超越限制：使用Gradle插件深入挖掘Android方法耗时秘密

Android

2023-10-21 03:27:01

Android方法耗时检测的意义

在瞬息万变的移动互联网时代，应用的流畅性是用户体验的关键。Android应用的性能优化一直是开发者们孜孜不倦追求的目标。方法耗时检测是性能优化的重要一环，通过识别和优化耗时方法，我们可以有效提升应用的响应速度和流畅性。

自定义Gradle插件的魅力

Gradle插件是Android开发中不可或缺的工具，它允许开发者扩展Gradle构建系统，执行自定义任务和操作。借助Gradle插件，我们可以轻松实现各种自动化任务，例如代码分析、性能优化、代码混淆等。

实现原理

1. Asm简介

Asm是一个Java字节码操作框架，它允许开发者在编译后的Java字节码上进行修改和增强。通过Asm，我们可以动态地修改方法的字节码，在方法的入口和出口处插入代码，从而实现方法耗时的检测和记录。

2. Transform简介

Transform是Gradle提供的API，它允许开发者在编译过程中对字节码进行修改和转换。通过Transform，我们可以将Asm集成到Gradle构建过程中，从而实现方法耗时的检测和记录。

实战步骤

创建一个新的Gradle插件项目

File -> New -> Project -> Gradle Plugin

添加Asm和Transform依赖

implementation 'org.ow2.asm:asm:9.3'
implementation 'org.ow2.asm:asm-commons:9.3'
implementation 'org.ow2.asm:asm-util:9.3'
implementation 'com.android.tools.build:gradle-api:7.2.1'
implementation 'com.android.tools.build:gradle-core:7.2.1'
implementation 'com.android.tools.build:gradle-transform-api:7.2.1'

创建自定义Transform

class Method耗时检测Transform extends Transform {

    @Override
    public Set<QualifiedContent.ContentType> getInputTypes() {
        return Collections.singleton(QualifiedContent.DefaultContentType.CLASSES);
    }

    @Override
    public Set<QualifiedContent.Scope> getScopes() {
        return Collections.singleton(QualifiedContent.Scope.PROJECT);
    }

    @Override
    public boolean isIncremental() {
        return false;
    }

    @Override
    public void transform(TransformInvocation transformInvocation) {
        // 遍历所有class文件
        for (JarInput jarInput : transformInvocation.getInputs()) {
            for (DirectoryInput directoryInput : jarInput.getDirectoryInputs()) {
                directoryInput.getDirectory().listFiles(file -> {
                    // 过滤class文件
                    if (file.isFile() && file.getName().endsWith(".class")) {
                        try {
                            // 读取class文件
                            ClassReader classReader = new ClassReader(Files.readAllBytes(file.toPath()));
                            // 创建class访问器
                            ClassVisitor classVisitor = new Method耗时检测ClassVisitor(Opcodes.ASM5, new ClassWriter(ClassWriter.COMPUTE_MAXS));
                            // 遍历class文件中的方法
                            classReader.accept(classVisitor, ClassReader.EXPAND_FRAMES);
                            // 将修改后的class文件写入输出目录
                            Files.write(file.toPath(), classVisitor.getClassWriter().toByteArray());
                        } catch (IOException e) {
                            e.printStackTrace();
                        }
                    }
                });
            }
        }
    }

    private static class Method耗时检测ClassVisitor extends ClassVisitor {

        public Method耗时检测ClassVisitor(int api, ClassWriter classWriter) {
            super(api, classWriter);
        }

        @Override
        public MethodVisitor visitMethod(int access, String name, String descriptor, String signature, String[] exceptions) {
            // 过滤构造方法
            if ("<init>".equals(name)) {
                return super.visitMethod(access, name, descriptor, signature, exceptions);
            }
            // 创建方法访问器
            MethodVisitor methodVisitor = super.visitMethod(access, name, descriptor, signature, exceptions);
            // 方法耗时检测方法访问器
            return new Method耗时检测MethodVisitor(api, methodVisitor);
        }
    }

    private static class Method耗时检测MethodVisitor extends MethodVisitor {

        private long startTime;

        public Method耗时检测MethodVisitor(int api, MethodVisitor methodVisitor) {
            super(api, methodVisitor);
        }

        @Override
        public void visitInsn(int opcode) {
            // 方法开始执行时记录开始时间
            if (opcode == Opcodes.INVOKESPECIAL && "(.*)<init>(.*)".matches(mv.getCurrentClassInternalName() + "." + mv.getCurrentMethodName() + mv.getCurrentMethodDescriptor())) {
                startTime = System.currentTimeMillis();
            }
            // 方法执行结束时记录结束时间并计算耗时
            else if (opcode == Opcodes.RETURN || opcode == Opcodes.ARETURN || opcode == Opcodes.DRETURN || opcode == Opcodes.FRETURN || opcode == Opcodes.IRETURN || opcode == Opcodes.LRETURN) {
                long endTime = System.currentTimeMillis();
                long duration = endTime - startTime;
                // 当方法耗时超过阀值时，通过Log打印在控制台上
                if (duration > 100) {
                    System.out.println(String.format("耗时方法：%s.%s.%s()，耗时：%d毫秒", mv.getCurrentClassInternalName(), mv.getCurrentMethodName(), mv.getCurrentMethodDescriptor(), duration));
                }
            }
            super.visitInsn(opcode);
        }
    }
}

在build.gradle中应用自定义Transform

apply plugin: 'com.android.application'

android {
    ...

    buildTypes {
        release {
            ...

            // 应用自定义Transform
            transforms << new Method耗时检测Transform()
        }
    }
}