Firebase框架 是如何统计APP 启动时间的？

一、FPRAppActivityTracker（APP启动时间点统计）

1. 关键时间点变量

• appStartTime：程序类加载时记录的应用启动近似时间。

• applicationDidFinishLaunchTime：应用完成启动的时间，监听 UIApplicationDidFinishLaunchingNotification 赋值。

• isActivePrewarm：是否为预热启动，检测环境变量 ActivePrewarm。

  说明 当应用被预热时，Apple 会设置环境变量 ActivePrewarm=1，该环境变量在 didFinishLaunching 后被删除。 代码示例：

  isActivePrewarm = [NSProcessInfo.processInfo.environment[@"ActivePrewarm"] isEqualToString:@"1"];
  

2. 启动时间点统计流程

• 类加载时 (+load)：

  • 记录 appStartTime。
  • 判断是否预热启动。
  • 收集 CPU 和内存指标。
  • 监听 UIWindowDidBecomeVisibleNotification 和 UIApplicationDidFinishLaunchingNotification。

• 窗口可见时 (windowDidBecomeVisible:)：

  • 调用 startAppActivityTracking，开始监听应用活跃状态通知：

    • UIApplicationDidBecomeActiveNotification
    • UIApplicationWillResignActiveNotification

  • 移除该通知监听。

• 应用完成启动时 (applicationDidFinishLaunching:)：

  • 记录 applicationDidFinishLaunchTime。
  • 移除该通知监听。

• 应用进入活跃状态 (appDidBecomeActiveNotification:)：

  • 设置应用状态为前台。

  • 使用 dispatch_once 创建并启动 appStartTrace：

    • 以 appStartTime 作为起始时间。
    • 启动阶段 _astui（TimeToUI）和 _astfd（TimeToFirstDraw）。

  • 停止后台会话追踪，启动前台会话追踪。

  • 启动阶段 _asti（TimeToUserInteraction），在下一个主线程循环中结束启动追踪：

    • 如果启动时间差小于 60 分钟，且启用追踪，且非预热启动，则停止追踪，否则取消。

• 应用失去活跃状态 (appWillResignActiveNotification:)：

  • 发送 CPU 和内存指标（仅发送一次）。
  • 设置应用状态为后台。
  • 停止前台会话追踪，启动后台会话追踪。

3. 预热启动检测

• 通过环境变量 ActivePrewarm 判断。
• 结合配置控制是否启用预热检测。
• 预热启动时，appStartTrace 计数指标增加。

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二、FIRTrace（性能追踪核心类）

1. 初始化

• initWithName:：公共初始化，校验名称，判断 SDK 是否启用，数据采集是否允许。
• initInternalTraceWithName:：内部使用初始化，标记为内部追踪。

2. 追踪生命周期

• start：

  • 如果未启动，记录开始时间。
  • 创建后台活动追踪器。
  • 更新会话 ID，监听会话更新通知。
  • 非阶段追踪时，收集一次所有指标。

• startWithStartTime:

  • 先调用 start，然后用指定时间覆盖开始时间。

• stop：

  • 停止当前活动阶段。
  • 如果追踪处于激活状态，记录停止时间。
  • 发送追踪数据给客户端。
  • 非阶段追踪时，收集一次所有指标。
  • 移除会话更新监听。

• cancel：

  • 停止当前活动阶段。
  • 如果激活状态，记录停止时间，但不发送数据。

3. 阶段管理

• startStageNamed:startTime:

  • 停止当前活动阶段。
  • 根据是否为内部追踪，创建新阶段并启动。
  • 阶段不跟踪后台状态。

• stopActiveStage

  • 取消当前活动阶段，保存到阶段列表。

4. 指标管理

• 支持设置、获取、删除、递增指标。
• 仅在追踪激活时操作指标。

5. 自定义属性管理

• 支持设置、获取、删除自定义属性。
• 属性名称和值均需校验。
• 最大属性数有限制。
• 属性操作线程安全。

6. 会话管理

• 监听会话 ID 更新通知，更新追踪会话信息。

7. 追踪状态判断

• isTraceStarted：是否开始。
• isTraceStopped：是否停止。
• isTraceActive：是否处于激活（开始但未停止）状态。

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三、整体启动追踪流程图

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四、总结

• FPRAppActivityTracker 负责监听系统通知，捕捉应用启动各关键时间点，结合预热启动检测（通过环境变量 ActivePrewarm），启动多个阶段追踪（TimeToUI、TimeToFirstDraw、TimeToUserInteraction），并管理前后台会话追踪。
• FIRTrace 是追踪数据的核心管理类，支持创建、开始、停止追踪，管理阶段、指标和自定义属性，确保数据有效且线程安全。
• 两者协同实现了 Firebase Performance 对 APP 启动性能的精准监控与分析。