一、Systrace 简介

Systrace 允许你收集和检查设备上运行的所有进程的即时信息。 它包括Androidkernel的一些数据（例如CPU调度程序，IO和APP Thread），并且会生成HTML报告，方便用户查看分析trace内容。

二、Systrace 使用方法

1. Systrace 的作用

如果想分析Android系统或者某个app的卡顿性能或者渲染问题，这时候Systrace 就非常有用。
首先我们需要抓取Systrace文件，然后分析并找出引起系统卡顿，或者app反应慢的原因，最好在源码上解决引起卡顿、响应慢的问题。

2. 抓取Systrace 的方法

抓取Systrace的方法如下：

• 1. 链接手机，打开DDMS

首先链接手机，打开Android Device Monitor，选择要分析的进程(比如com.google.process.gapps)，点击Capture system wide trace using Android systrace（下图右上角箭头所指的地方）

• 2. 配置需要抓取Systrace的内容

此时根据不同的卡顿问题需求，我们配置抓取不同的trace。 抓取的Systrace时间请勿过长，否则会导致抓取内容部分丢失，然后点击OK,操作要分析系统卡顿或app运行缓慢的部分，系统会自动收集运行时的信息，然后用Chrome 浏览器打开生成的trace 文件 。

• 3. 抓取过多次trace，请及时清理缓存

假如抓取过多次trace，为避免数据丢失，请及时清除缓存中的内容，清理地方在 Android Device Monitor的右下角，如下图所示

• 4. 使用Chrome 分析trace

用Chrome 浏览器打开生成的trace 文件，如下图所示，里面会包含每个CPU，以及图形渲染，输入事件等等内容。

抓取的Trace报告提供了Android系统进程在特定时间段内的整体情况。 例如在显示Activity或动画时卡顿，Systrace会提供关于如何解决这些问题的建议。
但是，systrace不会在应用程序进程中收集有关代码执行的信息。 有关您的应用程序执行哪些方法以及使用多少CPU资源的更多详细信息，请使用Android Studio的内置CPUProfiler，或生成跟踪日志并使用Traceview查看它们。

三、使用命令行抓取 Systrace

1. 使用命令行抓取Systrace的准备工作

抓取systrace之前，请完成以下步骤：

1. 下载并安装Android SDK Tools
2. 安装Python ,并将其包含在系统环境变量的path中。
3. 连接手机，打开开发者选项中的USB Debug选项 。
4. 查找Systrace脚本，存储路径如下：android-sdk/platform-tools/systrace/

2. 使用命令行抓取 Systrace的语法

使用命令行抓取 Systrace的语法如下：
python systrace.py [options] [categories]

3. 使用命令行抓取 Systrace举例

例如，以下命令调用systrace在10秒钟内记录设备进程，包括图形进程，并生成一个名为mynewtrace的HTML报告：

python systrace.py --time=10 -o mynewtrace.html gfx

如果不指定任何类别或选项，systrace将生成包含所有可用类别的报告，并使用默认设置。 可用的类别取决于您使用的连接设备。

4. Systrace 参数解释

1. Global options

   
   
   

2. Commands and command options

四、使用Systrace 检测UI 性能

systrace对于检查应用程序的UI性能特别有用，因为它可以分析您的代码和帧速率，进而识别问题区域，同时提供可工参考的解决方案。

1.使用Systrace 检测UI 性能

首先，按照以下步骤进行操作：

1. 连接手机并运行您的app。
2. 使用以下命令运行systrace：
   python systrace.py view --time = 10
3. 操作您的应用 10秒后，systrace生成一个HTML报告。
4. 使用网络浏览器打开HTML报告。

使用Chrome 打开生成的trace 文件，检测记录期间设备CPU使用情况，丢帧情况，卡顿耗时情况等等。

五、使用Systrace 检测卡顿丢帧问题

如下Systrace报告列出了每个进程呈现UI frame，并显示沿着时间线的每个渲染帧。 在绿色框架圆圈中，是指在16.6ms内呈现每秒稳定60帧。 花费16.6ms以上渲染的帧用黄色或红色圆圈表示。

在运行Android 5.0（API级别21）或更高版本的设备上， UI 渲染的工作主要由UI Thread和RenderThread两个线程完成。 在之前的版本中，创建渲染框架的所有工作都是在UI Thread上完成的。

点击一个F圆圈，它可以提供系统为渲染该frame 完成所包含的工作信息，包括警报，丢帧，建议等。
同时它还向您展示了在渲染该frame时系统正在执行的方法，因此您可以调查这些方法是否导致UI jank。

选择黄色的frame后，您可能会在报告的底部窗格中看到如上提示信息。
上图中显示的Alert ， 主要问题是在ListView回收和重新bind中花费了太多的时间。 trace中有相关事件的链接，点击可以获取更多关于系统在这段时间内正在做什么的事情。

要查看Systrace中发现的每个Alert以及设备触发Alert的次数，请单击窗口最右侧的Alerts选项卡，如下图所示。
Alerts面板可帮助您查看发生了哪些问题，以及发生的频率。 将Alert面板看作是要修复的错误列表， 通常情况下，一个区域的微小变化或改进就可以消除应用程序中的全部Alert。

如果你的代码在UI Thread上做太多的工作，你需要找出哪些方法消耗了太多的CPU时间。
一种方法是添加systrace（请参阅检测应用代码）到您认为会导致这些卡顿或者导致慢的方法地方，然后查看这些函数调用是否显示在systrace中。 如果您不确定哪些方法可能会在UI线程上造成卡顿，请使用Android Studio的内置CPU Profiler，或者生成跟踪日志并使用Traceview查看它们。

六、查看trace 文件的快捷键

七、代码中添加trace 标记方法

由于systrace是在系统级显示有关进程的信息，因此很难在HTML报告中查看某个特定时间内，您的应用程序正在执行什么方法。 在Android 4.3（API级别18）及更高版本中，您可以使用代码中的Trace类在HTML报告中标记执行事件。 您不需要用代码来记录systrace的跟踪记录，这样做可以帮助您查看app代码的哪些部分可能导致线程hung或UI丢帧。 但是这种方法与使用Debug类不同，Trace类简单地将标志添加到systrace报告中，而Debug类可帮助您生成.trace文件，并且检查app CPU使用情况。

要生成包含已检测的跟踪事件的systrace HTML报告，需要使用-a或--app命令行选项运行systrace，并指定应用程序的包名称。

通常我们在怀疑引起jank代码地方，添加如下内容：
Trace.beginSection("MyAdapter.onCreateViewHolder");
和 Trace.endSection(); 可以查看自定义的从开始到结束期间的Systrace信息。这两个是成对出现的，需要注意一下。

多次调用beginSection（String）时，调用endSection（）只会结束最近调用的beginSection（String）方法。 因此，对于嵌套的调用，例如上面示例中的调用，您需要确保通过调用endSection（）将每个调用正确匹配到beginSection（）。

此外，您不能在一个线程上调用beginSection（）并从另一个线程结束 - 您必须从同一线程调用endSection（）。

八、使用TraceView 分析trace Log

Traceview是提供Systrace的图形显示工具。 您可以通过使用Debug类来设置代码来生成log。 这种跟踪方法非常精确，因为您可以准确指定要启动的代码中的哪个位置，并停止记录Systrace数据。 使用Traceview检查这些log可帮助您调试您的应用程序并剖析其性能。

另外，可以使用命令行中的dmtracedump来生成跟踪日志文件的图形调用堆栈图。

如果您不需要查看通过使用Debug类检测应用程序来记录的Systrace日志，则可以使用Android Studio 3.0及更高版本中包含的CPU Profiler来查看应用程序的线程和记录方法跟踪。

1.trace Log 的打开方法

使用Android Device Monitor可以查看trace Log内容，步骤如下，打开Android Device Monitor,选择File,然后打开*.trace log分析。
当然，你也可以使用Android Device Monitor 的图形按键进行trace的抓取与查看。

2.Trace log 的分析

打开Trace log后，Traceview使用以下两个窗格显示log数据：

• 1. 时间轴窗格：
     描述每个线程何时进入和退出方法的时间轴窗格
• 2. 配置文件窗格：
     总结每个线程在跟踪日志的执行期间的配置文件窗格
     以下各节提供有关traceview输出窗格的附加信息。

3.Trace log 时间轴窗格

每个线程的执行都显示在自己的进程中，并且时间向右增加。 每种方法都以不同的颜色显示。 第一行下方的细线显示所选方法的子项（从入口到出口），如下图所示。

4.Trace log配置文件窗格

如下图所示，配置文件窗格提供了系统在Systrace期间每种方法的执行的列表以及耗时。

另外，调用另一个方法的方法称为父级方法，父级调用的方法称为其子级。 当您通过单击方法选择一种方法时，它会在两个单独的节点下显示其父项和子项。

对于配置文件窗格中的每个顶级节点，表中的Calls + Rec，Calls / Total列（图2中未显示）将显示该方法调用次数和递归调用次数。或者，对于父级和子级方法，此列显示方法在顶级节点中是方法的子级或父级的调用次数。