Android Profiler 使用詳解

一、Android Profiler 概述

Android Profiler 是 Android Studio 中的一個強大的性能調試工具，可以讓開發者深入分析應用的 CPU、內存、網路和磁碟使用情況。在開發過程中，使用 Android Profiler 可以幫助開發者及時發現應用中的性能問題，並且方便地對其進行調試。

二、集成 Android Profiler

使用 Android Profiler 需要在 Android Studio 的導航欄中依次選擇「View」 -> 「Tool Windows」 -> 「Profiler」打開 Profiler 窗口。在 Profiler 窗口中，可以通過選擇設備來連接到要分析的應用程序。為了保證 Android Profiler 的功能正常，需要在應用程序的 build.gradle 文件中添加如下依賴項：

android {
    defaultConfig {
        ...
        minSdkVersion //最小支持sdk版本
        targetSdkVersion //目標支持sdk版本
        ...
    }
    dependencies {
        ...
        //性能分析組件
        implementation 'androidx.appcompat:appcompat:1.3.1'
        debugImplementation 'androidx.fragment:fragment-testing:1.3.6'
        releaseImplementation 'com.android.support:appcompat-v7:28.0.0'
        //性能分析庫
        debugImplementation 'androidx.fragment:fragment-testing:1.3.6'
        debugImplementation 'androidx.test:core:1.4.0'
        debugImplementation 'androidx.test.ext:junit:1.1.3'
        debugImplementation 'androidx.test.espresso:espresso-core:3.4.0'
        ...
    }
}

三、Android Profiler 功能

1. CPU Profiler

CPU Profiler 可以幫助開發者了解應用程序中各個方法的 CPU 時間使用情況，以及識別可能引起性能問題的代碼。在 Profiler 窗口中，選擇 CPU 標籤，在頂部的工具欄中，可以選擇 Warm Up、Record、Stop 等操作。

例如，可以通過 Warm Up 操作來運行應用程序並獲取初始 CPU 數據。然後單擊 Record 開始錄製 CPU 數據。在完成錄製之後，點擊 Stop 結束錄製，可以查看 CPU 使用情況，並對結果進行排序。在排序結果中，可以根據時間或者次數來對採樣信息進行排序，方便找出系統瓶頸。

使用 CPU Profiler 需要注意以下幾個方面：

1) 禁用 Instant Run。

2) 避免使用 native 方法，因為這些方法會屏蔽 Java 層的執行信息。

3) 確保應用程序處於 Debug 模式。

2. Memory Profiler

Memory Profiler 可以顯示應用程序在運行時的內存使用情況，幫助開發者找出可能導致內存泄漏和性能問題的代碼。在 Profiler 窗口中，選擇 Memory 標籤，在頂部的工具欄中，可以選擇 Memory Heap、Memory Allocation 等操作。

使用 Memory Profiler 需要注意以下幾個方面：

1) 在運行大型應用程序或者前台服務時，開啟 Memory Profiler 需要比較長的等待時間。

2) 對於 64 位設備，還需要啟用 Sample Java Heap 選項，以便收集應用程序的堆信息。

3) 在 Android 9 及更高版本上，Memory Profiler 可以顯示垃圾收集 (GC) 事件信息，因此你需要在設備上運行針對相應版本的 Android 系統映像。

3. Network Profiler

Network Profiler 可以顯示應用程序的網路操作，例如載入圖像、下載文件等。此外，還可以查看與應用程序相關的網路流量和連接數量。

在 Profiler 窗口中，選擇 Network 標籤，在頂部的工具欄中，可以選擇 Start Profiling、Stop Profiling 等操作。

4. Energy Profiler

Energy Profiler 可以幫助開發者了解應用程序的電量消耗情況。在 Profiler 窗口中，選擇 Energy 標籤，在頂部的工具欄中，可以選擇 Start Profiling、Stop Profiling 等操作。

使用 Energy Profiler 需要注意以下幾個方面：

1) Energy Profiler 只支持 Android 5.0 及更高版本。

2) 開啟 Energy Profiler 會影響應用程序的 CPU 使用率，因此你應該在單獨運行應用程序時進行測試。

四、Android Profiler 實戰演示

1. CPU Profiler 實戰

下面的示例演示了如何在 Android Studio 中使用 CPU Profiler 來分析應用程序的 CPU 使用情況。

代碼：

Button button = findViewById(R.id.button_cpu_profiler);
button.setOnClickListener(new View.OnClickListener() {
    @Override
    public void onClick(View view) {
        for (int i = 1; i <= 1000000; i++) {
            for (int j = 1; j <= 1000000; j++) {
                // do nothing
            }
        }
    }
});

首先，在 Android Studio 中啟動應用程序，並確保 CPU Profiler 處於打開狀態。然後點擊應用程序中的按鈕，模擬一個佔用 CPU 的操作。

接下來，在 Profiler 窗口中選擇 CPU 標籤。在工具欄中，選擇 Warm Up 操作，並等待片刻，以便 CPU Profiler 可以收集足夠的數據。

接著，點擊 Record 開始採樣，並在應用程序中模擬一個長度為 10 秒的操作。結束錄製之後，可以查看採樣結果，並觀察應用程序中的 CPU 使用情況。

2. Memory Profiler 實戰

下面的示例演示了如何在 Android Studio 中使用 Memory Profiler 來分析應用程序的內存使用情況。

代碼：

public class MainActivity extends AppCompatActivity {

    private final int[] mLargeDataArray = new int[1000000];

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);
        for (int i = 0; i < mLargeDataArray.length; i++) {
            mLargeDataArray[i] = i;
        }
    }
}

首先，在 Android Studio 中啟動應用程序，並確保 Memory Profiler 處於打開狀態。注意：在啟動 Memory Profiler 之前，首先需要關閉 Android Studio 的 Instant Run 功能。

接著，在 Profiler 窗口中選擇 Memory 標籤。在工具欄中，選擇 Memory Heap 操作，然後開始運行應用程序。當應用程序運行時，可以觀察到在 Heap 選項卡中會顯示應用程序消耗的內存信息，同時也可以看到在應用程序中創建了一個大小為 8 MB 的數組。

接著，選擇 Memory Allocation 操作，可以查看對象的存儲情況。在操作完成後，可以通過 Dump Java Heap 操作將堆內存中的詳細信息導出到磁碟文件中。

3. Network Profiler 實戰

下面的示例演示了如何在 Android Studio 中使用 Network Profiler 來分析應用程序的網路操作。

代碼：

public class MainActivity extends AppCompatActivity {

    private ImageView mImageView;

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);
        mImageView = findViewById(R.id.imageView);
        ImageUtils.loadImage("https://www.example.com/image.jpg", mImageView);
    }
}

public class ImageUtils {
    public static void loadImage(final String imageUrl, final ImageView imageView) {
        new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                try {
                    URL url = new URL(imageUrl);
                    HttpsURLConnection connection = (HttpsURLConnection) url.openConnection();
                    connection.setDoInput(true);
                    connection.connect();
                    InputStream input = connection.getInputStream();
                    Bitmap bitmap = BitmapFactory.decodeStream(input);
                    imageView.setImageBitmap(bitmap);
                } catch (Exception e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }).start();
    }
}

首先，在 Android Studio 中啟動應用程序，並確保 Network Profiler 處於打開狀態。然後執行應用程序中的網路操作，例如通過 URL 載入在線圖片。在操作完成後，可以在 Network Profiler 中查看相關的網路數據，包括請求時間、網路連接等。

總結

使用 Android Profiler 可以幫助開發者發現和解決應用程序的性能問題。在實踐中，需要根據具體情況選擇合適的 Profiler 標籤，並根據 Profiler 提供的數據分析工具找出性能瓶頸。

原創文章，作者：小藍，如若轉載，請註明出處：https://www.506064.com/zh-tw/n/158495.html