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使用HiTraceMeter跟踪性能(ArkTS)

简介

HiTraceMeter提供系统性能打点接口。开发者在关键代码位置调用这些API,能够有效跟踪进程轨迹,查看系统和应用性能。

接口说明

性能打点跟踪接口由HiTraceMeter模块提供,详细API请参考@ohos.hiTraceMeter (性能打点)

接口名描述
hiTraceMeter.startSyncTrace(level: HiTraceOutputLevel, name: string, customArgs?: string): void开启一个同步时间片跟踪事件,分级控制跟踪输出。 说明:从API version 19开始,支持该接口。
hiTraceMeter.finishSyncTrace(level: HiTraceOutputLevel): void结束一个同步时间片跟踪事件,分级控制跟踪输出。 level必须与流程开始的startSyncTrace()对应参数值保持一致。 说明:从API version 19开始,支持该接口。
hiTraceMeter.startAsyncTrace(level: HiTraceOutputLevel, name: string, taskId: number, customCategory: string, customArgs?: string): void开启一个异步时间片跟踪事件,分级控制跟踪输出。 taskId是trace中用来表示关联的ID,如果有多个name相同的任务并行执行,则开发者每次调用startAsyncTrace()时,传入的taskId需不同;如果具有相同name的任务是串行执行的,则taskId可以相同。 说明:从API version 19开始,支持该接口。
hiTraceMeter.finishAsyncTrace(level: HiTraceOutputLevel, name: string, taskId: number): void结束一个异步时间片跟踪事件,分级控制跟踪输出。 level、name和taskId必须与流程开始的startAsyncTrace()对应参数值保持一致。 说明:从API version 19开始,支持该接口。
hiTraceMeter.traceByValue(level: HiTraceOutputLevel, name: string, count: number): void整数跟踪事件,分级控制跟踪输出。 name和count两个参数分别用来标记一个跟踪的整数变量名及整数值。 说明:从API version 19开始,支持该接口。
hiTraceMeter.isTraceEnabled(): boolean判断当前是否开启应用trace捕获。 使用hitrace命令行工具等方式开启采集时返回true。未开启采集或停止采集后返回false,此时调用HiTraceMeter性能跟踪打点接口无效。 说明:从API version 19开始,支持该接口。
hiTraceMeter.registerTraceListener(callback: TraceEventListener): number注册应用trace捕获开关通知回调,使用callback异步回调。 注册成功后,立即执行一次回调函数,后续回调函数由应用trace捕获开关状态变化触发执行。 说明:从API version 22开始,支持该接口。
hiTraceMeter.unregisterTraceListener(index: number): number注销应用trace捕获开关通知回调。 说明:从API version 22开始,支持该接口。

用户态trace格式使用竖线 | 作为分隔符,所以通过HiTraceMeter接口传递的字符串类型参数应避免包含该字符,防止trace解析异常。

接口分类

HiTraceMeter打点接口分为三类:同步时间片跟踪、异步时间片跟踪和整数跟踪。HiTraceMeter接口实现均为同步,同步和异步针对的是被跟踪的业务。同步业务使用同步时间片跟踪接口,异步业务使用异步时间片跟踪接口。HiTraceMeter打点接口可与HiTraceChain一起使用,进行跨设备、跨进程或跨线程的打点关联与分析。

接口使用场景

  • 同步时间片跟踪接口

    用于顺序执行的打点场景,需按序成对使用startSyncTrace()接口和finishSyncTrace()接口,否则会导致trace文件在smartperf等可视化工具上显示异常。

  • 异步时间片跟踪接口

    在异步操作执行前调用startAsyncTrace()接口进行开始打点,在异步操作完成后调用finishAsyncTrace()接口进行结束打点。

    解析trace时,通过name和taskId参数识别不同的异步跟踪。这两个接口必须按序成对使用,并传入相同的name和taskId。

    不同的异步流程中应使用不同的name和taskId,但在异步跟踪流程不会同时发生的情况下,可以使用相同的name和taskId。

    调用错误会导致trace文件在smartperf等可视化工具上显示异常。

  • 整数跟踪接口

    用于跟踪整数变量。整数值变动时调用traceByValue()接口,可在smartperf的泳道图中观察变动情况。由于从开始采集到首次打点存在时间差,这段时间的数值无法查看。

参数解析

参数名类型必填说明
levelenum跟踪输出级别。低于系统阈值的跟踪将不会被输出。 log版本阈值默认为INFO,nolog版本阈值默认为COMMERCIAL。
namestring要跟踪的任务名称或整数变量名称。
taskIdnumber用来表示关联的ID,如果有多个name相同的任务并行执行,则开发者每次调用startAsyncTrace()时,传入的taskId需不同。
countnumber整数变量的值。
customCategorystring自定义聚类名称,用于聚合同一类异步跟踪打点。 若不需要聚类,可传入一个空字符串。
customArgsstring自定义键值对,若有多组键值对,使用逗号进行分隔,例"key1=value1,key2=value2"。 若不需要该参数,可不传入该参数或传入一个空字符串。
callback(boolean) => void注册的回调函数。
indexnumberregisterTraceListener()返回的回调索引。

用户态trace总长度限制为512个字符,超过部分将会被截断。建议name、customCategory和customArgs三个字段的总长度不超过420字符,以避免trace被截断。

开发步骤

以下为一个使用HiTraceMeter打点接口的ArkTS应用示例。

步骤一:创建项目

  1. 在DevEco Studio中新建工程,选择“Empty Ability”,工程的目录结构如下。

    ├── entry
    │ ├── src
    │ ├── main
    │ │ ├── ets
    │ │ │ ├── entryability
    │ │ │ │ └── EntryAbility.ets
    │ │ │ ├── entrybackupability
    │ │ │ │ └── EntryBackupAbility.ets
    │ │ │ └── pages
    │ │ │ └── Index.ets
  2. 编辑“entry > src > main > ets > pages > Index.ets”文件,在文本点击事件处理业务中使用HiTraceMeter性能跟踪打点接口,完整的示例代码如下。

    import { hiTraceMeter, hilog } from '@kit.PerformanceAnalysisKit';

    @Entry
    @Component
    struct Index {
    @State message: string = 'Hello World';

    build() {
    Row() {
    Column() {
    Text(this.message)
    .fontSize(50)
    .fontWeight(FontWeight.Bold)
    .onClick(() => {
    this.message = (this.message == 'Hello HiTrace') ? 'Hello World' : 'Hello HiTrace';
    const COMMERCIAL = hiTraceMeter.HiTraceOutputLevel.COMMERCIAL;

    let traceCount = 0;
    // 第一个异步跟踪任务开始
    hiTraceMeter.startAsyncTrace(COMMERCIAL, 'myTestAsyncTrace', 1001, 'categoryTest', 'key=value');
    // 开始计数任务
    traceCount++;
    hiTraceMeter.traceByValue(COMMERCIAL, 'myTestCountTrace', traceCount);
    // 业务流程
    hilog.info(0x0000, 'testTrace', 'myTraceTest running, taskId: 1001');

    // 第二个异步跟踪任务开始,同时第一个跟踪的同名任务还没结束,出现了并行执行,对应接口的taskId需要不同
    hiTraceMeter.startAsyncTrace(COMMERCIAL, 'myTestAsyncTrace', 1002, 'categoryTest', 'key=value');
    // 开始计数任务
    traceCount++;
    hiTraceMeter.traceByValue(COMMERCIAL, 'myTestCountTrace', traceCount);
    // 业务流程
    hilog.info(0x0000, 'testTrace', 'myTraceTest running, taskId: 1002');

    // 结束taskId为1001的异步跟踪任务
    hiTraceMeter.finishAsyncTrace(COMMERCIAL, 'myTestAsyncTrace', 1001);
    // 结束taskId为1002的异步跟踪任务
    hiTraceMeter.finishAsyncTrace(COMMERCIAL, 'myTestAsyncTrace', 1002);

    // 开始同步跟踪任务
    hiTraceMeter.startSyncTrace(COMMERCIAL, 'myTestSyncTrace', 'key=value');
    // 业务流程
    hilog.info(0x0000, 'testTrace', 'myTraceTest running, synchronizing trace');
    // 结束同步跟踪任务
    hiTraceMeter.finishSyncTrace(COMMERCIAL);

    // 若通过HiTraceMeter性能打点接口传递的参数的生成过程比较复杂,此时可以通过isTraceEnabled判断当前是否开启应用trace捕获,
    // 在未开启应用trace捕获时,避免该部分性能损耗
    if (hiTraceMeter.isTraceEnabled()) {
    let customArgs = 'key0=value0';
    for (let index = 1; index < 10; index++) {
    customArgs += `,key${index}=value${index}`
    }
    hiTraceMeter.startAsyncTrace(COMMERCIAL, 'myTestAsyncTrace', 1003, 'categoryTest', customArgs);
    hilog.info(0x0000, 'testTrace', 'myTraceTest running, taskId: 1003');
    hiTraceMeter.finishAsyncTrace(COMMERCIAL, 'myTestAsyncTrace', 1003);
    } else {
    hilog.info(0x0000, 'testTrace', 'myTraceTest running, trace is not enabled');
    }
    })
    }
    .width('100%')
    }
    .height('100%')
    }
    }

步骤二:采集trace信息并查看

  1. 在DevEco Studio Terminal窗口中执行以下命令,开启应用的trace捕获。

    PS D:\xxx\xxx> hdc shell
    $ hitrace --trace_begin app
  2. 单击DevEco Studio界面上的运行按钮,启动应用。点击应用界面的“Hello World”文本,执行包含HiTraceMeter打点的业务逻辑。然后执行如下命令抓取trace数据,并使用“myTest”关键字过滤trace数据(示例打点接口传递的name字段前缀均为“myTest”)。

    $ hitrace --trace_dump | grep myTest

    成功抓取的trace数据如下所示:

    e.myapplication-39945 ( 39945) [010] .... 347921.342267: tracing_mark_write: S|39945|H:myTestAsyncTrace|1001|M62|categoryTest|key=value
    e.myapplication-39945 ( 39945) [010] .... 347921.342280: tracing_mark_write: C|39945|H:myTestCountTrace|1|M62
    e.myapplication-39945 ( 39945) [010] .... 347921.342327: tracing_mark_write: S|39945|H:myTestAsyncTrace|1002|M62|categoryTest|key=value
    e.myapplication-39945 ( 39945) [010] .... 347921.342333: tracing_mark_write: C|39945|H:myTestCountTrace|2|M62
    e.myapplication-39945 ( 39945) [010] .... 347921.342358: tracing_mark_write: F|39945|H:myTestAsyncTrace|1001|M62
    e.myapplication-39945 ( 39945) [010] .... 347921.342365: tracing_mark_write: F|39945|H:myTestAsyncTrace|1002|M62
    e.myapplication-39945 ( 39945) [010] .... 347921.342387: tracing_mark_write: B|39945|H:myTestSyncTrace|M62|key=value
    e.myapplication-39945 ( 39945) [010] .... 347921.342586: tracing_mark_write: S|39945|H:myTestAsyncTrace|1003|M62|categoryTest|key0=value0,key1=value1,key2=value2,key3=value3,key4=value4,key5=value5,key6=value6,key7=value7,key8=value8,key9=value9
    e.myapplication-39945 ( 39945) [010] .... 347921.342615: tracing_mark_write: F|39945|H:myTestAsyncTrace|1003|M62

    每一行trace数据中,tracing_mark_write为打点事件类型,应用程序中调用HiTraceMeter接口打点使用的均为此事件。打点事件类型前面的数据分别为线程名-线程ID、进程ID、CPU和打点时间(从开机到当前的时间,单位为秒);打点事件类型后面的数据可查看用户态trace格式

步骤三:停止采集trace

  1. 执行以下命令,停止应用的trace捕获。

    $ hitrace --trace_finish
  2. 再次点击应用界面的“Hello World”文本,此时应用trace捕获已关闭,isTraceEnabled()接口返回false。在DevEco Studio Log窗口使用关键字“not enabled”进行过滤,会打印如下日志。

    myTraceTest running, trace is not enabled

    log版本在使用hitrace --trace_finish命令停止采集后会自动拉起快照模式,打开trace捕获,此时isTraceEnabled()接口返回true,不会打印上述日志。