android 系统已启动的时间安卓启动时间

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mob6454cc78b025 2023-06-29 09:55:01

文章标签 android 系统已启动的时间 android 阻塞时间主线程数据阻塞状态 文章分类 Android 移动开发

1. 前言

首先说明一下应用的几种启动方式

冷启动：系统不存在此 APP 的进程，此时需要重新创建进程、Application、Activity等，然后是 measure、layout、draw 过程

温启动：用户按 HOME 键后，如果 Activity 没有被回收，启动应用也只是唤醒到前台，不需要走初始化流程

热启动：系统存在此 APP 的进程，比如用户按 Back 键，或者按 Home键后 Activity 被回收了，此时由于进程存在，所以不会初始化 Application，只需要创建 Activity 并 measure、layout、draw。

最近有个需求需要统计App的启动时间，在查阅了一些资料后总结有如下三种方案

通过 adb 的 am 命令获取

通过 adb 的 logcat 命令获取

通过在Application和业务的第一个Activity埋点进行统计

2. 通过 adb 的 am 命令获取

网上大部分都是这种方案，可以通过 adb 的命令

adb shell am start -W com.gtr.sdkdemo/com.gtr.test.MainActivity

这个命令的输出日志如下：

Starting: Intent { act=android.intent.action.MAIN cat=[android.intent.category.LAUNCHER] cmp=com.gtr.sdkdemo/com.gtr.test.MainActivity }
Status: ok
Activity: com.gtr.sdkdemo/com.gtr.test.MainActivity
ThisTime: 716
TotalTime: 4680
Complete

几个时间参数的讲解：

WaitTime 返回从 startActivity 到应用第一帧完全显示这段时间. 就是总的耗时，包括前一个应用 Activity pause 的时间和新应用启动的时间；

ThisTime 表示一连串启动 Activity 的最后一个 Activity 的启动耗时；

TotalTime 表示新应用启动的耗时，包括新进程的启动和 Activity 的启动，但不包括前一个应用Activity pause的耗时。

所以只关心 TotalTime 参数就可以了。但是问题来了：

首先这个是shell命令，能不能通过 Runtime 来进行调用这个命令我没试过，极有可能是不行的

这个命令需要新起一个Activity来统计，在已运行应用中肯定不可能新起Activity来统计，因为新起肯定是热启动的，启动时间不准

因此，这个方案被无情抛弃

3. 通过 adb 的 logcat 命令获取

在一次无意的浏览 StackOverFlow 过程中，看到有个大牛给了一个提示：应用启用时，会输出一行日志

adb logcat -s ActivityManager:I | grep Displayed

我试了一下，果不其然：

I/ActivityManager( 949): Displayed com.gtr.sdkdemo/com.gtr.test.MainActivity: +303ms (total +1s546ms)

再启动一次，发现还会出来一条

I/ActivityManager( 949): Displayed com.gtr.sdkdemo/com.gtr.test.MainActivity: +303ms (total +1s546ms)
I/ActivityManager( 949): Displayed com.gtr.sdkdemo/com.gtr.test.MainActivity: +590ms

也就是说，只需要读取最后一条数据就OK了。激动的我马上封装了一个异步获取类来试了一下，源代码如下

public class BaseInfoManager {
private static final int WHAT_START_GET_APP_LAUNCH_TIME = 1000;
private static volatile BaseInfoManager instance;
private HandlerThread mHandlerThread;
private Handler mHandler;
private DataInputStream mReader;
// 数据相关
private List appLaunchTimeList = new ArrayList<>();
private BaseInfoManager() {
}
public static BaseInfoManager getInstance() {
if (instance == null) {
synchronized (BaseInfoManager.class) {
if (instance == null) {
instance = new BaseInfoManager();
}
}
}
return instance;
}
public interface Callback {
void callback(T t);
}
private void runThreadIfNeed() {
if (mHandlerThread == null) {
mHandlerThread = new HandlerThread(BaseInfoManager.class.getSimpleName());
mHandlerThread.start();
mHandler = new Handler(mHandlerThread.getLooper()) {
@Override
public void handleMessage(Message msg) {
switch (msg.what) {
case WHAT_START_GET_APP_LAUNCH_TIME:
runShellForAppLaunchTime();
break;
}
}
};
}
}
private void destoryThreadIfNeed() {
if (mReader != null) {
try {
mReader.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
if (mHandler != null) {
mHandler.removeCallbacksAndMessages(null);
mHandler = null;
}
if (mHandlerThread != null) {
mHandlerThread.quitSafely();
mHandlerThread = null;
}
}
public synchronized void getLaunchAppTimeASync(long delayTime, final Callback callback) {
runThreadIfNeed();
appLaunchTimeList.clear();
mHandler.sendEmptyMessage(WHAT_START_GET_APP_LAUNCH_TIME);
new Handler(Looper.getMainLooper()).postDelayed(new Runnable() {
@Override
public void run() {
destoryThreadIfNeed();
// 获取最近的一条数据
if (appLaunchTimeList.isEmpty()) {
callback.callback("");
} else {
callback.callback(appLaunchTimeList.get(appLaunchTimeList.size() - 1));
}
}
}, delayTime);
}
private void runShellForAppLaunchTime() {
Process logcatProcess = null;
try {
// adb logcat -s ActivityManager:I | grep Displayed
String cmd = "logcat -s ActivityManager:I | grep Displayed";
logcatProcess = Runtime.getRuntime().exec(cmd);
mReader = new DataInputStream(logcatProcess.getInputStream());
String line;
while ((line = mReader.readUTF()) != null) {
appLaunchTimeList.add(line);
}
} catch (IOException e){
// nothing to do
} catch (SecurityException |
IllegalArgumentException |
NullPointerException e) {
e.printStackTrace();
} finally {
if (mReader != null) {
try {
mReader.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
mReader = null;
}
if (logcatProcess != null) {
logcatProcess.destroy();
}
}
}
}

这个类提供了延时异步获取的方式，因为 logcat 命令是会阻塞 shell 进程的，如果在主线程直接读取的话，会造成主线程阻塞。

在设计这个类的时候，也踩了一些坑，在这里稍微总结一下以防以后忘了

Runtime 的 exec 方法只是执行 shell 语句，并不是 shell 解释器，因此一些管道符、重定向符是不生效的。也就是说 |grep 我无效的，只能手动在程序中判断

android 用 exec 执行 logcat 中会自动过滤掉非本应用的一些日志，可能是出于安全着想

exec(String) 和 exec(String[]) 是等效的，最终都会将 String 参数转换为 String[] 参数

Progress 的 waitFor 方法会阻塞当前线程，直到 shell 子进程结束，如果 shell 子进程一直不结束，则会造成死锁。

BufferedReader 的 readLine 和 close 方法都会阻塞。起初我是用 BufferedReader 的 readLine 在子线程读取数据的，但是在主线程调用 close 方法来解除子线程的阻塞状态时发现主线程也被阻塞了。查看代码才发现 BufferedReader 的 close 方法加了一把锁。

public void close() throws IOException {
synchronized (lock) {
if (in == null)
return;
try {
in.close();
} finally {
in = null;
cb = null;
}
}
}

这样做就非常危险了，也就是说 BufferedReader 除非读到末尾的 '\n' 字符，否则是不能主动结束其阻塞状态的。而且主线程想结束子线程的阻塞状态调用 close 方法还可能把主线程给阻塞了。

后来我才用 DataInputStream 来替换的，因为它的 close 方法没有加锁，不会被阻塞，并且可以解除子线程的阻塞状态

public void close() throws IOException {
in.close();
}

总结的采坑就到这里差不多了，运行结果发现没有任何启动时间数据。原因正如上面说的第二点，android 用 Runtime 获取的 logcat 日志信息，屏蔽了非本应用的日志，而启动时间的日志是属于系统的，所以获取不到。

4. 通过在Application和业务的第一个Activity埋点进行统计

上面的两种方案都以失败告终，没办法在跟老大沟通后只有牺牲数据准确性了。

首先在 Application 的 attachBaseContext 方法记录开始时间

在业务的第一个 Activity 的 onWindowFocusChanged 方法记录结束时间

这里解释一下为什么是 onWindowFocusChanged 而不是 onResume 等其他生命周期。因为 onResume 只是 Activity 的一次步骤，此时控件只是被 measure 了，但是并没有 draw，因此此时并不能被用户所见，而为了统计数据的准确性，以用户所见作为结束时间更为恰当。

然后解释一下这种方式的优缺点

优点：可以自由选择哪一个 Activity 作为业务上的“首页”，比如把主页作为首页而不是启动页

缺点：从用户点击 app icon 到 Application 被创建，中间还是有很多步骤的，比如冷启动的进程创建过程，而这个时间用此版本是没办法统计了，必须得承受这点数据的不准确性。

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