perfetto分析Native和java内存

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用户9505469

发布于 2024-04-10 17:20:09

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发布于 2024-04-10 17:20:09

Perfetto是一种用于分析Android操作系统性能的工具，由Google开发并开源。可以用于监测和分析Android设备的各种性能指标，如CPU使用率、内存使用情况、网络流量等等，并且可以将这些数据导出到其他工具中进行分析和可视化。下面简单阐述使用perfetto分析native和java内存的步骤

Native内存dump与分析

Native 内存分析要求设备为Android10及以上

应用程序通常通过malloc来获取native的内存，perfetto通过hook内存分配和释放的几个函数，得到native的内存信息。具体hook的方法可参考link。

只有开始dump数据的时候，perfetto才会开始统计内存信息，因此在dump之前就已分配或释放的内存不会统计在内。可以使用下述两种方式获取trace文件

1. 使用命令获取一定时间段数据

adb shell perfetto \
  -c - --txt \
  -o /data/misc/perfetto-traces/trace \
<<EOF

buffers: {
    size_kb: 63488
    fill_policy: DISCARD
}
buffers: {
    size_kb: 2048
    fill_policy: DISCARD
}
data_sources: {
    config {
        name: "android.heapprofd"
        target_buffer: 0
        heapprofd_config {
            sampling_interval_bytes: 4096
            process_cmdline: "com.google.android.youtube"
            continuous_dump_config {
                dump_phase_ms: 1000
                dump_interval_ms: 5000
            }
            shmem_size_bytes: 8388608
            block_client: true
        }
    }
}
duration_ms: 30000

EOF

该命令获取目标应用30s内的内存分配情况，每隔5秒dump一次数据。最后trace数据会保存在手机目录下，使用adb命令pull即可。

2. 执行脚本获取数据

下载最新脚本heap_profile，执行 ./heap_profile -n com.google.android.youtube -c 5000 ，脚本会每隔5秒dump一次数据，直到用户按Control+C快捷键，停止dump。trace文件保存目录会在终端打印出来，也可执行脚本时添加-o参数保存到指定目录，该目录初始需要是空目录。

用perfetto打开得到的trace文件便可得到下图显示，每个结点即是每次dump的数据情况。

点击结点可在下方看到该次dump的内存火焰图情况

火焰图有四个指标可以查看：

Unreleased malloc size: 从录制开始到菱形所选结点对应时间，在此调用堆栈中分配但未释放的字节数。

Total malloc size: 从录制开始到菱形所选结点对应时间，在此调用堆栈上分配了多少字节（包括转储时释放的字节）。

Unreleased malloc count: 从录制开始到菱形所选结点对应时间，在此调用堆栈上还有多少没有释放的分配数量。

Total malloc count: 从录制开始到菱形所选结点对应时间，在这个调用堆栈上共完成了多少分配（包括有对应释放操作的分配）。

除了查看火焰图，还可以执行sql语句查询想要的数据。其主要数据存储在下述三张表中

○ stack_profile_frame：存储调用堆栈中具体某个函数的信息

○ stack_profile_callsite：存储调用堆栈的引用关系

○ heap_profile_allocation：存储一个调用堆栈的内存分配或释放大小

可以在perfetto网站中写sql语句查询，也可将trace文件转为数据库表，自己写脚本分析。

trace文件转sqlite数据库方法：使用trace_processor脚本，执行./trace_processor -e heap-profile.sqlite raw-trace可以在执行目录得到数据库文件。之后便可自己操作数据库查询想要的数据。

Java内存dump与分析

Java 内存分析要求设备为Android11及以上。

perfetto可直接将某一时刻的构成Java堆的所有Java对象大小、引用关系等dump下来。可以使用下述两种方式获取trace文件

1. 使用命令获取一定时间段数据

adb shell perfetto \
  -c - --txt \
  -o /data/misc/perfetto-traces/trace \
<<EOF

buffers: {
    size_kb: 63488
    fill_policy: DISCARD
}
buffers: {
    size_kb: 2048
    fill_policy: DISCARD
}
data_sources: {
    config {
        name: "android.java_hprof"
        target_buffer: 0
        java_hprof_config {
            process_cmdline: "com.google.android.youtube"
            continuous_dump_config {
                dump_phase_ms: 1000
                dump_interval_ms: 2000
            }
        }
    }
}
duration_ms: 30000

EOF

该命令获取目标应用Java内存占用情况，每隔5秒dump一次数据。最后trace数据会保存在手机目录下，使用adb命令pull即可。

2. 执行脚本获取数据

下载最新脚本java_heap_profile，执行 ./java_heap_profile -n com.google.android.youtube -c 5000 ，脚本会每隔5秒dump一次数据，直到用户按Control+C快捷键，停止dump。trace文件保存目录会在终端打印出来，也可执行脚本时添加-o参数保存到指定目录，该目录初始需要是空目录。

用perfetto打开得到的trace文件便可得到下图显示，每个结点即是每次dump的数据情况。