instrument Time Profiler总结

一.工欲善其事必先利其器

time profile时间分析工具用来检测应用CPU的使用情况.可以看到应用程序中各个方法正在消耗CPU时间.使用大量CPU不一定是个问题.客户端中动画就对CPU依赖就非常高，动画本身也是非常苛刻且耗费资源较多的任务.

Time Profiler帮助我们分析代码的执行时间，找出导致程序变慢的原因，告诉我们“时间都去哪儿了？”。

Time Profiler分析原理：它按照固定的时间间隔来跟踪每一个线程的堆栈信息，通过统计比较时间间隔之间的堆栈状态，来推算某个方法执行了多久，并获得一个近似值。其实从根本上来说与我们的原始分析方法异曲同工，只不过其将各个方法消耗的时间统计起来。

原始的性能分析方法

这种分析方法估计是很多开发人员第一时间想到的，写个单元测试，在开始和结束的地方记录时间。
示例代码：

NSDate *startDate = [NSDate date];
for(int i = 0; i < 999; i++){
    // do something  
}
NSDate *endDate = [NSDate date];
NSLog(@"time:%f", [endDate timeIntervalSinceDate: startDate]);

这种方法的缺点有以下几点:

1、测试效率太低，很多性能瓶颈是很难预估到的，需要从上层到下层进行逐步排除；
2、无法对界面渲染的效率进行测试，找出界面性能瓶颈；
3、NSLog的分析不够精确，可能在模拟器上由于开发设备性能速度快，无法明显区分出性能瓶颈。

二.使用Time Profiler前须知

1.当点击Time Profiler应用程序开始运行后.就能获取到整个应用程序运行消耗时间分布和百分比.为了保证数据分析在统一使用场景真实行有如下点需要注意:

在开始进行应用程序性能分析的时候,一定要使用真机,模拟器运行在Mac上，然而Mac上的CPU往往比iOS设备要快。相反，Mac上的GPU和iOS设备的完全不一样，模拟器不得已要在软件层面（CPU）模拟设备的GPU，这意味着GPU相关的操作在模拟器上运行的更慢，尤其是使用CAEAGLLayer来写一些OpenGL的代码时候. 这就导致模拟器性能数据和用户真机使用性能数据相去甚运.

2.另外在开始性能分析前另外一件重要的事情是，应用程序运行一定要发布配置而不是调试配置.

在发布环境打包的时候，编译器会引入一系列提高性能的优化，例如去掉调试符号或者移除并重新组织代码.另iOS引入一种"Watch Dog"[看门狗]机制.不同的场景下，“看门狗”会监测应用的性能。如果超出了该场景所规定的运行时间，“看门狗”就会强制终结这个应用的进程.开发者可以crashlog看到对应的日志.但Xcode在调试配置下会禁用"Watch Dog".

三.time profiler的主界面(几个需要关注的重点区域)

general.png

视图开关:分别为三个视图的开关，全部选上可达到主界面截图效果。
搜索条:如果您需要快速查找具体的类或函数，可在些输入类名或者函数名，会有意想不到的效果。
数据可视化面板:可在此设置您需要关注的范围，以便将不相干的内容过滤掉。
详情面板:在time profiler下主要是看Call Tree和Sample List这两种视图：

detail-1.png

调用树（Call Tree）

detail-tree.png

Running Time：函数运行的时间，这个时间是累积时间
Self：在栈顶次数
Symbol Name：被调用函数的符号信息

从详情面板Call Tree与相关内容扩展详情面板对应的关系图：

detail-show.png

详情面板更多的信息选项

detail-more.png

样本列表（Sample List）

detail-shample.png

Timestamp：采样的开始时间
Dep：堆栈深度
CPU：线程运行在那一个CPU上
Process：进程名称
Thread：所在的线程名称
Hot Frame：采样中调用最多的函数
Responsible Library：调用该函数的库
Responsible Caller：调用该函数的函数

选项视图参数设置

param.png

Separate byt Thread（建议选择）：通过线程分类来查看那些纯种占用CPU最多。
Invert Call Tree（不建议选择）：调用树倒返过来，将习惯性的从根向下一级一级的显示，如选上就会返过来从最底层调用向一级一级的显示。如果想要查看那个方法调用为最深时使用会更方便些。
Hide Missing Symbols（建议选择）：隐藏丢失的符号，比如应用或者系统的dSYM文件找不到的话，在详情面板上是看不到方法名的，只能看一些读不明的十六进值，所以对我们来说是没有意义的，去掉了会使阅读更清楚些。
Hide System Libraries（建议选择）：选上它只会展示与应用有关的符号信息，一般情况下我们只关心自己写的代码所需的耗时，而不关心系统库的CPU耗时。
Flatten Recursion（一般不选）：选上它会将调用栈里递归函数作为一个入口。
Top Functions（可选）：选上它会将最耗时的函数降序排列，而这种耗时是累加的，比如A调用了B，那么A的耗时数是会包含B的耗时数。