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        Xcode8 Instruments 測試工具使用二 [複製鏈接]

        2018-6-5 16:36
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        Tag:  Xcode8 Instruments

        這篇文章主要介紹使用Instruments的 Time Profiler 的使用

        前言
        1.很多公司都恨不得把app壓法周期壓縮到最低,這就導致了開發中隱藏了很多問題,有點經驗的工程師草率的優化下,更糟的情況那些沒有經驗的工程師甚至不會對app進行任何優化.2.某種程度上來說,你開發過程中是可以忽略性能優化的. 十年前,移動設備的硬體資源是非常有限的.甚至連浮點數都是被禁止的.因為浮點數能導致代碼變大計算的速度變慢.3.科技發展如此迅速的今天,硬體很大程度上可以彌補軟體的短板.現在的移動設備3D硬體處理的效率甚至媲美於PC機了,但是你不能總依賴於硬體和處理器速度來掩飾你APP做的多垃圾吧.(如果安卓系統跑在Iphone上還能夠像iOS一樣順滑嗎?其實是一個道理的)4.性能這個概念很抽象,所以我們必須藉助數據化圖形化的輸出方式.你可能花一周的時間去優化一個有趣的演算法,但是這演算法只佔總執行時間的0.5%,不管你花多少精力去優化它,沒人會注意到.相反一個for循環花費了90%的時間,你稍微修改下就能提高10%的效率,就是這個簡單的修改可以得到大家很大的好感.因為.他們運行app時的第一感受就是比之前快了很多.沒人會care你修改的是一個多牛逼的演算法,還是一個簡單的for循環.這個說明了什麼?與其花費時間在優化小細節上不如多點時間找到你改優化的地方.

        正文
        二、使用Instruments的 Time Profiler 工具(ˈprəʊfʌɪlə 脯肉fai樂 分析工具)
        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。

        下面講解兩種調試方式,一般來說,我們會用前者調試CPU的運行狀況第一種調試方式:使用Instruments的 Leaks 工具(這裡不做講解,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:1.工具通過Xcode工具欄中Product->Profile可以啟動,啟動后界面如下:


        圖一

        2.選擇Time Profiler啟動.彈出如 (圖二)窗口


        圖二

        當點擊Time Profiler應用程序開始運行后. 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:如圖三:


        圖三

        下面是講解:
        1.這裡控制記錄過程,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啟動應用程序,而不是暫停它.2.這裡是執行計時器(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啟動應用程序,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。這裡被稱作路徑(track),就你選擇的Time Profiler工具而言,因為只有一個工具,所以這裡只有一條路徑,關於這裡顯示的圖標的詳情,一會你就會在接下來的教程中了解更多。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,可以從它這裡看到cpu運行的時間.這裡是詳情面板,展示的是你正在使用的工具的主要信息。就現在而言,這裡展示的是最"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)。(在上一篇文章里有詳細介紹)。

        原始的性能分析方法
        這種分析方法估計是很多開發人員第一時間想到的,寫個單元測試,在開始和結束的地方記錄時間。示例代碼:NSDate *startDate = [NSDate date];for(int i = 0; i < 999; i++){// do something}NSDate *endDate = [NSDate date];NSLog(@"time:%f", [endDate timeIntervalSinceDate: startDate]);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應用程序開始運行后.就能獲取到整個應用程序運行消耗時間分佈和百分比.為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體層面(CPU)模擬設備的GPU,這意味著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布配置 而不是調試配置.在發布環境打包的時候,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:分別為三個視圖的開關,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

        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

        詳情面板更多的信息選項


        5.png

        樣本列表(Sample List)


        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

        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為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):選上它會將調用棧里遞歸函數作為一個入口。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.圖標為黑色頭像的就是Time Profiler給我們的提示,有可能存在性能瓶頸的地方2.按著option鍵在主界面6中通過拖動滑鼠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

        5.Call Tree Constraints過濾


        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10.png





        http://www.jianshu.com/p/57a079bc8a61
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        10.png

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        facelist
        所有評論(2)
        iOS蘇沐橙 2018-6-10 23:46
        交流學習可以加入iOS交流技術群:659170228
        回復
        iOS蘇沐橙 2018-6-10 23:47
        交流學習可以加入iOS交流技術群:659170228(閑聊勿擾)
        回復
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