iOS 底层原理39：Instruments系列（七）Time
概述
Time Profiler主要用来检测应用CPU的使用情况，可以帮助我们分析代码/方法的执行时间，找出程序变慢的原因，告诉我们时间都去哪了
在开发过程中，点击按钮，或者跳转页面时有卡顿，即延迟，就可以使用Time Profiler找出耗时的函数
原理
Time Profiler是按照固定时间间隔（1ms）来跟踪每一个线程的调用堆栈信息进行采样，然后通过统计比较时间间隔之间的堆栈状态，来推算某个方法的执行时间，并获取一个近似值。如下所示，图中虚线是采样点，最后统计出调用栈和对应函数调用的次数
Instruments_07_01.png
从图中看出，method3并不在统计结果中，这说明只要方法运行的足够快时，是很可能无法统计到的。对于耗时分析来说，并不会有什么问题，因为主要是分析执行慢的方法，执行快的方法一般都不会引起性能问题。
而且Time Profiler并不会精确的统计出方法的执行时间，当线程处于挂起或者等待执行状态时，Time Profiler并不能统计到此时的线程，它只能统计到真正在CPU上执行的线程
注意事项
1、必须在iOS真机上调试
因为模拟器是运行在Mac上的，然后Mac的CPU一般都比iOS设备快，两者的GPU也完全不同，所以如果在模拟器上进行调试，会导致模拟器的性能数据和用户真机的数据相差甚远。
2、必须在release环境下调试
主要是因为Xcode在debug环境下会禁用Watch Dog。而在release环境打包时，编译器会引入一系列提高性能的优化，例如去掉调试符号、移除并重组代码等。同时，iOS引入了Watch Dog（看门狗）机制，在不同的场景下，Watch Dog会监测应用的性能，如果超出了该场景所规定的的运行时间，Watch Dog会强制终结App的进程。开发者可以看到对应的crash log。
使用
- 创建两个页面A和B，从Apush到B，在B的viewDidLoad方法中调用下面的方法
- (void)testLongTime{
for (int i = 1; i < 10000000; i ++) {
NSLog(@"i = %d", i);
}
}
-
通过Xcode - Product - Profile - 选择Time Profiler,配置Call Tree
Instruments_07_02.png
- Separate by State：按状态分开，分析数据。
- Separate by Thread（建议选择）：线程分离,只有这样才能在调用路径中能够清晰看到占用CPU最大的线程.每个线程应该分开考虑。只有这样你才能揪出那些大量占用CPU的"重"线程，按线程分开做分析，这样更容易揪出那些吃资源的问题线程。特别是对于主线程，它要处理和渲染所有的接口数据，一旦受到阻塞，程序必然卡顿或停止响应。
- Invert Call Tree（不建议选择）反向显示调用：调用树倒返过来，将习惯性的从根向下一级一级的显示，如选上就会返过来从最底层调用向一级一级的显示。如果想要查看那个方法调用为最深时使用会更方便些。
- Hide System Libraries（建议选择）隐藏系统库：选上它只会展示与应用有关的符号信息，一般情况下我们只关心自己写的代码所需的耗时，而不关心系统库的CPU耗时。
- Flatten Recursion（一般不选）合并递归：选上它会将调用栈里递归函数作为一个入口。
- Top Functions（可选）置顶耗时方法：选上它会将最耗时的函数降序排列，而这种耗时是累加的，比如A调用了B，那么A的耗时数是会包含B的耗时数。
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点击左上角运行程序，开启耗时检测，运行结果如下
Instruments_07_03.png
从图中可以看出，大部分时间占用在-[SecondViewController testLongTime]方法中，双击进入源代码页面，可以具体查看某一行的占用情况
Instruments_07_04.png
如果选择汇编展示
Instruments_07_05.png
如果选择查看次数
Instruments_07_06.png
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还可以进一步设置耗时范围，过滤出想要的数据，比如设置最小耗时为50，过滤50以下的
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所以综上所述，Time Profiler的基本调试逻辑为
- 运行项目，开始分析
- 找到最大的占用函数
- 修复耗时的方法
- 继续分析...直到完全修复
- 注：有时自定义的方法也会引起系统代码卡顿，所以查看系统库的耗时方法也是很有必要的
参考文章
iOS性能优化 - 工具Instruments之Time Profiler
iOS 性能优化 - TimeProfiler分析代码耗时
ios Instruments之Time Profiler
iOS App启动优化（二）—— 使用“Time Profiler”工具监控App的启动耗时
