Instruments的 Time Profiler 工具:
-
Time Profiler幫助我們分析代碼的執行時間,找出導致程序變慢的原因,告訴我們“時間都去哪兒了?”。
-
Time Profiler分析原理:它按照固定的時間間隔來跟蹤每一個線程的堆棧信息,通過統計比較時間間隔之間的堆棧狀態,來推算某個方法執行了多久,並獲得一個近似值。其實從根本上來說與我們的原始分析方法異曲同工,只不過其將各個方法消耗的時間統計起來。
第一種調試方式:使用Instruments的 Leaks 工具(這裏不做講解,請看我的第一篇文章)
第二種調試方式:Time Profiler 時間分析工具 用來檢測應用CPU的使用情況.可以看到應用程序中各個方法正在消耗CPU時間.使用大量CPU不一定是個問題.類似我們客戶端中不同場景的天氣,動畫就對CPU依賴就非常高,動畫本身也是非常苛刻且耗費資源較多的任務.
下面引出“時間事件查看器”(Time Profiler),———他可以測量時間的間隔,中斷程序執行,跟蹤每個線程的堆棧.
操作步驟:
-
工具通過Xcode工具欄中Product->Profile可以啓動,啓動後界面如下:圖一
2.選擇Time Profiler啓動.彈出如 (圖二)窗口
當點擊Time Profiler應用程序開始運行後. 就能獲取到整個應用程序運行 消耗時間分佈 和 百分比.
研究下面的截圖和它下面的每個部分的解釋:如圖十一:
下面是講解:
1.這裏控制記錄過程,點擊紅色的"記錄"按鈕可以停止或開始當前正在分析的app(在記錄和停止按鈕之間切換),暫停鍵,如你所想,暫停當前正在運行的app。注意這實際上是停止和啓動應用程序,而不是暫停它.
2.這裏是執行計時器(run timer),運行定時器和運行導航,定時器顯示APP已經運行了多長時間,執行了多少次。箭頭之間是可以移動的。如果停止,然後使用錄製按鈕重新啓動應用程序,這將開始一個新的運行。顯示屏便會顯示“run2 of 2”,你可以回到第一次運行的數據,首先你停止當前運行,然後按下左箭頭回去
3.運行軌道。這裏被稱作路徑(track),就你選擇的Time Profiler工具而言,因爲只有一個工具,所以這裏只有一條路徑,關於這裏顯示的圖標的詳情,一會你就會在接下來的教程中瞭解更多。
4.擴展面板,在時間探查儀器的情況下,它是用來跟蹤顯示堆棧。
5.詳細地面板。它顯示了你正在使用的儀器的主要信息,這是使用頻率最高的部門,可以從它這裏看到cpu運行的時間.這裏是詳情面板,展示的是你正在使用的工具的主要信息。就現在而言,這裏展示的是最"笨重(hottest)"的方法--換句話說,佔用CPU時間最長的方法。點擊上方的bar會看到Call Tree(左手邊的那個)並選中Sample List,然後你會看到數據的不同視圖,視圖展示了每一個示例。點擊其中幾個,你會在Extended Detail inspector中看到被捕獲的堆棧跟蹤。
6.選項面板,也叫檢查器(inspector)面板,一共有三個檢查器:record setting(記錄設置),display setting(展示設置),還有extends detail(擴展詳情)。
這種方法的缺點有以下幾點:
1、測試效率太低,很多性能瓶頸是很難預估到的,需要從上層到下層進行逐步排除;
2、無法對界面渲染的效率進行測試,找出界面性能瓶頸;
3、NSLog的分析不夠精確,可能在模擬器上由於開發設備性能速度快,無法明顯區分出性能瓶頸。
二.使用Time Profiler前須知
1.當點擊Time Profiler應用程序開始運行後.就能獲取到整個應用程序運行消耗時間分佈和百分比.爲了保證數據分析在統一使用場景真實行有如下點需要注意:
在開始進行應用程序性能分析的時候,一定要使用真機,模擬器運行在Mac上,然而Mac上的CPU往往比iOS設備要快。相反,Mac上的GPU和iOS設備的完全不一樣,模擬器不得已要在軟件層面(CPU)模擬設備的GPU,這意味着GPU相關的操作在模擬器上運行的更慢,尤其是使用CAEAGLLayer來寫一些OpenGL的代碼時候. 這就導致模擬器性能數據和用戶真機使用性能數據相去甚運.
2.另外在開始性能分析前另外一件重要的事情是,應用程序運行一定要發佈配置 而不是調試配置.
在發佈環境打包的時候,編譯器會引入一系列提高性能的優化,例如去掉調試符號或者移除並重新組織代碼.另iOS引入一種"Watch Dog"[看門狗]機制.不同的場景下,“看門狗”會監測應用的性能。如果超出了該場景所規定的運行時間,“看門狗”就會強制終結這個應用的進程.開發者可以crashlog看到對應的日誌.但Xcode在調試配置下會禁用"Watch Dog".
三.time profiler的主界面(幾個需要關注的重點區域)
1.png
視圖開關:分別爲三個視圖的開關,全部選上可達到主界面截圖效果。
搜索條:如果您需要快速查找具體的類或函數,可在些輸入類名或者函數名,會有意想不到的效果。
數據可視化面板:可在此設置您需要關注的範圍,以便將不相干的內容過濾掉。
詳情面板:在time profiler下主要是看Call Tree和Sample List這兩種視圖:
2.png
2.png
調用樹(Call Tree
3.png
Running Time:函數運行的時間,這個時間是累積時間
Self:在棧頂次數
Symbol Name:被調用函數的符號信息
從詳情面板Call Tree與相關內容擴展詳情面板對應的關係圖:
4.png
4.png
詳情面板更多的信息選項
5.png
5.png
樣本列表(Sample List)
6.png
6.png
Timestamp:採樣的開始時間
Dep:堆棧深度
CPU:線程運行在那一個CPU上
Process:進程名稱
Thread:所在的線程名稱
Hot Frame:採樣中調用最多的函數
Responsible Library:調用該函數的庫
Responsible Caller:調用該函數的函數
選項視圖參數設置
7.png
7.png
Separate byt Thread(建議選擇):通過線程分類來查看那些純種佔用CPU最多。
Invert Call Tree(不建議選擇):調用樹倒返過來,將習慣性的從根向下一級一級的顯示,如選上就會返過來從最底層調用向一級一級的顯示。如果想要查看那個方法調用爲最深時使用會更方便些。
Hide Missing Symbols(建議選擇):隱藏丟失的符號,比如應用或者系統的dSYM文件找不到的話,在詳情面板上是看不到方法名的,只能看一些讀不明的十六進值,所以對我們來說是沒有意義的,去掉了會使閱讀更清楚些。
Hide System Libraries(建議選擇):選上它只會展示與應用有關的符號信息,一般情況下我們只關心自己寫的代碼所需的耗時,而不關心繫統庫的CPU耗時。
Flatten Recursion(一般不選):選上它會將調用棧裏遞歸函數作爲一個入口。
Top Functions(可選):選上它會將最耗時的函數降序排列,而這種耗時是累加的,比如A調用了B,那麼A的耗時數是會包含B的耗時數。
四.使用技巧
1.圖標爲黑色頭像的就是Time Profiler給我們的提示,有可能存在性能瓶頸的地方
2.按着option鍵在主界面6中通過拖動鼠標來選擇需要過濾的時間段
3.Command+F查找過濾的函數名或者類名
4.關聯代碼
8.png
8.png
5.Call Tree Constraints過濾
9.png
9.png
Count:設置調用的次數(調用2次以上的方法)
Time (ms):設置耗時範圍(耗時20毫秒以上的方法)
篩選結果示例圖