查看到每一個線程的調用棧以及方法的CPU時間或者堆棧累加時間。往往可以通過Traceview來做問題定位，但目前有一些限制：

• 操作不超過5s
• 在IDE上查看才比較方便
• 大部分方法都混淆了，很難有效定位到對應的方法

其實這些問題都不是問題

• Traceview可以通過android.os.Debug.startMethodTracing();和android.os.Debug.stopMethodTracing();來打點，生成這段啟動周期的Trace數據
• google提供了一個半成品dmtracedump，可以解析Traceview文件，當然也只是半成品，但我們可以自己解析，但是是有辦法突破IDE限制的
• 混淆問題其實不算問題，一般都有自己的mapping文件去解混淆

3.方案應用

我們在版本迭代中，每一個小版本演進時，其實變動的方法並不會太多，那麼，Traceview既然能看到進程，方法佔用的CPU時間片，那我可以把所有的方法耗時做統計並做耗時排序，過濾掉系統線程以及不需要關注的線程，著重對比新增的方法以及改動的方法，然後我們逐一去過濾top異常的方法就行了。

實際應用上可以發現，用反混淆後的包去做對比測試，是可以很明顯看到一些異常的耗時方法的。

4.思路拓展

這塊其實還可以繼續拓展一下，但我這塊沒有實踐，可以把我的想法拋出來給大家。

• 反混淆操作
• 通過對比兩個版本的Traceview方法，可以過濾出top方法
• 拿到兩個revision間的svnlog，過濾出改動的方法
• 對比svnlog跟top異常方法，自動將可疑方法郵件發給研發，實現監控問題到定位問題的閉環。

5.開源一個工具

代碼是一年半前寫的，原來也只是邊探索邊驗證效果，後面沒有做重構，所以代碼質量並不高。最近僅僅只是把功能抽了出來，如果能夠幫到你，隨手star讓我更有動力輸出一些有用的東西。

目前工具實現的功能包括

• 支持反混淆
• 支持獲取Traceview文件的解析結果，json對象返回
• 提供默認模板，支持Traceview兩兩對比，生成csv的結果文件

6.效果展示

在這裡，展示一下traceview文件解析後獲取到的json數據內容。其中包括了

• call_times每個方法的調用次數
• costs:總耗時時長
• exclusive:每個方法的cpu時間片以及調用棧
• inclusive:包含了每個方法及孩子方法的時間累加
• method_thread:包含了涉及到該trace涉及到的所有線程
• sorted_dic:對所有耗時方法做了排序以tuple方式存儲在list中
• threads_pid:各個線程對應的pid

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