技术标签: Objective-C 卡顿检测 IOS iOS xcode swift
主线程绝大部分计算或者绘制任务都是以Runloop为单位发生。单次Runloop如果时长超过16ms,就会导致UI体验的卡顿。那如何检测单次Runloop的耗时呢?
Runloop的生命周期及运行机制虽然不透明,但苹果提供了一些API去检测部分行为。
我们可以通过如下代码监听Runloop每次进入的事件:
- (void)setupRunloopObserver{
static dispatch_once_t onceToken;
dispatch_once(&onceToken, ^{
CFRunLoopRef runloop = CFRunLoopGetCurrent();
CFRunLoopObserverRef enterObserver;
enterObserver = CFRunLoopObserverCreate(CFAllocatorGetDefault(),
kCFRunLoopEntry | kCFRunLoopExit,
true,
-0x7FFFFFFF,
BBRunloopObserverCallBack, NULL);
CFRunLoopAddObserver(runloop, enterObserver, kCFRunLoopCommonModes);
CFRelease(enterObserver);
});
}
static void BBRunloopObserverCallBack(CFRunLoopObserverRef observer, CFRunLoopActivity activity, void *info) {
switch (activity) {
case kCFRunLoopEntry: {
NSLog(@"enter runloop...");
}
break;
case kCFRunLoopExit: {
NSLog(@"leave runloop...");
}
break;
default: break;
}
}
看起来kCFRunLoopExit的时间,减去kCFRunLoopEntry的时间,即为一次Runloop所耗费的时间,这样就能找出大于16ms的runloop。
但是demo实践结果是:kCFRunLoopExit的时间减去kCFRunLoopEntry,得到的时间差,貌似不准。
缺陷:但无法定位到具体的函数,只能起到预报的作用。
方案一是可以通过监测runloop计算每次主线程的任务执行时间是否超过16ms来判断是否有卡顿,但是缺点在于无法定位卡顿的位置,所以有了方案二。
最理想的方案是让UI线程“主动汇报”当前耗时的任务,听起来简单做起来不轻松。
我们可以假设这样一套机制:每隔16ms让UI线程来报道一次,如果16ms之后UI线程没来报道,那就一定是在执行某个耗时的任务。这种抽象的描述翻译成代码,可以用如下表述:
我们启动一个worker线程,worker线程每隔一小段时间(delta)ping一下主线程(发送一个NSNotification),如果主线程此时有空,必然能接收到这个通知,并pong以下(发送另一个NSNotification),如果worker线程超过delta时间没有收到pong的回复,那么可以推测UI线程必然在处理其他任务了,此时我们执行第二步操作,暂停UI线程,并打印出当前UI线程的函数调用栈。
难点在这第二步,如何暂停UI线程,同时获取到callstack。
iOS的多线程编程一般使用NSOperation或者GCD,这两者都无法暂停每个正在执行的线程。
所谓的cancel调用也只能在目标线程空闲的时候,主动检测cancelled状态,然后主动sleep,这显然非我所欲。
如果我们从worker线程给UI线程发送signal,UI线程会被即刻暂停,并进入接收signal的回调,再将callstack打印就接近目标了。
iOS确实允许在主线程注册一个signal处理函数,类似这样:
//在主线程注册signal handler
signal(CALLSTACK_SIG, thread_singal_handler);
//通过NSNotification完成ping pong流程
[[NSNotificationCenter defaultCenter] addObserver:self selector:@selector(detectPingFromWorkerThread) name:Notification_PMainThreadWatcher_Worker_Ping object:nil];
[[NSNotificationCenter defaultCenter] addObserver:self selector:@selector(detectPongFromMainThread) name:Notification_PMainThreadWatcher_Main_Pong object:nil];
//如果ping超时,pthread_kill主线程。
pthread_kill(mainThreadID, CALLSTACK_SIG);
//主线程被暂停,进入signal回调,通过[NSThread callStackSymbols]获取主线程当前callstack。
static void thread_singal_handler(int sig) {
NSLog(@"main thread catch signal: %d", sig);
if (sig != CALLSTACK_SIG) {
return;
}
NSArray* callStack = [NSThread callStackSymbols];
id<PMainThreadWatcherDelegate> del = [PMainThreadWatcher sharedInstance].watchDelegate;
if (del != nil && [del respondsToSelector:@selector(onMainThreadSlowStackDetected:)]) {
[del onMainThreadSlowStackDetected:callStack];
}
else {
NSLog(@"detect slow call stack on main thread! \n");
for (NSString* call in callStack) {
NSLog(@"%@\n", call);
}
}
return;
}
说明:
值得一提的是上述代码不能调试,因为调试时gdb会干扰signal的处理,导致signal handler无法进,但UI线程在遇到卡顿的时候还是能正常被中断。
现阶段的实现,worker线程每隔1秒会ping一次UI线程,检测出运行超过16ms的调用栈。开发阶段可以将1s的间隔调至更短,可能会对app整体性能造成少许的负担,但能检测出更多的卡顿调用。
signal相关的知识点
iOS系统的signal可以被归为两类:
第一类内核signal,这类signal由操作系统内核发出,比如当我们访问VM上不属于自己的内存地址时,会触发EXC_BAD_ACCESS异常,内核检测到该异常之后会发出第二类signal:BSD signal,传递给应用程序。
第二类BSD signal,这类signal需要被应用程序自己处理。通常当我们的App进程运行时遇到异常,比如NSArray越界访问。产生异常的线程会向当前进程发出signal,如果这个signal没有别处理,我们的app就会crash了。
平常我们调试的时候很容易遇到第二类signal导致整个程序被中断的情况,gdb同时会将每个线程的调用栈呈现出来。
pthread_kill允许我们向目标线程(UI线程)发送signal,目标线程被暂停,同时进入signal回调,将当前线程的callstack获取并处理,处理完signal之后UI线程继续运行。将callstack打印即可精确定位产生问题的函数调用栈。
CADisplayLink监控的思路是每个屏幕刷新周期,派发标记位设置任务到主线程中,如果多次超出16.7ms的刷新阙值,即可看作是发生了卡顿。
什么是CADisplayLink?
CADisplayLink是一个能让我们以和屏幕刷新率相同的频率将内容画到屏幕上的定时器。
我们在应用中创建一个新的 CADisplayLink 对象,把它添加到一个runloop中,并给它提供一个 target 和selector 在屏幕刷新的时候调用。
一旦 CADisplayLink 以特定的模式注册到runloop之后,每当屏幕需要刷新的时候,runloop就会调用CADisplayLink绑定的target上的selector,这时target可以读到 CADisplayLink 的每次调用的时间戳,用来准备下一帧显示需要的数据。
#define LXD_RESPONSE_THRESHOLD 10
dispatch_async(lxd_fluecy_monitor_queue(), ^{
CADisplayLink * displayLink = [CADisplayLink displayLinkWithTarget: self selector: @selector(screenRenderCall)];
[self.displayLink invalidate];
self.displayLink = displayLink;
[self.displayLink addToRunLoop: [NSRunLoop currentRunLoop] forMode: NSDefaultRunLoopMode];
CFRunLoopRunInMode(kCFRunLoopDefaultMode, CGFLOAT_MAX, NO);
});
- (void)screenRenderCall {
__block BOOL flag = YES;
dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), ^{
flag = NO;
dispatch_semaphore_signal(self.semphore);
});
dispatch_wait(self.semphore, 16.7 * NSEC_PER_MSEC);
if (flag) {
if (++self.timeOut < LXD_RESPONSE_THRESHOLD) {
return; }
[LXDBacktraceLogger lxd_logMain];
}
self.timeOut = 0;
}
文章浏览阅读2.5w次,点赞6次,收藏50次。官方解释是,docker 容器是机器上的沙盒进程,它与主机上的所有其他进程隔离。所以容器只是操作系统中被隔离开来的一个进程,所谓的容器化,其实也只是对操作系统进行欺骗的一种语法糖。_docker菜鸟教程
文章浏览阅读5.7k次,点赞3次,收藏14次。该如何避免的,今天小编给大家推荐两个下载Windows系统官方软件的资源网站,可以杜绝软件捆绑等行为。该站提供了丰富的Windows官方技术资源,比较重要的有MSDN技术资源文档库、官方工具和资源、应用程序、开发人员工具(Visual Studio 、SQLServer等等)、系统镜像、设计人员工具等。总的来说,这两个都是非常优秀的Windows系统镜像资源站,提供了丰富的Windows系统镜像资源,并且保证了资源的纯净和安全性,有需要的朋友可以去了解一下。这个非常实用的资源网站的创建者是国内的一个网友。_msdn我告诉你
文章浏览阅读1.2k次。vue2封装对话框el-dialog组件_
文章浏览阅读4.7k次,点赞5次,收藏6次。MFC 文本框换行 标签: it mfc 文本框1.将Multiline属性设置为True2.换行是使用"\r\n" (宽字符串为L"\r\n")3.如果需要编辑并且按Enter键换行,还要将 Want Return 设置为 True4.如果需要垂直滚动条的话将Vertical Scroll属性设置为True,需要水平滚动条的话将Horizontal Scroll属性设_c++ mfc同一框内输入二行怎么换行
文章浏览阅读832次。检查Linux是否是否开启所需端口,默认为6379,若未打开,将其开启:以root用户执行iptables -I INPUT -p tcp --dport 6379 -j ACCEPT如果还是未能解决,修改redis.conf,修改主机地址:bind 192.168.85.**;然后使用该配置文件,重新启动Redis服务./redis-server redis.conf..._redis-server doesn't support auth command or ismisconfigured. try
文章浏览阅读4.9k次。济大数电实验报告_数据选择器及其应用
文章浏览阅读236次。1研究内容消费在生产中占据十分重要的地位,是生产的最终目的和动力,是保持省内经济稳定快速发展的核心要素。预测河南省社会消费品零售总额,是进行宏观经济调控和消费体制改变创新的基础,是河南省内人民对美好的全面和谐社会的追求的要求,保持河南省经济稳定和可持续发展具有重要意义。本文建立灰色预测模型,利用MATLAB软件,预测出2019年~2023年河南省社会消费品零售总额预测值分别为21881...._灰色预测模型用什么软件
文章浏览阅读1.2k次。12.4-在Qt中使用Log4Qt输出Log文件,看这一篇就足够了一、为啥要使用第三方Log库,而不用平台自带的Log库二、Log4j系列库的功能介绍与基本概念三、Log4Qt库的基本介绍四、将Log4qt组装成为一个单独模块五、使用配置文件的方式配置Log4Qt六、使用代码的方式配置Log4Qt七、在Qt工程中引入Log4Qt库模块的方法八、获取示例中的源代码一、为啥要使用第三方Log库,而不用平台自带的Log库首先要说明的是,在平时开发和调试中开发平台自带的“打印输出”已经足够了。但_log4qt
文章浏览阅读786次。全局观思维模型,一个教我们由点到线,由线到面,再由面到体,不断的放大格局去思考问题的思维模型。_计算机中对于全局观的
文章浏览阅读330次。一、CountDownLatch介绍CountDownLatch采用减法计算;是一个同步辅助工具类和CyclicBarrier类功能类似,允许一个或多个线程等待,直到在其他线程中执行的一组操作完成。二、CountDownLatch俩种应用场景: 场景一:所有线程在等待开始信号(startSignal.await()),主流程发出开始信号通知,既执行startSignal.countDown()方法后;所有线程才开始执行;每个线程执行完发出做完信号,既执行do..._countdownluach于cyclicbarrier的用法
文章浏览阅读508次。Prometheus 算是一个全能型选手,原生支持容器监控,当然监控传统应用也不是吃干饭的,所以就是容器和非容器他都支持,所有的监控系统都具备这个流程,_-自动化监控系统prometheus&grafana实战
文章浏览阅读4.7k次。输入关键字,可以通过键盘的搜索按钮完成搜索功能。_react search