本篇文章主要介绍 Android 开发中的部分知识点，通过阅读本篇文章，您将收获以下内容:

一、Systrace 简介

Systrace 允许你收集和检查设备上运行的所有进程的计时信息。它包括Androidkernel的一些数据（例如CPU调度程序，IO和APP Thread），并且会生成HTML报告，方便用户查看分析trace内容。

二、Systrace 使用方法

1. Systrace 的作用

如果想分析Android系统或者某个app的卡顿性能或者渲染问题，这时候Systrace 就非常有用。
首先我们需要抓取Systrace文件，然后分析并找出引起系统卡顿，或者app反应慢的原因，最好在源码上解决引起卡顿、响应慢的问题。

2. 抓取Systrace 的方法

抓取Systrace的方法如下：

1. 链接手机，打开DDMS

首先链接手机，打开Android Device Monitor，选择要分析的进程(比如com.google.process.gapps)，点击Capture system wide trace using Android systrace（下图右上角箭头所指的地方）

抓取Systrace的方法

1. 配置需要抓取Systrace的内容

此时根据不同的卡顿问题需求，我们配置抓取不同的trace。抓取的Systrace时间请勿过长，否则会导致抓取内容部分丢失，然后点击OK,操作要分析系统卡顿或app运行缓慢的部分，系统会自动收集运行时的信息，然后用Chrome 浏览器打开生成的trace 文件。

根据不同的需求，配置抓取不同的trace 时间，内容等

1. 抓取过多次trace，请及时清理缓存

假如抓取过多次trace，为避免数据丢失，请及时清除缓存中的内容，清理地方在 Android Device Monitor的右下角，如下图所示

及时清除缓存中的信息，防止抓取trace内容无效

1. 使用Chrome 分析trace

用Chrome 浏览器打开生成的trace 文件，如下图所示，里面会包含每个CPU，以及图形渲染，输入事件等等内容。

用Chrome 浏览器打开生成的trace 文件

抓取的Trace报告提供了Android系统进程在特定时间段内的整体情况。例如在显示Activity或动画时卡顿，Systrace会提供关于如何解决这些问题的建议。
但是，systrace不会在应用程序进程中收集有关代码执行的信息。有关您的应用程序执行哪些方法以及使用多少CPU资源的更多详细信息，请使用Android Studio的内置CPUProfiler，或生成跟踪日志并使用Traceview查看它们。

五、使用Systrace 检测卡顿丢帧问题

如下Systrace报告列出了每个进程呈现UI frame，并显示沿着时间线的每个渲染帧。在绿色框架圆圈中，是指在16.6ms内呈现每秒稳定60帧。花费16.6ms以上渲染的帧用黄色或红色圆圈表示。

UI渲染帧率查看

在运行Android 5.0（API级别21）或更高版本的设备上， UI 渲染的工作主要由UI Thread和RenderThread两个线程完成。在之前的版本中，创建渲染框架的所有工作都是在UI Thread上完成的。

点击一个F圆圈，它可以提供系统为渲染该frame 完成所包含的工作信息，包括警报，丢帧，建议等。
同时它还向您展示了在渲染该frame时系统正在执行的方法，因此您可以调查这些方法是否导致UI jank。

点击黄色或红色帧按钮，会分析提示此帧卡顿的信息

选择黄色的frame后，您可能会在报告的底部窗格中看到如上提示信息。
上图中显示的Alert ，主要问题是在ListView回收和重新bind中花费了太多的时间。 trace中有相关事件的链接，点击可以获取更多关于系统在这段时间内正在做什么的事情。

要查看Systrace中发现的每个Alert以及设备触发Alert的次数，请单击窗口最右侧的Alerts选项卡，如下图所示。
Alerts面板可帮助您查看发生了哪些问题，以及发生的频率。将Alert面板看作是要修复的错误列表，通常情况下，一个区域的微小变化或改进就可以消除应用程序中的全部Alert。

Alert 分析面板

Frame Input File Metrics Alerts 等面板

如果你的代码在UI Thread上做太多的工作，你需要找出哪些方法消耗了太多的CPU时间。
一种方法是添加systrace（请参阅检测应用代码）到您认为会导致这些卡顿或者导致慢的方法地方，然后查看这些函数调用是否显示在systrace中。如果您不确定哪些方法可能会在UI线程上造成卡顿，请使用Android Studio的内置CPU Profiler，或者生成跟踪日志并使用Traceview查看它们。

七、代码中添加trace 标记方法

补充1

7.1 Debug启动速度分析使用的是 Android SDK 提供的一个 Debug 类，调用 Debug 的 startMethodTracing() 可以跟踪接下来的一段时间内 CPU 的使用情况，在调用 stopMethodTracing() 方法后，会生成一个文件，我们可以通过 CPU Profiler 查看该文件中记录的在启动过程中都有哪些线程执行了哪些方法，包括各个方法的耗时。Debug 的缺点是开销非常大，有可能影响启动测试结果。

7.2 Trace 也是 Android SDK 中的一个类，与 Debug 相比，Trace 除了能看到启动过程中各个方法的耗时，还能看到各个 CPU 的时间片使用情况。Trace 的优点是开销小，只会在埋点区间记录，而且可以直观地看到 CPU 利用率，我们可以根据报告分析一下要不要开更多线程提升程序执行性能，提升 CPU 利用率。

3. Debug 与 Trace 的两个区别

查看工具

Debug 分析结果要使用 Profiler 查看。

Trace 分析结果是在浏览器查看 HTML 文件。
埋点工具类

Debug 使用的是 Debug.startMethodTracing()。

Trace 用的是 Trace.beginSection() 和 TraceCompat.beginSection()。

由于systrace是在系统级显示有关进程的信息，因此很难在HTML报告中查看某个特定时间内，您的应用程序正在执行什么方法。在Android 4.3（API级别18）及更高版本中，您可以使用代码中的Trace类在HTML报告中标记执行事件。您不需要用代码来记录systrace的跟踪记录，这样做可以帮助您查看app代码的哪些部分可能导致线程hung或UI丢帧。但是这种方法与使用Debug类不同，Trace类简单地将标志添加到systrace报告中，而Debug类可帮助您生成.trace文件，并且检查app CPU使用情况。

要生成包含已检测的跟踪事件的systrace HTML报告，需要使用-a或--app命令行选项运行systrace，并指定应用程序的包名称。

通常我们在怀疑引起jank代码地方，添加如下内容：
Trace.beginSection("MyAdapter.onCreateViewHolder");
和 Trace.endSection(); 可以查看自定义的从开始到结束期间的Systrace信息。这两个是成对出现的，需要注意一下。

代码举例

多次调用beginSection（String）时，调用endSection（）只会结束最近调用的beginSection（String）方法。因此，对于嵌套的调用，例如上面示例中的调用，您需要确保通过调用endSection（）将每个调用正确匹配到beginSection（）。

此外，您不能在一个线程上调用beginSection（）并从另一个线程结束 - 您必须从同一线程调用endSection（）。

八、使用TraceView 分析trace Log

Traceview是提供Systrace的图形显示工具。您可以通过使用Debug类来设置代码来生成log。这种跟踪方法非常精确，因为您可以准确指定要启动的代码中的哪个位置，并停止记录Systrace数据。使用Traceview检查这些log可帮助您调试您的应用程序并剖析其性能。

另外，可以使用命令行中的dmtracedump来生成跟踪日志文件的图形调用堆栈图。

如果您不需要查看通过使用Debug类检测应用程序来记录的Systrace日志，则可以使用Android Studio 3.0及更高版本中包含的CPU Profiler来查看应用程序的线程和记录方法跟踪。

1.trace Log 的打开方法

使用Android Device Monitor可以查看trace Log内容，步骤如下，打开Android Device Monitor,选择File,然后打开*.trace log分析。
当然，你也可以使用Android Device Monitor 的图形按键进行trace的抓取与查看。