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追踪

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Traces 工具会记录系统和应用在几秒钟内做了什么，然后帮你找出为什么慢。它整合了三种官方工具，并把它们的输出保存在同一个库中：

录制设备工具你在 EmuLabZip 中得到什么
System traceAndroid 9 及更高版本Perfetto摘要（CPU、帧、内存、最忙的 slice）、SQL 控制台，以及一个在 Perfetto UI 中打开完整时间线的按钮
CPU profileAndroid 8 及更高版本simpleperf带有热点函数的火焰图，以及折叠堆栈导出
InstrumentsiOS 模拟器xcrun xctraceTime Profiler 录制的火焰图，以及一个在 Instruments 中打开 .trace 的按钮

Perfetto 帧追踪的摘要

快速开始#

  1. 打开 Traces（⌘7）并选择你的设备。如果想只关注某个应用，请在工具栏中选择该应用。
  2. 选择要录制的内容，设置时长（1 到 300 秒），然后点击 Record。Stop 会提前结束，并保留到目前为止录制的内容。
  3. 录制会自动打开。每次录制都会保存在 Recordings 列表中，直到你删除它。

在终端中：

emulabzip trace record --preset frames --duration 15 -o frames.pftrace
emulabzip trace summary frames.pftrace
emulabzip trace query frames.pftrace "select name, count(*) n from slice group by name order by n desc limit 10"
emulabzip trace cpu --app com.example.app --duration 10 --folded stacks.txt

系统追踪（Perfetto）#

四个预设涵盖了常见的问题。它们是普通的 Perfetto 文本配置，因此 Custom 可以接受你自己的配置。

预设记录内容用来回答
CPU & scheduling调度器切换和唤醒、CPU 频率和空闲状态、进程列表哪些线程使用了 CPU，CPU 是否可用？
Frames & jankSurfaceFlinger 的帧时间线，以及围绕它的视图、图形、输入和 binder slice哪些帧延迟了，它们延迟时在运行什么？
Memory进程内存（mem.rss）和系统内存计数器（每 250 ms 一次），选择应用时还包括原生分配（heapprofd）内存在哪里增长？
Custom你的配置所指定的任何内容其他任何问题

Summary 标签页显示：

  • 追踪时长、CPU 的繁忙程度、帧数，以及第 50、90 和 99 百分位的帧时间；
  • 按进程和按线程划分的 CPU 时间；
  • 对于帧：卡顿的种类（按 SurfaceFlinger 的命名），以及每个图层有多少帧延迟。当应用或合成器错过截止时间时，该帧算作延迟；仅有 Prediction Error 和 Buffer Stuffing 不算；
  • 内存：系统计数器的最低值和最高值，以及每个进程的常驻内存峰值；
  • 总耗时最多的 slice。

如果追踪中没有某部分的数据，该部分就会省略。内存追踪没有调度信息，CPU 追踪没有帧。其他所有内容请使用 SQL 标签页：它运行 PerfettoSQL（⌘/Ctrl + Enter），可使用 slice、sched、thread、process 和 counter 等表，最多显示 5,000 行。

追踪处理器#

读取 Perfetto 追踪需要 Google 的 trace_processor_shell。EmuLabZip 不内置它。你第一次打开 Perfetto 追踪时，它会说明下载内容并先征求你的同意：

  • 它来自 GitHub 上的官方 Perfetto 发布（版本固定在源码中，根据平台不同为 12 到 81 MB）；
  • 文件会对照源码中固定的 SHA-256 进行校验，不匹配则丢弃；
  • 它保存在 EmuLabZip 数据文件夹内的 tools/ 中，并在你打开追踪时仅在 127.0.0.1 上、使用一个空闲端口启动。当你打开另一个追踪或退出时，它会停止。

在 Perfetto UI 中打开#

Open in Perfetto UI 会使用 ui.perfetto.dev 所需的标头，从 127.0.0.1 提供该文件一次，然后打开你的浏览器。页面从你自己的电脑加载追踪：文件绝不会被上传。服务器只响应这一个文件，并在文件被取走后或两分钟后停止。

CPU 剖析（simpleperf）#

simpleperf 会带着调用堆栈对 CPU 采样。EmuLabZip 在设备上运行它，在设备上转换其报告并拉取结果，因此你的电脑上不需要 NDK。

  • 应用：应用必须正在运行，并且是可调试或可剖析的。否则 simpleperf 会拒绝，EmuLabZip 会告诉你原因。它不会等待尚未运行的应用。
  • 整个系统：对每个进程采样。它需要 adb root，因此请使用不带 Google Play 的模拟器镜像。

火焰图是冰柱图：最外层的调用在顶部，宽度与 CPU 时间成正比。点击一个帧可放大，使用面包屑导航可缩小，输入文字可高亮某个函数，也可以在其上方选择另一个进程或线程。颜色表明某个帧属于谁的代码：

颜色含义
蓝色应用自己的代码：已安装的应用、它们的库，以及 JIT 编译的应用方法
绿色平台托管代码：Android 框架、ART、*.jar、*.odex、*.oat
橙色原生库（.so）
灰色内核

整个系统的 CPU 剖析，以火焰图显示

在图的下方，Hot functions 列出时间花在函数自身而不是它所调用的函数上的位置。Folded stacks 会保存调用树，供 flamegraph.pl 和 speedscope 使用。原始的 perf.data 保存在录制旁边；Show in folder 会显示它的位置。

Instruments（iOS 模拟器）#

EmuLabZip 会对 xctrace list templates 报告的任何模板运行 xcrun xctrace record，附加到你选择的应用（或所有进程）上。结果是一个 .trace 文档：Open in Instruments 会打开它。对于 Time Profiler 和 CPU Profiler，EmuLabZip 还会导出样本（xctrace export），并绘制同样的火焰图。

要求：

  • Xcode，并且 xcrun xctrace 可用。
  • Mac 上开启 Developer Mode。没有它，xctrace 会等待一个没有人能给出的批准。EmuLabZip 会先检查 DevToolsSecurity -status，并告诉你该怎么做：在终端中运行 sudo DevToolsSecurity -enable。
  • 对于单个应用，它必须正在模拟器中运行。

Time Profiler 导出读取器遵循 xctrace 文档中的格式（行带有线程、权重和堆栈，重复的元素只写一次并通过 id 引用）。它由针对手写导出文件的测试覆盖；编写时没有可用的、来自开启 Developer Mode 的 Mac 的录制。如果录制打开后没有火焰图，.trace 仍然完好，可以在 Instruments 中打开。请提交一个 issue 并附上 Xcode 版本。

录制保存在哪里#

每次录制都是 EmuLabZip 数据文件夹内 traces/ 中的一个文件夹（EMULABZIP_HOME 可以移动它）：

traces/20261023-184501-3f2a/
    meta.json          what was recorded, where and when
    trace.pftrace      or profile.pb (+ perf.data), or recording.trace (+ time-profile.xml)

emulabzip trace list 会打印它们。在应用中删除一个录制会移除它的文件夹。写入设备的任何内容都会被再次删除：配置、原始录制和报告会在录制结束时从设备上删除，无论录制成功、失败还是被停止。

限制#

  • 每次录制最长 300 秒，每个 Perfetto 追踪最大 1 GB。
  • Perfetto 需要 Android 9（API 28）或更高版本。在 Android 9 和 10 上，EmuLabZip 会开启 persist.traced.enable，因为系统镜像默认将其关闭。