一，背景：
我们在开发复杂项目的时候，代码的迭代，修改等，都会出现UI卡顿，或者出现ANR的时候，造成的程序崩溃，等，我们如何定位到卡顿的位置等，所以国内开发者，给我送来一个福利，BlockCanary这个框架。
二，blockCanary：
BlockCanary 这个框架是android平台，非侵入式的性能监控组件。使用时提供一个抽象类，传一个上下文环境就可以使用了，使用方便.
三，UI卡顿的原因：
在android开发中，我们的APP的帧频性能最优的目标就是保持在60fps上。
60fps --->16ms/帧
所以我们尽量保证每次在16ms内处理完所有的CPU与GPU计算，绘制，渲染等操作，否则会造成丢帧卡顿问题。
四：什么情况造成UI卡顿。
1）UI线程中做了一些耗时的操作。
解决办法：我们通过handler在子线程中做耗时操作
runOnUiThread方法：
View.post 方法
VIew.postDelayed方法
2）layout过于复杂，无法在16ms内完成。
3）View过度绘制。
4）view频繁的触发meeasure，layout。
5）内存频繁的触发GC。
五，blockCanary简单使
1）添加开源库的依赖：
compile 'com.github.markzhai:blockcanary-android:1.5.0'
2）在Application中注册我们的BlockCanary
BlockCanary.install(this, new AppBlockContext()).start();
3).创建一个类AppBlockContext 继承 BlockCanaryContext：
public class AppBlockContext extends BlockCanaryContext { // 实现各种上下文，包括应用标示符，用户uid，网络类型，卡慢判断阙值，Log保存位置等 /** * Implement in your project. * * @return Qualifier which can specify this installation, like version + flavor. */ public String provideQualifier() { return "unknown"; } /** * Implement in your project. * * @return user id */ public String provideUid() { return "uid"; } /** * Network type * * @return {@link String} like 2G, 3G, 4G, wifi, etc. */ public String provideNetworkType() { return "unknown"; } /** * Config monitor duration, after this time BlockCanary will stop, use * with {@code BlockCanary}'s isMonitorDurationEnd * * @return monitor last duration (in hour) */ public int provideMonitorDuration() { return -1; } /** * Config block threshold (in millis), dispatch over this duration is regarded as a BLOCK. You may set it * from performance of device. * * @return threshold in mills */ public int provideBlockThreshold() { return 1000; } /** * Thread stack dump interval, use when block happens, BlockCanary will dump on main thread * stack according to current sample cycle. * <p> * Because the implementation mechanism of Looper, real dump interval would be longer than * the period specified here (especially when cpu is busier). * </p> * * @return dump interval (in millis) */ public int provideDumpInterval() { return provideBlockThreshold(); } /** * Path to save log, like "/blockcanary/", will save to sdcard if can. * * @return path of log files */ public String providePath() { return "/blockcanary/"; } /** * If need notification to notice block. * * @return true if need, else if not need. */ public boolean displayNotification() { return true; } /** * Implement in your project, bundle files into a zip file. * * @param src files before compress * @param dest files compressed * @return true if compression is successful */ public boolean zip(File[] src, File dest) { return false; } /** * Implement in your project, bundled log files. * * @param zippedFile zipped file */ public void upload(File zippedFile) { throw new UnsupportedOperationException(); } /** * Packages that developer concern, by default it uses process name, * put high priority one in pre-order. * * @return null if simply concern only package with process name. */ public List<String> concernPackages() { return null; } /** * Filter stack without any in concern package, used with @{code concernPackages}. * * @return true if filter, false it not. */ public boolean filterNonConcernStack() { return false; } /** * Provide white list, entry in white list will not be shown in ui list. * * @return return null if you don't need white-list filter. */ public List<String> provideWhiteList() { LinkedList<String> whiteList = new LinkedList<>(); whiteList.add("org.chromium"); return whiteList; } /** * Whether to delete files whose stack is in white list, used with white-list. * * @return true if delete, false it not. */ public boolean deleteFilesInWhiteList() { return true; } /** * Block interceptor, developer may provide their own actions. */ public void onBlock(Context context, BlockInfo blockInfo) { }}
六，BlockCanary的原理源码实现
在ActivityThread中有一个main方法，在main方法中会创建一个Looper,在Looper当中会关联一个MessageQueue消息队列，主线程创建好MainLooper之后，他就会在应用的生命周期内不断的轮训，通过Looper.loop方法。然后获取到我们消息队列当中的message，最后通知我们的主线程去更新UI.
2)实现的核心原理
通过Hander.postMessage发送一个消息给主线程（sMainLooper.loop）,主线程会通过轮训器Looper不断的轮训MessageQueue中的消息队列，通过queue.next方法获取消息队列中的消息，然后我们计算出调用dispatchMessage方法的前后时间值（T1,T2），通过T2减去T1的时间差来判断是否超过我们之前设定好的阈值，如果超过了我们设定的阈值，我们就dump出我们收集的信息，来定位我们UI卡顿的原因。
如果我们在调用dispatchmessage这个方法的时候，超过我们设定的阈值的0.8倍的时候，也会Dump出我们需要的信息。
3)我们通过源码进行分析
BlockCanary.install(this, new AppBlockContext()).start();
首先我们看看他的入口，install这个方法，我们点开：
/** * Install {@link BlockCanary} * * @param context Application context * @param blockCanaryContext BlockCanary context * @return {@link BlockCanary} */ public static BlockCanary install(Context context, BlockCanaryContext blockCanaryContext) { BlockCanaryContext.init(context, blockCanaryContext); setEnabled(context, DisplayActivity.class, BlockCanaryContext.get().displayNotification()); return get(); }
这里调用三行代码.我们接着点init方法：
static void init(Context context, BlockCanaryContext blockCanaryContext) { sApplicationContext = context; sInstance = blockCanaryContext; }
这个init方法就做了一个赋值的操作，将我们传递过来的context进行赋值。
我们返回到install方法中。看setEnabled方法：
更据用户的通知栏消息，来开启或者关闭展示我们BlockCanary这个消息界面.
我们看这个方法的第三个参数，dispalyNotification这个方法就是决定开启或者关闭：
/** * If need notification to notice block. * * @return true if need, else if not need. */ public boolean displayNotification() { return true; }
这里默认返回的true。如果是debug方法是true，relese返回false
我们在看看get方法的实现：
/** * Get {@link BlockCanary} singleton. * * @return {@link BlockCanary} instance */ public static BlockCanary get() { if (sInstance == null) { synchronized (BlockCanary.class) { if (sInstance == null) { sInstance = new BlockCanary(); } } } return sInstance; }
他其实就是一个单例模式，我们看看这个BlockCanary是如何实现的那？
private BlockCanary() { BlockCanaryInternals.setContext(BlockCanaryContext.get()); mBlockCanaryCore = BlockCanaryInternals.getInstance(); mBlockCanaryCore.addBlockInterceptor(BlockCanaryContext.get()); if (!BlockCanaryContext.get().displayNotification()) { return; } mBlockCanaryCore.addBlockInterceptor(new DisplayService()); }
BlockCanaryInternals.setContext，做了一个赋值操作，
mBlockCanaryCode这个类型的变量就是BlockCanaryInternals，我们看一下getInstance方法：
/** * Get BlockCanaryInternals singleton * * @return BlockCanaryInternals instance */ static BlockCanaryInternals getInstance() { if (sInstance == null) { synchronized (BlockCanaryInternals.class) { if (sInstance == null) { sInstance = new BlockCanaryInternals(); } } } return sInstance; }
一个单例模式完成了BlockCanaryInternals的实例化。
我们接着看addBlockInterceptor这行代码：
这是一个拦截器，传入一个上下文
主要代码，判断是否开启，展开这个拦截器，通知我们的DisplayActivity。
接下来我们看一看BlockCanaryInternals这个类（这个类是一个核心类）
public BlockCanaryInternals() { stackSampler = new StackSampler( Looper.getMainLooper().getThread(), sContext.provideDumpInterval()); cpuSampler = new CpuSampler(sContext.provideDumpInterval()); setMonitor(new LooperMonitor(new LooperMonitor.BlockListener() { @Override public void onBlockEvent(long realTimeStart, long realTimeEnd, long threadTimeStart, long threadTimeEnd) { // Get recent thread-stack entries and cpu usage ArrayList<String> threadStackEntries = stackSampler .getThreadStackEntries(realTimeStart, realTimeEnd); if (!threadStackEntries.isEmpty()) { BlockInfo blockInfo = BlockInfo.newInstance() .setMainThreadTimeCost(realTimeStart, realTimeEnd, threadTimeStart, threadTimeEnd) .setCpuBusyFlag(cpuSampler.isCpuBusy(realTimeStart, realTimeEnd)) .setRecentCpuRate(cpuSampler.getCpuRateInfo()) .setThreadStackEntries(threadStackEntries) .flushString(); LogWriter.save(blockInfo.toString()); if (mInterceptorChain.size() != 0) { for (BlockInterceptor interceptor : mInterceptorChain) { interceptor.onBlock(getContext().provideContext(), blockInfo); } } } } }, getContext().provideBlockThreshold(), getContext().stopWhenDebugging())); LogWriter.cleanObsolete(); }
我们看一下这个构造方法，和重要的三个变量：
1）stackSampleer
参数一：传入我们的主线程
参数二：Dump的间隔时间
- cpuSampler
他会dump出我们cup的一些情况
3）LooperMonitor
这是一个非常重要的东西，如何打印上下时间（T1,T2）,就是通过它控制的，然后通过onBlockEvent回调监听并打印数据。
4)cleanObsolete这个方法就是删除我们打印的日志
上边讲解的是BlockCanary的install初始化的，接下来我们讲解start()的打印是如何打印的：
/** * Start monitoring. */ public void start() { if (!mMonitorStarted) { mMonitorStarted = true; Looper.getMainLooper().setMessageLogging(mBlockCanaryCore.monitor); } }
最关键的代码：就是Looper.getMainLooper这行代码：调取主线程的setMessageLogging方法，来打点我们时间。
我们接下来看看代码Monitor是如何实现的：
我们点击LooperMonitor继续查看：
这个类实现了Printer这个接口。
这个类中重要的方法是：
@Override public void println(String x) { if (mStopWhenDebugging && Debug.isDebuggerConnected()) { return; } if (!mPrintingStarted) { mStartTimestamp = System.currentTimeMillis(); mStartThreadTimestamp = SystemClock.currentThreadTimeMillis(); mPrintingStarted = true; startDump(); } else { final long endTime = System.currentTimeMillis(); mPrintingStarted = false; if (isBlock(endTime)) { notifyBlockEvent(endTime); } stopDump(); } }
这个方法就是用来打点时间的，
首先看代码实现：
首先判断dispacthMessage这个方法之前调用的，如果是就会记录开始时间，调用这个startDump这个方法,来打印出我们的堆栈信息。
接下来我们看看这个startDump这个方法的实现：
private void startDump() { if (null != BlockCanaryInternals.getInstance().stackSampler) { BlockCanaryInternals.getInstance().stackSampler.start(); } if (null != BlockCanaryInternals.getInstance().cpuSampler) { BlockCanaryInternals.getInstance().cpuSampler.start(); } }
这个方法主要就是通过BlockCanaryInternals中的stackSampler和cpuSampler分别打印出重要信息。
我们继续深入，看看他们的start方法实现：
public void start() { if (mShouldSample.get()) { return; } mShouldSample.set(true); HandlerThreadFactory.getTimerThreadHandler().removeCallbacks(mRunnable); HandlerThreadFactory.getTimerThreadHandler().postDelayed(mRunnable, BlockCanaryInternals.getInstance().getSampleDelay()); }
这里没啥说的，主要看看postDelayed这个方法的第一个参数，mRunnalbe：
private Runnable mRunnable = new Runnable() { @Override public void run() { doSample(); if (mShouldSample.get()) { HandlerThreadFactory.getTimerThreadHandler() .postDelayed(mRunnable, mSampleInterval); } } };
我们在看看doSample是什么？
abstract void doSample();
这是一个抽象方法，这也就是意味着stackSampler和cpuSampler是有不同实现的，
我们接着看看这个抽象方法的StackSampler的实现：
@Override protected void doSample() { StringBuilder stringBuilder = new StringBuilder(); for (StackTraceElement stackTraceElement : mCurrentThread.getStackTrace()) { stringBuilder .append(stackTraceElement.toString()) .append(BlockInfo.SEPARATOR); } synchronized (sStackMap) { if (sStackMap.size() == mMaxEntryCount && mMaxEntryCount > 0) { sStackMap.remove(sStackMap.keySet().iterator().next()); } sStackMap.put(System.currentTimeMillis(), stringBuilder.toString()); } }
到这里就是真正要打印的数据了：
我们看最后一行代码：执行了打印，第一个参数是以我们的当前时间戳为例，并放到HashMap当中，我们看看是什么HashMap?
private static final LinkedHashMap<Long, String> sStackMap = new LinkedHashMap<>();
他是一个linkHashMap: 为什么要用这个HashMap，因为这个LinkHashMap能够记录插入的顺序。
所以这里是按着先后顺序插入的，
我们回到这Printer这个接口的println方法：
@Override public void println(String x) { if (mStopWhenDebugging && Debug.isDebuggerConnected()) { return; } if (!mPrintingStarted) { mStartTimestamp = System.currentTimeMillis(); mStartThreadTimestamp = SystemClock.currentThreadTimeMillis(); mPrintingStarted = true; startDump(); } else { final long endTime = System.currentTimeMillis(); mPrintingStarted = false; if (isBlock(endTime)) { notifyBlockEvent(endTime); } stopDump(); } }
我们看看这个isBlock这个方法：
private boolean isBlock(long endTime) { return endTime - mStartTimestamp > mBlockThresholdMillis; }
到这里我们就明白了，这里是不是就是我们BlockCanary的核心原理，T2减去T1的时间，并判断是否打印并返回true,就会执行notifyBlockEvent，我们看看这个实现：
private void notifyBlockEvent(final long endTime) { final long startTime = mStartTimestamp; final long startThreadTime = mStartThreadTimestamp; final long endThreadTime = SystemClock.currentThreadTimeMillis(); HandlerThreadFactory.getWriteLogThreadHandler().post(new Runnable() { @Override public void run() { mBlockListener.onBlockEvent(startTime, endTime, startThreadTime, endThreadTime); } }); }
我们看看这个方法中的LooperMonitor,this这个代码，onBlockEvent是不是就是我们前面的监听时间回调？
到这里是不是就把我们要打印的数据通过这个回调方法返回去了.所以到这里我们的分析就全部完成了。如果对您有帮助，麻烦关注我一下，我会给你继续带来干货。
前人总结：https://blog.csdn.net/wk_beicai/article/details/104609745/
