Instruments之Time Profiler總結

一.工欲善其事必先利其器

time profile時間分析工具用來檢測應用CPU的使用狀況，能夠看到應用程序中各個方法正在消耗CPU時間，使用大量CPU不必定是個問題。客戶端中動畫就對CPU依賴就很是高，動畫自己也是很是苛刻且耗費資源較多的任務。

Time Profiler幫助咱們分析代碼的執行時間，找出致使程序變慢的緣由，告訴咱們「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個線程的堆棧信息，經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，並得到一個近似值。其實從根本上來講與咱們的原始分析方法殊途同歸，只不過其將各個方法消耗的時間統計起來。

原始的性能分析方法

這種分析方法估計是不少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]);

這種方法的缺點有如下幾點:

一、測試效率過低，不少性能瓶頸是很難預估到的，須要從上層到下層進行逐步排除；

二、沒法對界面渲染的效率進行測試，找出界面性能瓶頸；

三、NSLog的分析不夠精確，可能在模擬器上因爲開發設備性能速度快，沒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以下點須要注意:

在開始進行應用程序性能分析的時候,必定要使用真機,模擬器運行在Mac上，然而Mac上的CPU每每比iOS設備要快。相反，Mac上的GPU和iOS設備的徹底不同，模擬器不得已要在軟件層面（CPU）模擬設備的GPU，這意味着GPU相關的操做在模擬器上運行的更慢，尤爲是使用CAEAGLLayer來寫一些OpenGL的代碼時候. 這就致使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一件重要的事情是，應用程序運行必定要發佈配置 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升性能的優化，例如去掉調試符號或者移除並從新組織代碼.另iOS引入一種"Watch Dog"[看門狗]機制.不一樣的場景下，「看門狗」會監測應用的性能。若是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.開發者能夠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(幾個須要關注的重點區域)

視圖開關:分別爲三個視圖的開關，所有選上可達到主界面截圖效果。

搜索條:若是您須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:可在此設置您須要關注的範圍，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：

調用樹（Call Tree）

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：

詳情面板更多的信息選項

樣本列表（Sample List）

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

Separate byt Thread（建議選擇）：經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。若是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，好比應用或者系統的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，因此對咱們來講是沒有意義的，去掉了會使閱讀更清楚些。

Hide System Libraries（建議選擇）：選上它只會展現與應用有關的符號信息，通常狀況下咱們只關心本身寫的代碼所需的耗時，而不關心繫統庫的CPU耗時。

Flatten Recursion（通常不選）：選上它會將調用棧裏遞歸函數做爲一個入口。

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，好比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給咱們的提示，有可能存在性能瓶頸的地方

2.按着option鍵在主界面6中經過拖動鼠標來選擇須要過濾的時間段

3.Command+F查找過濾的函數名或者類名

4.關聯代碼

5.Call Tree Constraints過濾

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