Android查看每个线程CPU占用情况，以及工作内容分析

简介

Android应用开发阶段，有时候会发现应用占用CPU特别高，本文将针对这种场景提出解决方案，排查Java线程问题以及Native线程问题。

PS: 本文使用的Android Studio版本为3.1

查看CPU占用率的命令

adb shell top

使用参数：

Usage: top [ -m max_procs ] [ -n iterations ] [ -d delay ] [ -s sort_column ] [ -t ] [ -h ]
    -m num  Maximum number of processes to display. 最多显示几个进程，top会自动进行排序，比如让CPU占用率高的进程在前
    -n num  Updates to show before exiting. 刷新次数
    -d num  Seconds to wait between updates. 刷新间隔，可以输入小数即代表毫秒级间隔
    -s col  Column to sort by (cpu,vss,rss,thr). 选择以哪一项进行排序
    -t      Show threads instead of processes. 显示线程
    -h      Display this help screen.

下面是adb shell top -m 10 -t -d 2命令打印

User 62%, System 27%, IOW 0%, IRQ 4%
User 623 + Nice 15 + Sys 286 + Idle 57 + IOW 0 + IRQ 33 + SIRQ 8 = 1022

  PID   TID USER     PR  NI CPU% S     VSS     RSS PCY Thread          Proc
 4014  9996 u0_a280  20   0  18% R 2524268K 319356K  ta Thread-61       com.xxxxxx
 4014  4369 u0_a280  20   0   7% R 2524268K 319356K  ta xxxxxxxxxxxxxxx com.xxxxxx
 4014 10067 u0_a280  12  -8   5% R 2524268K 318748K  ta xxxxxxxxxxxxxxx com.xxxxxx
 1162  1620 system   20   0   3% S 2515560K 274232K  fg Binder:1162_3   system_server
 1162  2274 system   20   0   3% S 2515560K 274232K  fg Binder:1162_8   system_server
 4014  4136 u0_a280  10 -10   2% S 2524268K 319356K  ta RenderThread    com.xxxxxx
 9865  9865 shell    20   0   2% R   9108K   3112K  fg top             top
 4014  4064 u0_a280  21   1   2% S 2524268K 319356K  ta xxxxxxxxxxxxxxx com.xxxxxx
 4014  4014 u0_a280  16  -4   2% S 2523236K 319092K  ta xxxxxxxxxxxxxxx com.xxxxxx
 1162  2384 system   20   0   2% S 2515560K 274232K  fg Binder:1162_A   system_server

各列含义

PID：略
PR：在android N之前代表运行在哪个核上，在android N上代表优先级，当然可能设备厂商会进行自定义
CPU%：略
S：运行状态
#THR：线程数
VSS：Virtual Set Size  虚拟耗用内存（包含共享库占用的内存）
RSS：Resident Set Size 实际使用物理内存（包含共享库占用的内存）
PCY：调度策略优先级，SP_BACKGROUND/SP_FOREGROUND
UID：进程所有者的用户id
Thread：线程名称
Name：进程名

可以看出，CPU占用最高的是前两个，其中com.xxxxxx是我自己的应用包名。从Thread那一列可以看出Thread的名称。

PS：android 8.0以上的系统，TOP命令有所改变，但是大同小异，用adb shell top -H就行，具体可以查看帮助文档

查看线程工作

知道了具体哪个线程占用CPU高之后，再使用Android Studio的android profiler开启method record。导出结果后查看线程方法调用即可。

android profiler无法导出

有时候，你发现一个线程CPU占用很高，但是，通过android profiler追踪调用栈的时候，显示下面这个结果：
No data available for the selected thread.
无法导出调用栈
此时，可以通过打断点debug调试，导出所有线程的调用栈，比如在主线程的一个按钮点击事件里面，打个断点，当程序跑到断点处时，调出Debug面板，点击左侧的Get thread dump按钮。

点击之后，会出现所有现成的调用栈列表，找到消耗CPU高的线程，在右侧查看其调用栈
所有线程调用栈

如果出现上图的情况，调用栈并没有你的项目代码的时候，可以看看调用栈调用的对象有哪些，比如截图中有TimerThread类，则此时，可以把java堆内存导出来，然后找TimerTread对象，并查看其引用，看看能不能找到项目中的类对象对其的引用。

Native线程问题

如果，在profiler里能看到某一个线程CPU占用非常高，而通过上面这些方法仍然无法定位到问题，那么，可以确定，这个线程是Native层创建的，此时应该排查各个so是否有线程问题。

如何查看到native线程的问题，需要Android系统在8.0及以上，Android Studio 版本在3.1及以上。
在8.0手机上复现线程问题之后，使用Android Studio的CPU Profiler，查看native线程调用栈。
Native线程调用栈导出

关于CPU Profiler使用

大家参考Google爸爸的文档：https://developer.android.com/studio/profile/cpu-profiler

总结：
整体流程比较清晰
1. 知道哪个线程消耗的CPU高（adb shell top命令）
2. 尝试使用android profiler来获取线程调用栈
3. 第2步如果不行，则采用断点调试打印所有线程调用栈的方式获取调用栈
4. 第3步如果看不出东西，则把java堆内存导出来，查看第3步中的类对象的引用关系，最后定位到自己项目里的类对象中
5. Native层的线程泄露，通过Java堆栈，或者Java虚拟机导出线程信息的方式是定位不到到问题的

转载请注明出处：https://blog.csdn.net/a740169405/article/details/79046211

参考：花式读取Android CPU使用率