在軟件開發(fā)的過程中，很多開發(fā)者都經常會遇到一些性能問題，比如應用啟動慢、點擊滑動卡頓、應用后臺被殺等，想要解決這些問題勢必需要收集大量系統(tǒng)數據。而在收集數據的過程中，開發(fā)者則需要在各種工具和命令之間來回切換，不但容易錯過問題發(fā)生時間點，數據收集完如何能將信息有效結合分析又將是一件復雜的工作。基于開發(fā)痛點，HarmonyOS NEXT通過構建Smart Perf工具全家桶，為開發(fā)和測試人員提供了測試、調優(yōu)、分析一站式服務，接下來讓我們一起來看Smart Perf如何解決開發(fā)性能問題。

在SmartPerf工具全家桶中，SmartPerf Host主要提供性能調優(yōu)能力，目前可提供調優(yōu)數據一鍵抓取，系統(tǒng)調度分析，CPU使用情況展示，調用棧展示，Native Memory跟蹤和分析，文件系統(tǒng)跟蹤，Trace抓取和分析和高階使用方式（用戶可以通過自定義SQL細粒度查詢性能調優(yōu)數據）等能力。想要了解Smart Perf Host如何在大量數據中進行性能問題快速分析，首先可通過典型場景分析模版來進行深入了解。

一、Smart Perf Host典型場景分析模板

目前已知Smart Perf Host場景分析模版提供整機CPU調度分析模板以及內存調優(yōu)場景分析，在CPU調度分析模板中，可做到自動分析CPU調度數據，并協(xié)助發(fā)現CPU調度瓶頸。

具體操作過程首先開發(fā)者可選擇左側導航欄中的“模板抓取（Record Template）”，然后連接設備，選擇調度分析模板，開始抓取操作；待抓取完成后，就可以通過導航欄中的Scheduling Analysis自動進行數據分析和顯示。調度分析模板可以按照CPU粒度和線程粒度進行數據分析和展示。通過CPU粒度分析，開發(fā)人員可用來查看即CPU資源在被哪些任務使用。相對應可快速分析以下場景：

CPU大中小核利用情況是否達到調優(yōu)人員預期

CPU大中小核運行頻點是否達到調優(yōu)人員預期

誰在占用特定CPU的特定頻點

大核高頻的任務是否可以往中小核遷移，以降低能耗

功耗分析：Cpu idle值越大，睡眠越深，功耗越低

各個CPU除了在執(zhí)行任務，還在處理哪些中斷

而線程粒度分析，線程總運行時長，則可以用來查看特定任務在使用哪些CPU資源，可快速分析如下場景：

占用大、中、小核和總CPU的TOP線程是否為預期線程

關鍵線程（比如UI，RS等）大中小核和頻點的使用情況是否為預期調度策略

若測試人員關注CPU和線程運行細節(jié)，則可以從泳道圖繼續(xù)查看。其中CPU泳道圖提供細節(jié)數據如下：

當前調用CPU的線程和對應的進程情況

線程喚醒關系鏈

查看CPU頻點供給情況

點選一個線程顯示詳情頁（進程名、線程名、起始時間、時長、優(yōu)先級、線程狀態(tài)）

框選CPU泳道可以查看CPU頻點和基于線程的CPU運行分布，即框選的這段時間內線程在每個CPU上的運行時長和頻點使用時長

另Hiperf是HarmonyOS NEXT所提供的能力，可用來周期訪問cpu的運行棧，導出調用棧，不受系統(tǒng)打點影響。目前Smart Perf Host支持能力如下：

支持軟硬件events抓取，如：cpu-cycles、instructions和page-faults等

頁面內抓取hiperf數據

框選后可查看調用棧

支持條件過濾功能

可查看火焰圖

基于以上，我們通過一個實際案例來學習如何通過上述內容進行問題分析：案例如下圖所示：

如圖我們可看到問題在于某個應用啟動時間比較長，首先通過通過整機調度分析模板能夠發(fā)現tb線程單次運行時間長達79.31ms，且通過CPU泳道確認該線程運行在中核，2.0GHz，因此CPU資源供給沒有問題；接下來我們展開應用進程泳道圖，在線程泳道圖中可定位出運行時間較長的階段（但無法看到深層的函數，需使用hiperf進一步分析）。

我們直接通過抓取Hiperf做進一步分析。首先基于上面已經發(fā)現的運行時間長階段，通過M鍵進行鎖定，然后在Hiperf泳道圖中選中對應位置，最后使用火焰圖定位阻塞函數，能夠發(fā)現一個jsNapi執(zhí)行時間太長。

二、基于Smart Perf Host進行內存跟蹤和分析

通過Smart Perf Host開發(fā)及測試人員可查看內存的分配和釋放等情況，了解內存詳細信息，并支持火焰圖查看。如下圖所示，在“Native Memory”中可顯示內存詳情，比如內存地址，內存申請和釋放的時間點，內存大小和單次棧信息等。在不同特定場景中，Native Memory可發(fā)揮追蹤和分析、內存申請/釋放分析、調用棧本地符號化以及支持內存抓取條件可配作用。目前Smart Perf Host工具代碼全部開源，想要獲取和部署Smart Perf Host工具，可參考以下路徑進行編譯部署。

截止到目前，Smart Perf Host能力規(guī)劃中已支持近30個開發(fā)能力，25個能力正處于開發(fā)測試階段，能力覆蓋性能調優(yōu)模板、工具系統(tǒng)能力、系統(tǒng)依賴以及用戶體驗提升。開發(fā)者還可通過代碼染色系統(tǒng)進行代碼覆蓋率報告生成，執(zhí)行上不但能沿用原有自測使用習慣無需更換環(huán)境，還可支持共享代碼下載環(huán)境無需單獨部署服務。從開發(fā)到調測工具都全面升級的HarmonyOS NEXT 正助力HarmonyOS應用生態(tài)正在開啟一個新的階段，構建繁榮的應用生態(tài)，還需更多開發(fā)者的加入。

審核編輯 黃宇