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Android Performance

闻道有先后,术业有专攻,如是而已

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耗时大半年,开源一本 Android 电子书《Android 技术内幕:系统机制、性能优化与工具实战》

Android 内部机制的资料,网上不缺。AOSP、官方文档、博客、论文、trace 讨论,想找都找得到。麻烦的是各说各的版本:这篇是 Android 12 的结论,那篇没写版本,再一篇是某台机器上的现象。

AIW 想补的就是这个缺口。全称 Android Internal Wiki,中文书名是《Android 技术内幕:系统机制、性能优化与工具实战》,五部分二十六章,正文钉在 Android 17。仓库准备开源:

https://github.com/Gracker/android-internals-wiki

打开仓库能拿到的是二十六章正文、一份完整目录,和每周编一次的 EPUB。

这二十六章现在到了可以拿出来给人读的程度。读到哪一段和源码对不上,欢迎提 issue 或者 PR。

「置顶」博客文章目录 + 个人项目

本博客内容主要集中在 Android 开发和优化相关的话题,包括一些性能工具的使用、Android App 优化知识、Android Framework 知识讲解,性能理论知识讲解等,这里整理了一份目录供大家参考,大家可以挑感兴趣的部分来看。这里不仅仅包含博客中的内容,一些我在 知乎 或者 知识星球 - The Performance 的回答也会放到这里,不过这个目录里面放的都是我原创的博客,另外还收集了一些优秀文章,我也会不定期更新 Android 性能优化必知必会。

文章索引在前,工具、App 和内容项目集中在后面的个人项目。新增:AIW 开源介绍 · AIW GitHub 仓库。

SmartPerfetto v1.12.0 更新说明

上一篇更新写到 2026 年 8 月 21 日的 v1.7.0。从 8 月 21 日的 v1.7.0 到 9 月 17 日的 v1.12.0,这 28 个日历日内,SmartPerfetto 发布了 9 个新版本,仓库合入 141 个非 merge 提交。

这段时间增加了任意双 Trace 工作台、无需预建索引的源码分析、Auto/Fast/Full 显式模式、跨会话调查检查点,以及贯穿 Web、CLI、报告和快照的结论核验。变化很多,但方向很集中:让一次分析从「模型给出答案」变成「请求、工具执行、证据、断言和最终交付都能核对」。

项目地址:github.com/Gracker/SmartPerfetto。

SmartPerfetto v1.7.0 更新说明

上一篇更新停在 2026 年 7 月 17 日的 v1.1.1。当时 SmartPerfetto 已经有双 Trace 工作台、Quick Mode、私有分析上下文、统一 Agent runtime,以及 Camera、Heap、GPU 等专项分析能力。

从 7 月 18 日到 8 月 21 日,仓库又向前走了五周,版本来到 v1.7.0。这一轮继续增加功能,也把更多精力放在知识来源、分发质量、权限隔离、结果完整性和可回滚改进上。

SmartPerfetto 正在从“能完成一次分析”走向“能在更多环境里稳定、可追溯地完成分析”。

本文以公开发布的 v1.7.0 代码为准,回顾 v1.1.1 之后加入的主要能力。

项目与上篇文章:

SmartPerfetto v1.0.28 更新说明

SmartPerfetto 2026.05.17-06.04 更新封面

5 月 17 日写上一篇 SmartPerfetto 更新时,重点已经从“Perfetto UI 里的 AI Assistant”转向“可复用的 Trace 分析平台”。到 6 月 4 日,新增内容主要集中在五块:Smart 模式、选区快问、CLI 采集、Power / ANR / Input / IO / Network 证据规则,以及四条 Agent runtime。

本文基于 2026 年 6 月 4 日的 SmartPerfetto 主分支状态,公开发布版本是 v1.0.28。读者看完应该能知道三件事:5 月 17 日之后新增了什么、现在的运行时和证据来源怎么处理、反馈问题时该给哪些信息。

项目地址:

SmartPerfetto v1.0.7 更新说明

SmartPerfetto 更新封面

4 月 29 日写 SmartPerfetto 开源介绍时,重点还是“在 Perfetto UI 里放一个能查 SQL、跑 Skill、生成报告的 AI Assistant”。两周后的仓库状态已经变了不少:功能从单条 trace 的问答,扩到了分析结果复用、多 trace 横向比较、Claude/OpenAI 双 runtime、SQL guardrail、证据来源索引、免安装包、渲染管线教学和更完整的 Provider 诊断。

本文基于 2026 年 5 月 17 日的 SmartPerfetto 当前仓库状态,补一篇新的功能说明。读者看完应该能知道三件事:这两周新增了什么、现在完整功能边界在哪里、报 bug 时该提供哪些信息。

项目地址:

我做了什么

这篇文章只做一件事:把我长期维护、正在推进、已经公开和暂未公开的项目集中到一个地方。范围包括 Android 性能分析、Perfetto 工具、AI 自动化、iOS App、Android Demo、测试套件、博客系列、社群和各个平台账号。

第一次来到这个博客,可以按需求直接跳转:学 Android 性能分析,看 Perfetto / Systrace 系列;找工具项目,看 SmartPerfetto、TraceFix、Android App Memory Analysis;了解 AI 如何参与知识管理和日常工作,看 OpenClaw 与 AI Field Notes;联系我或查看其它平台账号,看文末。

项目按四条线划:性能分析方向有 SmartPerfetto、Android App Memory Analysis、TraceFix、Perfetto Auto-Pin 这类工具,以及 High Performance Friends Circle 社群;AI 与自动化方向有 OpenClaw、AI Field Notes、Gracker Skills、Open Design;正在做的 App 包括 100Years、iBattery、Juju 三款 iOS 项目;内容项目则是博客和 Android Weekly 两处主阵地。下面每个项目都会注明状态:日常维护、近期重点、还是已经暂停。

Android Perfetto 系列 18:响应速度实战,从输入事件到首帧反馈

按钮按下后,按压态何时出现?滑动列表时,内容何时第一次跟着手指移动?这两个问题都要找到输入事件和对应的第一帧反馈;启动总耗时与后续动画帧率回答的是别的问题。

本文用 Perfetto 把 InputReader 读到事件、InputDispatcher 派发、App 处理、帧提交和 SurfaceFlinger 呈现分开计时。每一步的起止点要能回到 Trace 核对。

从 InputReader 的 read_time 到关联帧 present,可以得到系统内部延迟的候选值 estimated_input_to_present_ms。只有确认目标 layer、业务状态确实在那一帧发生视觉变化,才把它写成 input_to_present_ms。这段时间不包含触控 IC、驱动上报前延迟、显示扫描和面板响应。

点击和滑动还需要不同的终点定义:按压态、转场首帧和内容第一次位移不能混成一个数。App marker 能说明业务动作,高速相机可补外部可见时点。

Android Perfetto 系列 17:专项场景自动化、问题清单与平台体系

Camera 打开慢要区分 API 返回、HAL 首个 Buffer 和预览画面显示;Audio underrun 要看 App 写入与 mixer 周期是否稳定。这些事件分散在 App、系统服务、HAL 和调度轨道里,单列一张 Top slice 表还原不了顺序。

这里用 Camera 和 Audio 两个场景说明:先确认一次操作涉及哪些进程和线程,再按阶段或真实周期计算耗时,最后把异常时间点、来源轨道和质量限制写进报告。平台侧还要维护稳定的事件名和采集配置,下一次 Trace 才能复用查询。

Android Perfetto 系列 16:GPU、Power Counters 与硬件瓶颈分析

FrameTimeline 标出一帧晚了,主线程和 RenderThread 没有明显长任务,下一步可以查 GPU 工作与 fence。GPU 频率、电池电流和电源轨只能提供同一窗口的硬件状态,不能单独证明某个 App 帧为何晚呈现。

这篇把 GPU render stages、devfreq、电池计数器和电源轨放到同一段 Trace 窗口里,说明各自能回答什么、设备不支持时报告该怎么写。帧和线程的判读可接着第 7 篇与第 8 篇的例子读。

Counter 名称、单位和采样周期由设备 producer 决定。跨设备比较前先核对 descriptor;同一设备上也要确认目标帧与 GPU 工作是否能通过 token、layer 或 fence 关联。

Android Perfetto 系列 15:Boot Trace、长时间现场 Trace 与偶发问题抓取

开机慢、亮屏后偶发卡顿或几小时后才出现的音频断续,通常等不到工程师连上电脑再按「开始录制」。要保留问题发生前的调度、帧或音频事件,采集配置必须提前在设备上运行。

现场抓取要先确定触发点前后各保留多久,再选 Ring Buffer、周期写文件或 trigger。文件写出后,还要确认问题窗口没有被覆盖、关键数据源没有丢失。设备开机属于更早的特殊窗口,单独处理。

Android Perfetto 系列 14:heapprofd 与内存 Profiling

dumpsys meminfo 显示进程内存上涨,Java heap dump 却没有对应的对象增长时,下一步先查上涨落在 Native Heap、图形 Buffer,还是其他映射。若可疑部分来自 malloc/new,heapprofd 可以把分配与调用栈对应起来。

heapprofd 的分配、释放和调用栈记录能与业务事件放在同一条 Perfetto 时间轴上,便于核对一次操作前后哪些分配仍未释放。

heapprofd 是采样工具,看到的 native allocation 不能直接当作 RSS,也不覆盖 Java 对象引用或所有图形 backing 内存。先分清内存账,再决定是否抓 profile。我更倾向先用 meminfo 和 smaps 把上涨来源拆开,再打开 flamegraph;若涨的是 GraphicBuffer,盯着 malloc 调用栈改代码就找错了方向。

Android Perfetto 系列 13:Perfetto SDK、Track Event 与 App 现场 Trace

系统 Trace 能显示线程、CPU、帧和 Binder 等系统事件;播放器的 frame id、游戏 scene 名称或业务队列里的等待时间,需要应用自己提供。缺少这些标记时,一段主线程耗时只能定位到系统活动,难以对应业务阶段。

Perfetto SDK 的 Track Event 可以记录解码、纹理上传、队列深度和跨线程任务 ID。与系统轨道放在同一个时间窗口后,能先找到业务候选阶段,再用 RenderThread、GPU 和 FrameTimeline 验证它是否影响了可见帧。

接入前要先定事件名称、参数单位和采样频率。否则埋点虽然能显示在 UI 中,后续 SQL 仍无法稳定地按业务阶段聚合。