以前作为app开发者，可以通过Android Studio自带的app profiler来查看单一应用的performance状况。比如内存占用，网络请求等等
但是成为framework开发之后，就不能只局限于单一的应用的profiler了。因为一个app的performance其实也取决于当前系统的运行状态。比如开启某一个线程运行耗时操作，这个线程到底在某一个短时间内分配了多少CPU cycle，决定了它多快能运行完成。当系统异常繁忙的时候，单一线程所能分配到的cycle自然变少。
所以今天我就简单的介绍一下一个可以profile整个系统的运行状态的工具Perfetto， 来看看怎么监控整个系统的performance。这期文章会以监控线程运行状态，Binder call为重点。
Perfetto初探
Perfetto 是谷歌推出的新一代系统级别performance的监控工具（可以监控Linux和Android），
详细的用途和用法可以参考官网 ： perfetto.dev/
简单的说，开发者可以通过一个比较傻瓜式的网站UI tool来提取 trace文件，也可以用一个script自行配置。但是原理都是一样的，通过修改data source 来提供想监控的状态。
通过UI工具监控
通过script监控
值得注意的是Perfetto默认不监控binder和所有app的trace，在这里我们需要改动一下配置开启监控binder和所有app的trace。然后我们也可以自定义duration_ms字段来控制profile的时间长短。我工作的时候需要监控接听电话的performance，所以我一般设置成30秒。
开启监控之后，马上进行想监控的操作（无论是app的行为，还是系统的行为），然后Perfetto工具会自动打开一个可视化的网站分析得到的监控trace文件。Trace文件可视化之后长这个样子:
左边一列列出了在当前监控session之内开启的所有进程。我们可以借此查看我们想查看的app/进程的运行状态。
点击某一个进程，左边会列出在监控session中启动的所有线程和线程中记录的trace(下面会具体讲一下trace)
怎么加Trace
Trace代表了一段你想监控的代码段。在Perfetto 可视化工具里面长这样。
以上是一个大Trace里面包含了很多小Trace， 原因也很简单，一个有Trace的方法A可以包含若干个也带有Trace的方法B，C，D，E。。。
在代码里面加Trace也很简单，
new Thread(() -> {
Trace.beginSection("test2");
try{
//模拟耗时工作
Thread.sleep(4000);
}
catch (Exception e) {
}
Trace.endSection();
}, "richard").start();
加了这个代码之后，在Perfetto 可视化工具就可以看到该Trace
同理如果你在一个方法里面写多个Trace
new Thread(() -> {
Trace.beginSection("test2");
try{
//模拟耗时工作
Thread.sleep(2000);
Trace.beginSection("test3");
//模拟调用另一个带trace的方法
Thread.sleep(2000);
Trace.endSection();
}
catch (Exception e) {
}
Trace.endSection();
}, "richard").start();
所以，合理的编写trace代码可以轻松的在监控工具中查看方法调用的耗时和关系。
安卓在系统层很多的地方都加入了默认的trace，不过不少都需要系统开发者在代码中手动开启，需要自己重新编译系统的ROM。比如Telecom component：
所以也侧面说明了，要想能合理的调试系统performance，其实要先有对要监控的部位的基础认知。。。。不然在哪打log，或者trace都不知道的话，光看现有的trace可能并不会特别有用。
最后安卓也支持异步的trace。比如开始trace和结束trace在不同线程 （但是这种trace貌似出来查看耗时之外并不是特别有用，因为这种线程不同的情况下，trace会单独列出来不和线程绑定）
Trace.beginAsyncSection("test1", 1);
new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
try{
Thread.sleep(4000);
}
catch (Exception e) {
}
Trace.endAsyncSection("test1", 1);
}
}, "richard").start();
线程运行状态
如果你仔细观察，会发现同一个线程会有两行。
其实这两行的目的是不一样的，第一行一般记录线程的运行状态，第二行记录线程的trace。
我们把第一行放大看看
可以发现第一行记录了线程在这个session中什么时候是running的状态(被分配了CPU cycle，在CPU中运行)，什么时候是runnable的状态(没分配到CPU，在等待中)。
通过鼠标的拖拽，可以把某一段trace包起来，查看这个trace总体被分配的CPU情况
可以看到这一段trace里面，正在在CPU中运行的时间只有10微秒左右，等待的时间是运行的十倍左右。
如果这段代码不是刻意的在代码中等待线程或者进行IO的话，说明当前线程被分配的CPU cycle不是很够。这就是值得注意需要优化的地方了。
Binder call的追踪
和以前的App profiler相比，Perfetto最大的提高之一就是在可视化工具中提供了Binder call的追踪。开发者可以查看任何一个IPC的caller 和 consumer。
比如我们在App中调用系统API，去查看对某个系统API从哪里call，到哪个进程。
new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
Trace.beginSection("test1");
TelephonyManager manager = MainActivity.this.getSystemService(TelephonyManager.class);
try{
manager.getEmergencyNumberList();
Thread.sleep(4000);
}
catch (Exception e) {
}
Trace.endSection();
}
}, "richard").start();
以上代码中我们调用了系统API TelephonyManager#getEmergencyNumberList， 开启监控之后运行该代码，查看可视化工具
可以看到在trace test1 下面果然有一个binder call的trace，点击该trace的binder reply，可视化工具会自动跳转到binder的reply进程
可以看到该binder的reply是在com.android.phone（也就是Telephony）进程。
查看源代码的package name和 服务端实现
果然！！！
通过监控binder call的trace，我们作为系统开发者可以了解某个app在调用IPC的时候，为何会耗时，耗时的进程在哪，服务端的进程的运行状态等等，从而做出优化选择。
总结
这篇文章简单的介绍了一下Perfetto的使用方法，其实Perfetto除了以上三个用途还有很多强大的功能，这里只做简单的介绍，下篇文章会用一个实际的例子来讲述怎样通过Perfetto 监控工具来发现可以优化的系统代码的 (呵呵又水了一篇文章！！！！！)
最近工作实在太忙了，更新速度肉眼可见变慢。。。。。。求原谅
