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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。修正效能問題時，您需要辨識出應用程式低效率使用資源的情況 (例如 CPU、記憶體、圖形、網路或裝置電池)。

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測試工具及技術。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。
能源分析器會追蹤導致電池耗電的能源使用狀況。

這些工具與 Android 5.0 (API 級別 21) 以上版本相容。如要進一步瞭解各項工具，請在使用手冊中參閱本節的其他頁面。

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

Macrobenchmark：評估重要的效能狀況，包括應用程式啟動，以及 UI 動畫或捲動等動作觸發的重繪動作。
Microbenchmark：評估特定函式的 CPU 成本。

如要進一步瞭解上述程式庫，請參考「為應用程式進行基準測試」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能否透過 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在 Android 分析可進行偵錯的應用程式，因此連帶使效能成本大幅增加。這種效能成本可能會導致分析結果失效，尤其是與計算時間有關時。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.** 可偵錯和可分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	是預設檢視原生記憶體分析器否：事件時間軸記憶體快照資料錄製即時記憶體配置
CPU 分析器	已滿	是預設檢視 UI 啟動的錄製否：事件時間軸顯示 API 啟動錄製的狀態
網路分析器	是	否
能源分析器	是	否
電源分析器	是	是
事件監測器	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 本質上為發布版 APK，並在資訊清單檔案的 <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。與這項功能搭配使用的虛擬或實體測試裝置必須搭載 API 級別 29 以上版本，且具備 Google Play。如要使用這項功能，請按一下「Profile app」圖示旁邊的箭頭，然後選擇以下其中一個選項：

點選「Profile 'app' with low overhead」，系統就會啟動 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。
點選「Profile 'app' with complete data」，系統則會啟動 CPU、記憶體和能源分析器。

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，您需要先建構發布版應用程式，接著更新其資訊清單檔案，將發布版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，然後選取可分析的程序來分析。

建構發布版應用程式

如要建構發布版應用程式來方便完成分析，請按照下列步驟操作：

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化版本，可直接跳到下一個步驟。
```
        buildTypes {
          release {
            signingConfig signingConfigs.debug
          }
        }
      
```
在 Android Studio 中，依序選取「Build」>「Select Build Variant...」，然後選擇發布變化版本。

從發布版變更為可分析版

開啟 AndroidManifest.xml 檔案並在 <application>。詳情請參閱「建構要發布的應用程式」。

<profileable android:shell="true"/>
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程式碼。
```
      aaptOptions {
        additionalParameters =["--warn-manifest-validation"]
      }
    
```

剖析可分析的應用程式

如要剖析可分析的應用程式，請按照下列步驟操作：

在開發模擬器或裝置啟動應用程式。
在 Android Studio 中依序選取「View」>「Tool Windows」>「Profiler」，即可啟動分析器。
應用程式啟動後，點選分析器中的按鈕，即可查看下拉式選單。接著選取您的裝置，然後在「Other profileable processes」下方選取應用程式進入點。
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功能有限。

工作階段

您可以將分析器資料儲存為工作階段，該工作階段可保留直到關閉 Android Studio 為止。系統會記錄多個工作階段的分析資訊，並在各工作階段之間切換，讓您比較不同情境下的資源用量。

如要啟動新的工作階段，請點選「Start a new profiling session」按鈕，然後在隨即顯示的下拉式選單中選取應用程式程序。
在您記下追蹤記錄或擷取記憶體快照資料時，Android Studio 會將資料 (以及應用程式的網路活動) 新增為目前工作階段的獨立項目。
如要停止將資料新增到目前的工作階段，請按一下「Stop the current profiling session」。
如要匯入從 Android Studio 先前執行結果匯出的追蹤記錄，請按一下「Start new profiler session」，然後選擇「Load from file」。

為舊裝置啟用額外支援 (API 26 以下級別)

如要在搭載 Android 7.1 以下版本的裝置執行時顯示額外的分析資料，Android Studio 必須在編譯的應用程式中插入監控邏輯。這些額外的分析資料包括：

所有分析器視窗的事件時間軸
記憶體分析器中分配的物件數量
記憶體分析器中的垃圾收集事件
網路分析器中所有已傳輸檔案的詳細資料

如要為舊裝置提供額外支援，請按照下列步驟操作：

依序選取「Run」>「Edit Configurations」。
在左側窗格中選取您的應用程式模組。
按一下「Profiling」分頁標籤，然後勾選「Enable additional support for older devices (API level < 26)」。
再次建構並執行應用程式。

為舊版裝置啟用額外的支援功能會拖慢建構程序，因此您只應在想開始分析應用程式時啟用這項功能。

注意：在搭載 Android 9 以下版本的裝置上，針對舊版裝置提供的額外支援並不適用於原生程式碼。如果應用程式是指定 Android 9 以下版本的純原生應用程式 (即沒有 Java Activity 類別)，則無法取得額外的分析資料。如果應用程式使用 JNI，系統可提供某些分析資料，例如事件時間軸、垃圾收集事件、配置的 Java 物件及 Java 網路活動，但無法偵測原生配置作業和網路活動。

執行獨立分析器

利用獨立的 Android Studio 分析器，您分析應用程式就不必執行完整的 Android Studio IDE。

如要執行獨立分析器，請按照下列指示操作：

確認分析器目前並未在 Android Studio 中執行。
前往安裝目錄，然後前往 bin 目錄：

Windows/Linux：studio-installation-folder/bin

macOS：macOS 不支援使用獨立分析器。
根據您的 OS 執行 profiler.exe 或 profiler.sh。Android Studio 啟動畫面會隨即顯示。啟動畫面消失後，分析器視窗便會開啟。