分析應用程式效能

當應用程式回應速度慢、畫面顯示斷斷續續的、系統凍結或太耗電，都算是效能欠佳。修正效能問題，這些問題牽涉到辨識出應用程式低效率使用 CPU、記憶體、圖片、網路或裝置電池等資源的情況。

如要找到並修正這些問題，請使用接下來本主題要討論的分析和基準化工具及技術。想瞭解評估效能的方式，以及運用這些技術來解決特定問題的案例，請參考效能評估。

Android Studio 提供的數種分析工具，可協助您找到並視覺化呈現潛在問題：

  • CPU 分析器可協助追蹤執行階段的效能問題。
  • 記憶體分析器可協助追蹤記憶體配置狀況。
  • 網路分析儀會監控網路流量的使用狀況。
  • 電力分析儀會追蹤用電量，可能會造成一定程度的耗電。

如要進一步瞭解上述工具，請參考「Android Studio 分析器」頁面。

應用程式可以利用 Jetpack Benchmark 程式庫來評估許多重要作業：

  • Macrobenchmark：評估重要效能的使用案例，包括程式啟動及UI 動畫或畫面滾動等動作觸發的重繪動作。
  • Microbenchmark：評估特定函式的 CPU 使用率。

如要進一步瞭解上述程式庫，請參考「設定應用程式基準」頁面。

可分析的應用程式

Profileable 是 Android Q 版本導入的資訊清單設定。這項設定可用於指定裝置使用者是否能透過 Android Studio、Simpleperf 和 Perfetto 等工具分析這個應用程式。

在 profileable 導入之前，大多數開發人員都只能分析 Android 系統中可進行偵錯的應用程式，因此造成大量的潛在效能耗損。這些效能折損可能會導致分析結果失效，尤其是與計算時間有關時更會如此。表 1 摘要說明了可進行偵錯和可分析應用程式間的差異。

表 1. 可偵錯和可剖析應用程式之間主要差異的摘要。
功能 可偵錯 可分析
記憶體分析器 已滿

是

否：
CPU 分析器 已滿

是

否：
網路分析器 是 否
電力分析儀 是 否
事件監測儀 是 否

我們推出了 Profileable，讓開發人員能選擇允許應用程式向分析工具公開資訊，同時產生極少的效能損耗。可分析的 APK 本質上即為發布版 APK 在資訊清單檔案的 <application> 部分加入一行 <profileable android:shell="true"/>。

自動建構及執行可分析的應用程式

您只要按一下滑鼠，即可設定、建構及執行可分析的應用程式。這項功能需要使用搭載 API 級別 29 以上版本、且具備 Google Play 的虛擬或實體測試裝置。如要使用這項功能，請按一下「Profile app」圖示 旁邊的箭頭，然後在以下兩個選項間選擇：

只要按一下滑鼠，就能開啟可分析的建構選單。

  • 點選「Profile 'app' with low overhead」，系統會啟動 CPU 和記憶體分析器。在記憶體分析器中，只有「Record Native Allocations」處於已啟用狀態。

    以低附載的方式分析。

  • 點選「Profile 'app' with complete data」，系統會啟動 CPU、記憶體和能源分析器。

    使用完整資料進行分析。

手動建構及執行可分析的應用程式

如要手動建構可分析的應用程式，您需要先建構發布應用程式，接著更新其資訊清單檔案，將發布應用程式轉換為可分析的應用程式。設定可分析的應用程式後，請啟動分析器，然後選取一個可供分析的程序來剖析。

建構發布應用程式

如要建構發布應用程式以便進行分析，請按照下列步驟操作：

  1. 將下列程式碼新增至應用程式的 build.gradle 檔案中，以偵錯金鑰簽署應用程式。如果您已有運作中的發布建構變數，可直接跳到下一個步驟。

            buildTypes {
          release {
            signingConfig signingConfigs.debug
          }
        }

  2. 在 Android Studio 中，依序選取「Build」>「Select Build Variant...」，然後選擇發布變化版本。

將發布應用程式轉換為可分析的應用程式

  1. 開啟 AndroidManifest.xml 檔案並在 <application> 中新增下列指令，將上述的發布版應用程式轉換為可分析的應用程式。詳情請參閱「建構要發布的應用程式」。

    <profileable android:shell="true"/>

  2. 視 SDK 版本而定，您可能需要在應用程式的 build.gradle 檔案中新增下列幾行指令。

          aaptOptions {
        additionalParameters =["--warn-manifest-validation"]
      }

分析可分析的應用程式

如要分析一可分析應用程式，請按照下列步驟操作：

  1. 在開發模擬器或裝置啟動應用程式。

  2. 在 Android Studio 中依序選取「View」>「Tool Windows」>「Profiler」，即可啟動分析器。

  3. 應用程式啟動後，按一下分析器中的「分析器的加號按鈕」按鈕，查看下拉式選單。接著選取您的裝置，然後選取「Other profileable processes」中的應用程式進入點。

    可分析的選單

  4. 分析器應附加至應用程式。僅 CPU 和 記憶體分析器能使用，其中記憶體分析器可使用的空間有限。

    可分析的作業階段檢視畫面
    可分析的選單
    可分析的選單