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如何开始使用 Perfetto？

TIP: 如果你不熟悉 "Tracing" 这个词，或者刚接触性能领域，我们建议先阅读什么是 Tracing？页面。如果你不太确定 Perfetto 是什么以及为什么它有用，请先查看 Perfetto 主页。

Perfetto 是一个大型项目，对于新手来说，了解文档的哪些部分与他们相关可能会让人感到困难。通过关注你使用的技术和你想要实现的目标，本页面将引导你浏览我们的文档，并帮助你尽快使用 Perfetto 解决问题。

我们的文档使用了术语"Tutorials"、"Cookbooks"和"Case Studies"：

根据你感兴趣的技术，请选择以下任一章节继续：

graph TD A[从这里开始] --> B{你的角色是什么？}; B --> C["Android 应用/平台开发者"]; B --> D["Linux 内核开发者"]; B --> E["C/C++ 开发者（非 Android）"]; B --> F["Chromium 开发者"]; B --> G["我有 trace 类数据"]; B --> H["以上都不是"];

Android 应用和平台开发者

graph TD A[Android 应用和平台开发者] --> B{你的目标是什么？}; B --> C["理解系统行为 / 调试功能问题"]; B --> D["优化性能 / 解决延迟问题"]; B --> E["诊断内存问题"];

Perfetto 是 Android 上的默认 Tracing 系统。它提供了一种强大的方式来理解 Android 操作系统和应用程序的复杂运作，使开发者不仅能够诊断性能瓶颈，还能分析复杂的功能问题和意外行为。通过捕获系统和应用程序活动的详细、按时间顺序的记录，Perfetto 可以帮助你看到不同组件如何随时间交互。

如果你是开发 Android 应用或 Android 平台代码的开发者（即 Android 操作系统本身），Perfetto 可以帮助你回答各种各样的问题：

  1. 为什么某个操作比预期耗时更长？
  2. 什么事件序列导致了这个 bug？
  3. 在特定用例中，不同进程和系统服务如何交互？
  4. 我的组件在特定系统条件下是否正常工作？
  5. 为什么我的应用——或整个系统——占用了这么多内存？
  6. 我如何优化组件的 CPU 或资源使用？
  7. 在关键时刻，各种系统组件的状态是什么？

作为 Android 应用开发者，你可能已经通过一些应用专注的工具使用 Perfetto，这些工具在底层使用 Perfetto。例如：

这些项目在底层使用 Perfetto trace 工具，向应用开发者展示更完善和精心策划的体验。另一方面，它们倾向于暴露较少的功能集，以优先考虑易用性和减少认知负担。

如果你刚开始应用 tracing，你应该首先查看上述工具，因为它们提供了更平滑的学习曲线。另一方面，如果你想使用完整的功能集，并接受更大的复杂性和专业性要求的代价，你可以直接使用 Perfetto 并利用其前沿特性。

本指南以及其余文档可以帮助你开始使用 Perfetto，以更深入地了解你的应用行为及其与 Android 系统的交互。

作为 Google 平台开发者，Perfetto 深度集成于 Android 平台变更的整个开发过程中。平台开发者可以（链接仅供 Googler 访问）：

  • 在开发功能或修复 bug 时本地收集 Perfetto trace
  • 在 Android 实验室测试中收集、分析和可视化 Perfetto trace
  • 从 Android 现场遥测系统中收集、分析和可视化 Perfetto trace

以下指南可以帮助你了解 Perfetto 提供的用于全面系统分析和调试的低级工具范围。

许多 OEM 和合作伙伴在他们自己的公司内部也有与上述类似的本地/实验室/现场系统：请咨询你公司的内部文档了解详情。

以下指南可以帮助你了解 Perfetto 提供的用于全面系统分析和调试的低级工具范围。

理解系统行为和调试功能问题

优化性能和解决延迟问题

当组件变慢、出现卡顿或关键操作耗时过长时，Perfetto 提供了调查问题的工具。这可能涉及直接的 CPU/GPU 工作，但在 Android 上，延迟通常源于进程间通信（IPC），如 Binder、锁争用、I/O 等待或低效调度。主要与内存消耗相关的问题，请参阅下面的"诊断内存问题"部分。

诊断内存问题

高内存使用会导致性能下降、垃圾回收暂停增加（对于 Java/Kotlin），甚至应用或服务被低内存杀手（LMK）杀死。对于全面解决这些问题，请从我们的详细案例研究开始：

Perfetto 还提供了专门用于调查和归因内存使用的工具：

Linux 内核开发者

Perfetto 与 Linux 内核深度集成，为内核开发者提供了强大的工具来理解系统行为、调试问题和优化性能。它与以下组件对接：

以下是 Perfetto 如何协助 Linux 内核开发和调试：

C/C++ 开发者（非 Android）

如果你是开发非 Android C/C++ 应用的开发者，Perfetto 提供了强大的工具来理解和优化你的应用：

Chromium 开发者

Perfetto 是 Chromium 浏览器及其相关项目（Angle、Skia、V8）的 chrome://tracing 系统的基础。虽然 Chromium 项目有自己广泛的内部文档和采集分析 trace 的最佳实践，但 Perfetto 为此提供了基础工具。

如果你想从 Chrome 捕获 trace，我们的教程提供了一个直接的方法来开始使用 Perfetto UI：

有关 Chrome 中实际 trace 分析的一般介绍，[这篇 Perf-Planet 博客文章](https://calendar.perfplanet.com/2023/digging-chrome-traces-introduction-example/）也是一个有用的资源。

任何有"trace 类数据"需要分析或可视化的人

Perfetto 强大的 UI 和 Trace Processor 不仅限于 Perfetto 自己采集的 trace。如果你有来自其他系统的现有 trace 或自定义时间戳数据，你通常可以利用 Perfetto 进行可视化和 profile。

以上未列出的人员

如果你的特定角色或用例不属于上述类别，别担心！Perfetto 是一套多功能的工具，其核心功能可能仍然与你的需求高度相关。归根结底，Perfetto 在以下几个关键领域表现出色：

  1. 采集丰富的 Timeline 数据： Perfetto 提供了相当高性能的 Tracing SDK，并与系统级数据源（如 Linux/Android 上的 ftrace）深度集成。这允许你捕获来自你的应用程序和/或其运行系统的详细、时间相关的事件。

    • 创造性思考： 你的问题是否可以通过对你的 C/C++ 代码进行插桩并在 Timeline 上记录事件来理解？我们的使用 Perfetto 采集应用内 trace 教程 展示了如何做。
    • 你是否正在使用产生时间戳数据的现有系统？它可能可以转换为 Perfetto 理解的格式。请参阅我们的自定义数据转换指南。

  2. 强大的 Timeline 可视化（无需编码）： Perfetto UI 旨在直观地探索大型复杂 trace。你可以导航 Timeline、放大到纳秒级细节、检查事件属性以及关联不同进程和硬件组件之间的活动，所有这些都通过图形界面完成，无需编写任何代码。轨道过滤、展开/折叠进程线程以及可视化事件流等功能帮助你了解系统正在做什么。

    • 探索多样化数据： Perfetto 可以直接在 UI 中打开各种外部 trace 格式。
    • 发现 UI 功能： Perfetto UI 还有 Debug Tracks 等功能，允许通过简单的 UI 配置进行复杂的数据聚合和自定义可视化。

  3. 深入的程序化 trace 分析： 对于超越视觉检查、自动化分析或提取自定义指标，Perfetto 的 Trace Processor 引擎允许你使用 SQL 查询 trace。这个强大的后端可以通过编程方式访问。

    • 自动化你的洞察： 如果你有重复的分析任务或想从任何 trace（Perfetto 原生或转换的）中提取特定指标，Trace Processor 是无价的。

有关 Perfetto 灵活的架构如何适应各种复杂诊断场景的更多灵感，请参阅：

如果你不确定从哪里开始或 Perfetto 如何适用于你的独特情况：