Android开发：调试工具集

1. 查看当前堆栈
1) 功能：在程序中加入代码，使可以在logcat中看到打印出的当前函数调用关系
2) 方法：
new Exception(“print trace”).printStackTrace();

2. MethodTracing
1) 功能：用于热点分析和性能优化，分析每个函数占用的CPU时间，调用次数，函数调用关系等
2) 方法：
a) 在程序代码中加入追踪开关
   1: import android.os.Debug;
   2: ……
   3: android.os.Debug.startMethodTracing(“/data/tmp/test”); // 先建/data/tmp目录
   4: …… // 被追踪的程序段
   5: android.os.Debug.stopMethodTracing();
b) 编译，运行后，设备端生成/data/tmp/test.trace文件
c) 把trace文件复制到PC端
$ adb pull /data/tmp/test.trace ./
d) 使用android自带工具分析trace文件
$ $ANDROID_SRC/out/host/linux-x86/bin/traceview test.trace
此时可看到各个函数被调用的次数CPU占用率等信息
e) 使用android自带工具分析生成调用关系类图
$ apt-get install graphviz # 安装图片相关软件
$ANDROID_SRC/out/host/linux-x86/bin/dmtracedump -g test.png test.trace
此时目录下生成类图test.png
3) 注意
trace文件生成与libdvm模块DEBUG版本相冲突，所以此方法只适用于对非DEBUG版本模拟器的调试，否则在分析trace文件时会报错

3. HProf (Heap Profile)
1) 功能：
用于java层面的内存分析，显示详细的内存占用信息，指出可疑的内存泄漏对象
2) 方法：
a) 在代码中加入dump动作
   1: import android.os.Debug;
   2: import java.io.IOException;
   3: ……
   4: try {
   5: android.os.Debug.dumpHprofData(“/data/tmp/input.hprof”); // 先建/data/tmp目录
   6: } catch (IOException ioe) {
   7: }
b) 把hprof文件复制到PC端
$ adb pull /data/tmp/input.hprof ./
c) 使用命令hprof-conv把hprof转成MAT识别的标准的hprof
$ $ANDROID_SRC/out/host/linux-x86/bin/hprof-conv input.hprof output.hprof
d) 使用ＭＡＴ工具看hprof信息
下载MAT工具：http://www.eclipse.org/mat/downloads.php 
用工具打开output.hprof
3) 注意：此工具只能显示java层面的，而不能显示Ｃ层的内存占用信息

4. SamplingProfile (android 2.0上版本使用)
1) 功能
每隔Ｎ毫秒对当前正在运行的函数取样，并输出到log中
2) 在代码中加入取样设定
   1: import dalvik.system.SamplingProfiler
   2: ……
   3: SamplingProfile sp = SamplingProfiler.getInstance();
   4: sp.start(n); // n为设定每秒采样次数
   5: sp.logSnapshot(sp.snapshot());
   6: ……
   7: sp.shutDown();

它会启一个线程监测，在logcat中打印信息

5. 用发系统信号的方式取当前堆栈情况和内存信息
1) 原理
dalvik虚拟机对SIGQUIT和SIGUSR1信号进行处理(dalvik/vm/SignalCatcher.c)，分别完成取当前堆栈和取当前内存情况的功能
2) 用法
a) $ chmod 777 /data/anr -R # 把anr目录权限设为可写
$ rm /data/anr/traces.txt # 删除之前的trace信息
$ ps # 找到进程号
$ kill -3 进程号 # 发送SIGQUIT信号给该进程，此时生成trace信息
$ cat /data/anr/traces.txt
功能实现：遍历thread list(dalvik/vm/Thread.c:dvmDumpAllThreadEx())，并打印当前函数调用关系(dalvik/vm/interp/Stack.c:dumpFrames())
b) $ chmod 777 /data/misc -R
$ ps # 找到进程号
$ kill -10 进程号 # 发送SIGQUIT信事信号给该进程，此时生成hprof信息
$ ls /data/misc/*.hprof
此时生成hprf文件，如何使用此文件，见第二部分(HProf)
注意：hprof文件都很大，注意用完马上删除，以免占满存储器

6. logcat及原理
1) android.util.Log利用println的标准java输出词句，并加前缀I/V/D….
2) dalvik利用管道加线程的方式，先利用dup2把stdout和stderr重定向到管理中 (vm/StdioConverter.c:dvmstdioConverterStartup)，然后再启动一个线程从管道另一端读出内容 (dalvik/vm/StdioConverter.c:stdioconverterThreadStart())，使用LOG公共工具（system/core/liblog/logd_write.c: __android_log_print()）输出到/dev/log/*中去
3) logcat通过加不同参数看/dev/log/下的不同输入信息
# logcat -b main 显示主缓冲区中的信息
# logcat -b radio 显示无线缓冲区中的信息
# logcat -b events 显示事件缓冲区中的信息

7. jdwp(java debug wire protocol)及原理
1) 虚拟机（设备端）在启动时加载了Agent JDWP 从而具备了调试功能。在调试器端（PC端）通过JDWP协议与设备连接，通过发送命令来获取的状态和控制Java程序的执行。JDWP 是通过命令（command）和回复（reply）进行通信的。
2) JDK 中调试工具 jdb 就是一个调试器，DDMS也提供调试器与设备相连。
3) dalvik为JDWP提供了两种连接方式：tcp方式和adb方式，tcp方式可以手工指定端口，adb方式自动设定为8700端口，通常使用DDMS调试就是通过adb方式

8. monkey
1) monkey是一个android自带的命令行工具。它向系统发送伪随机的用户事件流，实现对正在开发的应用程序进行压力测试。
2) 方法
在设备端打开setting界面
$ adb shell
# monkey -p com.android.settings -v 500
此时可以看到界面不断被切换

9. 其它小工具
具体见android.os.Debug中提供的工具
1) 取毫微秒级的时间，用于计算时间
threadCpuTimeNanos()
2) 统计两点间的内存分配情况
startAllocCounting()
stopAllocCounting()
getGlobalAllocCount()
get…..
3) 打印当前已load的class
getLoadedClassCount()
printLoadedClasses() 它需要打开NDEBUG功能才能打开system/core/中Log功能

10. 打印debug信息
$ adb bugreport
11. 参考
1) android中monkey的用法