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A Real-time Fps Tool for Android

Primary LanguageKotlin

fpsviewer

A Real-time Fps Tool for Android,

一个能实时显示fps,一段时间的平均帧率,以及帧率范围占比,并能获取卡顿堆栈的可视化工具。侵入性低,通过在异步线程采样获取堆栈,无代码侵入,性能消耗可忽略,对性能监控项的异常数据进行采集和分析,整理输出展示相应的堆栈,从而帮助开发者开发出更高质量的应用。

常见分析、定位卡顿的方案

系统工具

1. TraceView

目前一般是用现在AndroidStudio里的cpu-profile工具或者TraceCompat.beginSection()生成trace日志, 准确性高,这种分析方式只适合定性分析,因为工具很消耗cpu,有很多假jank,非常影响性能,显示耗时和实际耗时偏差很大,平常开发过程中也不易用,不可能实时开着,没法查看fps。

2. Systrace Systrace用来检测android系统各个组件随着时间的运行状态,并能提示该如何有效地修复问题,主要偏向于分析一段时间整个系统所处的状态,无法定位到具体代码。

3. 命令行adb shell dumpsys SurfaceFlinger --latency com...包名 用来计算一段时间的帧率,无法获取卡顿栈,只能一段时间

以上几种系统提供的方案一般只能在比较短的时间进行分析,平常开发过程中也很不方便。

第三方库方案

  • Matrix-TraceCanary 微信的卡顿检测方案,采用的ASM插桩的方式,支持fps和堆栈获取的定位,但是需要自己根据asm插桩的方法id来自己分析堆栈,定位精确度高,性能消耗小,比较可惜的是目前没有界面展示,对代码有一定的侵入性。如果线上使用可以考虑。

  • BlockCanaryEx 主要原理是利用loop()中打印的日志,loop()中打印的日志可以看鸿洋的这篇博客Android UI性能优化 检测应用中的UI卡顿,支持方法采样,知道主线程中所有方法的执行时间和执行次数,因为需要获取cpu以及一些系统的状态,性能消耗大,不支持fps展示,尤其检测到卡顿的时候,会让界面卡顿很久。之前我们项目用的就是这个工具。

  • fpsviewer 利用Choreographer.FrameCallback来监控卡顿和Fps的计算,异步线程进行周期采样,当前的帧耗时超过自定义的阈值时,将帧进行分析保存,不影响正常流程的进行,待需要的时候进行展示,定位。

fpsviewer 特点

  1. 无损FPS实时显示,一段时间的平均帧率和帧率占比 利用Choreographer.FrameCallback的fun doFrame(frameTimeNanos: Long)方法回调里获取数据计算每帧消耗的时长,实时性高且不需要额外的数据获取无其他性能消耗,开启和关闭fpsviewer对帧率的影响远小于1帧。支持一段时间的平均帧率和帧率占比显示,可用于性能优化前后的对比。

  2. 更详细的堆栈信息,便于定位卡顿源,采样的方式或者堆栈,而不是卡顿发生的瞬间获取堆栈可能造成堆栈偏移从而影响准确性,异步线程在自定义的采样时间(一般>30ms)进行堆栈获取,每次的耗时很小,只有发送卡顿才需要存储分析,也是在异步线程,对主线程无影响,对整体cpu的影响也可忽略不计。一般得到的是多个堆栈信息,按照这段时间的发生次数排序

  3. 支持自定义的堆栈标记,类似于 TraceCompat.beginSection(),方便分析具体业务的卡顿,比如某个列表,某次Activity或者App的启动过程中的卡顿耗时。

效果图

[实时fps]

image

[功能选择]

image

点击分析图标显示:

image

上图折现里点击具体的卡顿点可查看详细的堆栈信息如下: [详细堆栈图] image

首页或者上图点击bug图标可展示一段时间的卡顿列表 image

可长按删除或者进入详细堆栈界面标记为已解决,点击可进入详细的堆栈信息界面,TestSection就是自定义的TAG。

引入

Step1.Add it in your root add build.gradle at the end of repositories:

allprojects {
	repositories {
		..
		maven { url 'https://jitpack.io' }
	}
}

Step2. Add the dependency:

dependencies {
    debugImplementation "com.github.silencedut.fpsviewer:fpsviewer:latestVersion"
    releaseImplementation "com.github.silencedut.fpsviewer:fpsviewer-no-op:latestVersion"
}

初始化,按需添加Section

interface IViewer {
    fun initViewer(application: Application,fpsConfig: FpsConfig? = null)
    fun fpsConfig():FpsConfig
    fun appendSection(sectionName:String)
    fun removeSection(sectionName:String)
}

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