Android APP Profile 监控分析使用说明文档Android APP Profile 监控分析使用说明文

Android APP Profile 监控分析使用说明文档

简介

Android APP Profile监控分析是Android开发中一个非常重要的环节，它帮助开发者识别并解决应用在性能、内存、网络和电池使用方面的瓶颈。通过Android Studio内置的Profiler工具，我们可以实时监控应用的运行状态，捕获性能数据，并进行深入分析以优化应用。

Android Profiler概述

Android Profiler是Android Studio中的一套性能分析工具，主要包括四个核心组件：

CPU Profiler - 分析应用CPU使用情况
Memory Profiler - 跟踪内存使用和分配
Network Profiler - 分析网络活动
Energy Profiler - 检查能源消耗

这些工具可以帮助开发者识别应用响应缓慢、动画卡顿、崩溃或耗电过快等问题。

系统要求

为了使用Android Profiler，需要满足以下条件：

应用的AndroidManifest.xml文件中包含<profileable android:shell="true" />设置（默认已启用）
测试设备运行API级别29或更高版本，并安装了Google Play服务
使用Android Gradle插件7.3或更高版本

CPU性能分析

系统跟踪(System Trace)

系统跟踪视图展示了整个系统的活动和资源使用情况，可以让你看到应用进程是如何被调度和执行的。主要用途包括：

查看应用和系统进程在设备核心和线程上的分布情况。
分析UI渲染的流畅性。
观察设备和应用层面的功耗。

常用可视化图表

在记录系统跟踪数据后，你将看到以下几种图表：

CPU 使用率：显示你的应用在总可用CPU容量中的使用百分比。
交互：在时间轴上显示用户交互和应用生命周期事件（需要可调试的应用进程和API 26或更高版本的设备）。
显示：提供有关应用UI渲染平滑度的信息。选择"生命周期"可以检查应用在主线程和RenderThread上渲染每一帧所花费的时间，有助于调查导致UI卡顿和低帧率的瓶颈。
线程：显示应用和各种系统进程运行的线程。你可以通过快捷键操作：
- 放大：按W或在按住Ctrl（macOS上是Command）的同时滚动鼠标滚轮。
- 缩小：按S或在按住Ctrl（macOS上是Command）的同时向后滚动鼠标滚轮。
- 向左移动：按A或在按住空格键的同时向右拖动鼠标。
- 向右移动：按D或在按住空格键的同时向左拖动鼠标。
- 展开或折叠线程：双击线程名称或在选中线程时按Enter。
CPU 核心：显示设备上每个核心的活动情况，可以区分"大"核和"小"核。
进程内存(RSS)：显示应用当前使用的物理内存量。
电源轨：当你在物理设备上进行性能分析时出现，用于检查功耗。
电池：显示你的应用的电池使用情况。

内存使用分析

捕获堆转储

捕获堆转储以查看应用程序在捕获时刻哪些对象占用了内存，并识别内存泄漏或导致应用不稳定、崩溃甚至卡顿的内存分配行为。

堆转储概述

要捕获堆转储，请选择任务"Analyze Memory Usage(Heap Dump)"。在转储堆期间，Java内存可能会暂时增加。这是正常的，因为堆转储发生在与应用相同的进程中，并且需要内存来收集数据。

类列表显示以下信息：

分配数(Allocations)：显示堆中包含的分配数量。
本地大小(Native Size)：该类型对象使用的本地内存总量（以字节为单位）。
浅层大小(Shallow Size)：该类型对象使用的Java内存总量（以字节为单位）。
保留大小(Retained Size)：由于该类所有实例而保留的内存总量（以字节为单位）。

查找内存泄漏

要快速过滤可能与内存泄漏相关的类，打开类下拉菜单并选择"Show activity/fragment leaks"。Android Studio将显示它认为在应用中指示Activity和Fragment实例内存泄漏的类。

要更手动地查找内存泄漏，请浏览类和实例列表，寻找保留大小较大的对象。查找由以下任何原因引起的内存泄漏：

对Activity Context、View、Drawable和其他可能包含对容器Activity或Context引用的对象的长期引用。
非静态内部类，如Runnable，可能包含Activity实例。
存储对象时间超过必要的缓存。

网络活动分析

网络分析器（Network Inspector）概述

网络分析器（Network Inspector）是一个用于实时监控网络活动的工具，它以时间轴形式显示网络请求，帮助开发者了解应用的网络性能并进行优化。

打开网络分析器

在Android Studio的导航栏中，选择View > Tool Windows > App Inspection。
在应用检查窗口连接后，选择Network Inspector标签页。
选择你想要检查的设备和应用进程。

网络分析器界面

活动时间轴：顶部显示网络活动的时间轴。可以通过点击并拖动来选择特定时间段进行详细查看。
连接视图（Connection View）：列出在选定时间轴部分期间发送或接收的文件，包括大小、类型、状态和传输详情。可以对列表进行排序。
消息序列视图（Message Sequence View）：显示每个CPU线程的网络活动，表明哪些线程负责哪个网络请求。
规则视图（Rules View）：允许你创建规则来模拟不同的响应（如不同的状态码、头部和正文），以便测试应用在不同情况下的行为。

支持的库

网络分析器支持以下网络库：

HttpsURLConnection
OkHttp
使用OkHttp的第三方库（如Retrofit）

能耗分析

能量分析器（Energy Profiler）概述

Energy Profiler可以帮助开发者分析应用在设备上的能耗情况。从Android Studio Hedgehog版本开始，它通过On Device Power Rails Monitor (ODPM)显示能耗数据，将信息分段显示为不同的"Power Rails"（电源轨）。

可分析的Power Rails

ODPM报告所有可分析的电源轨，适用于Android 10（API级别29）及更高版本，以及Pixel 6及后续Pixel设备。以下是一些常见的电源轨及其描述：

CPU Big: 大核CPU的功耗。
CPU Little: 小核CPU的功耗。
CPU Mid: 中核CPU的功耗。
Camera: 相机传感器的功耗。
Cellular: 蜂窝传感器的功耗。
Display: 显示屏的功耗。
GPS: GPS传感器的功耗。
GPU: GPU传感器的功耗。
Memory: RAM内存传感器的功耗。
Sensor core: 其他设备传感器的功耗。
UFS (disk): 存储设备（磁盘）的功耗。
WLAN: WiFi传感器的功耗。

使用流程

创建并运行可分析应用:
- 设置运行/调试配置
- 选择发布版本类型
- 运行分析任务
启动分析过程:
- 在Android Profiler面板中选择目标进程
- 选择分析任务类型
- 决定是否从应用启动开始分析
- 启动分析任务并与应用交互
- 停止记录并查看结果
分析结果:
- 可以比较不同场景下的资源使用情况
- 导出和导入分析记录
- 调整记录设置(采样间隔和最大文件大小)

参考源

这份文档为你提供了Android APP Profile监控分析的全面指南，涵盖了Profiler工具的各个方面。通过使用这些工具，你可以更好地了解应用的性能表现，并针对性地进行优化。

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