Android卡顿优化 | 卡顿单点问题监测方案

2020-04-06 本文已影响0人凌川江雪

本文要点

背景介绍

监测指标

常规方案

IPC问题监测技巧

相对优雅的方案【ARTHook】

ARTHook实战

小结

项目GitHub

背景介绍

前面提到过两种自动化自动化检测方案：
AndroidPerformanceMonitor和ANR-WatchDog；
需要本方案的原因：自动化卡顿检测方案无法满足所有场景；
如，有很多Message要执行，
但是所有Message的时间，
都没有达到自动化卡顿检测方案所配置的卡顿的判定阈值，
那这种情况，自动化卡顿检测方案对这些“较小型”的卡顿问题便无能为力了；
可是这些没有达到卡顿的判定阈值的“较小型”的卡顿问题，
却会一直影响用户体验，这显然是不行的！！
需要建立体系化的卡顿解决方案，
便要尽早地尽可能多地暴露问题，补充已有方案的不足；
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需要关注的单点问题：IPC、DB操作、IO、View绘制等；
下面以主线程IPC为例，
因为IPC其实是一个很耗时的操作，
但实际开发时很多时候都没有得到足够的重视，
偶尔还会在主线程进行IPC操作，以及频繁的调用，
而这种耗时其实很少达到卡顿的阈值；
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监测指标

IPC的调用类型
如PackageManager的调用、ActivityManagerService的调用和TelephoneManager的调用就是属于不同的调用类型（不同类型的IPC操作）；
IPC的调用耗时、次数
IPC的调用堆栈【哪行代码调用的】、发生线程【IPC具体发生在哪个线程】

常规方案

在IPC前后加埋点
缺点：不优雅，容易忘记；
　　　维护成本大，人员交接也麻烦；

IPC问题监测技巧

【线下】adb命令
- adb shell am trace-ipc start
  运行这行命令，可以对IPC的操作进行监控；
- adb shell am trace-ipc stop -dump-file /data/local/tmp/ipc-trace.txt
  监控结束，并将监控到的信息存放到相对应的文件当中；
- adb pull /data/local/tmp/ipc-trace.txt
  将文件导出；

相对优雅的方案

ARTHook：可以Hook系统方法，
对系统方法来说，其实并没有办法对其修改，
但是我们可以Hook它的方法，
再在方法体中，加上自己的代码；
AspectJ：只能针对非系统的方法，
即我们自己APP的源码或者我们自己引用的库包，
AspectJ实际上是往我们的具体方法里面插入相对应的代码，
即无法针对系统方法做一个操作；
所以这里使用ARTHook；
其实诸如通过PackageManagerService的调用拿到应用的信息、get到群从设备标识符(GSID)的信息、ActivityManagerService的调用和TelephoneManager的调用等都是有涉及到IPC操作，
这样的操作其实都是有一个固定的调用方式，
即不管是通过那种IPC调用类型，
只要是IPC操作，^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
最终都会调用到一个类android.os.BinderProxy，
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然后它会调用其自身方法transact()；
BinderProxy是Binder的内部类；
这里注意transact()的几个参数！！！！！！！！：

ARTHook实战

Epic是一个虚拟机层面，以Java Method为粒度的运行时Hook框架
支持Android4.0 - 10.0
官网 https://github.com/tiann/epic
依赖 compile 'me.weishu:epic:0.6.0'
Hook的意思是勾住，也就是在消息过去之前，
可以先把消息暂时勾住，不让其传递，我们可以优先处理；
《Hook的基础原理》

引入依赖；
使用框架：
首先需要给ARTHook传入一个Class，
这里是以映射的方式间接引用到BinderProxy，
因为BinderProxy是没有办法直接引用到的，
然后二参是Hook方法，即这里的transact()，
然后传入一些类实例，
最后传入的是一个回调接口，
在回调方法beforeHookedMethod()中，
我们就可以打印具体的调用栈信息，
便可以知道这次的IPC调用是从哪里调过来的；
下面项目准备了几个类型的单点问题模拟，
运行程序，查看logcat:
【注意，
在打印的时候我加了一个logTAG即ARTHookTest，
所以在查看logcat的时候可以定位ARTHookTest这个关键词，
方便调试！！！】
-IPC；IO类型单点问题； View处理：
PMS类型的IPC调用： ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
可以看到ARTHook框架帮助我们快速定位找出了存在IPC调用的代码位置，
并收集打印出堆栈信息，说清楚了IPC调用的来源和过程；
并且是一直运行的，
APP中只要发生了IPC操作调用，
就会整个操作的信息都被捕获下来，
所以我们可以看到只要IPC在不断发生，
logcat中关于ARTHook打印的信息就一直在滚动！！！！！
不同的时间点！！！！！！调用了什么IPC，全数被打印出来！！！！！！
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这样一来，
APP的所有IPC操作调用、单点问题我们就能很方便地捕获到了，
并可以获取到IPC调用的类型、调用耗时、发生次数、调用堆栈、发生的时刻等。

随后便可以进行详细的分析，统筹优化；