各位戰士，歡迎來到第十七天的戰場。在前一天的偵查任務中，我們學會了使用 Profile GPU Rendering 來發現那些飛越 16ms 生命線的「紅色警報」。我們知道了**「何時」發生了 Jank，但我們仍然不完全清楚「為何」**發生。

Profile GPU Rendering 就像是戰場上的哨兵，他能大喊「有敵人！」，但我們需要更強大的工具來回答接下來的問題：敵人是誰？有多少人？他們攜帶了什麼武器？

今天，我們將學習使用 Android 平台最強大的性能分析工具——Perfetto（其前身為 Systrace）。它不是望遠鏡，而是軍事衛星，能為我們拍下整個戰場在卡頓瞬間的、精確到微秒的「活動快照」。

什麼是 Perfetto / Systrace？

簡單來說，當你開始錄製一段 Trace（追蹤記錄）時，Android 系統會像一個高速攝影機，記錄下這段時間內系統各個部分的所有關鍵活動，包括：

• CPU 調度：哪個執行緒在哪個 CPU 核心上運行。
• 應用程式：你的 App 中每個執行緒（尤其是 UI Thread 和 RenderThread）正在執行哪個函式。
• 圖像系統：畫面是如何被合成並發送到螢幕的。

Perfetto 是一個現代化的、基於網頁的 Trace 視覺化工具，它可以打開並解析這些由系統產生的複雜 Trace 檔案，用直觀的時間軸圖表呈現在我們面前。

如何捕獲 Trace 檔案

捕獲 Trace 的方式有幾種，我們介紹兩種最常用的。

方式一：使用 Android Studio Profiler (推薦)

這是最簡單、整合度最高的方式，適合絕大多數開發場景。

1. 開啟 Android Studio 的 Profiler 視窗 (View > Tool Windows > Profiler)。
2. 點擊 CPU 時間軸上的任意位置，進入 CPU Profiler。
3. 在頂部的配置選項中，選擇 System Trace Recording。
4. 點擊 Record 按鈕。
5. 立刻切換到你的應用，並重現那個會導致卡頓的操作（例如：快速滑動那個會掉幀的列表）。
6. 操作完成後，點擊 Stop。
7. 稍等片刻，Android Studio 會自動解析 Trace 檔案並在視窗中顯示結果。

方式二：使用設備內建功能 (進階)

當卡頓難以在連接電腦時穩定重現，可以使用此方法。

1. 在手機的「開發人員選項」中，找到並進入「系統追蹤」(System Tracing)。
2. 設定你關心的「類別」(Categories)，對於 UI 卡頓，請務必勾選 gfx (圖像)、view (視圖系統)、sched (CPU 調度)、input (輸入事件)。
3. 點擊「錄製追蹤記錄」。
4. 重現卡頓操作。
5. 完成後，下拉通知欄，點擊通知來停止錄製。
6. 系統會提示你儲存 .perfetto-trace 檔案，將它分享到你的電腦上。
7. 在瀏覽器中打開 Perfetto UI 網站：ui.perfetto.dev，將檔案拖曳進去即可分析。

分析 Trace：在 Perfetto UI 中揪出元兇

無論使用哪種方式，你最終都會看到一個類似的、充滿泳道圖的時間軸介面。它看起來很嚇人，但對於抓 Jank，我們只需要關注幾個關鍵部分：

1. 找到你的應用程式：在左側的搜尋框中，輸入你 App 的套件名稱 (Package Name)，Perfetto 會高亮顯示與你 App 相關的所有進程。

2. 關注 FrameTimeline：在你的應用進程下，找到名為 FrameTimeline 或 Actual Timeline 的泳道。

   • 這條泳道用綠色、黃色或紅色的藥丸狀方塊顯示每一幀的狀態。
   • 綠色代表流暢。當你看到紅色或黃色的方塊時，恭喜你，你已經精準定位到了發生 Jank 的那一幀！

3. 分析 UI Thread：這永遠是你的重點偵查對象。

   • 點擊紅色/黃色的幀方塊，Perfetto 會自動幫你框選出對應的時間範圍。
   • 向下找到名為你的套件名稱的執行緒（這就是 UI Thread）。
   • 在該時間範圍內，你會看到一個很長的、名為 doFrame 或 performTraversals 的任務。這就是 Android 系統在一幀內繪製畫面的主要工作。
   • 點開它，你會看到更細分的 onMeasure, onLayout, onDraw 等任務。如果其中任何一個任務佔據了過長的時間（例如超過 10ms），它就是導致卡頓的直接原因。

4. 分析 RenderThread：UI Thread 的下方通常是 RenderThread。分析方法相同，檢查是否有異常耗時的任務。

實戰技巧：自訂追蹤標籤

為了讓 Trace 更清晰，你可以在你的程式碼中加入自訂的標籤。

import android.os.Trace

// 在 RecyclerView.onBindViewHolder 或其他你懷疑耗時的方法中
override fun onBindViewHolder(holder: ViewHolder, position: Int) {
    Trace.beginSection("MyAdapter.onBindViewHolder") // 開始標記
    
    // ... 你的原有耗時邏輯 ...
    
    Trace.endSection() // 結束標記
}

加上這段程式碼後，當你再次抓取 Trace 時，就能在 UI Thread 的時間軸上看到一個名為 "MyAdapter.onBindViewHolder" 的區塊，讓你一眼就看出是哪段程式碼出了問題。

今日總結

今天，我們掌握了性能分析的終極武器——Perfetto。我們學會了：
錄製 Trace：透過 Android Studio 或手機內建功能來捕獲系統活動快照。
定位 Jank：在 FrameTimeline 中找到代表掉幀的紅色/黃色方塊。
分析根源：在 UI Thread 中，找到與掉幀方塊對應時間點的、耗時過長的任務（如 onDraw 或自訂標籤）。
我們的作戰流程已經清晰：用視覺化工具發現煙霧，再用 Perfetto 的衛星快照定位火源。
既然我們已經擁有了精準定位敵人的能力，從明天開始，我們將學習各種具體的「殲滅戰術」。首先要攻克的，就是最常見的敵人之一：因佈局複雜導致的渲染性能問題。

我們明天見！