简单监测iOS卡顿的demo

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前言

本文的demo代码也会更新到github上。

做这个demo思路来源于微信team的：微信iOS卡顿监控系统。
主要思路:通过监测Runloop的kCFRunLoopAfterWaiting，用一个子线程去检查，一次循环是否时间太长。
其中主要涉及到了runloop的原理。关于整个原理：深入理解RunLoop讲解的比较仔细。
以下就是runloop大概的运行方式：

/// 1. 通知Observers，即将进入RunLoop

/// 此处有Observer会创建AutoreleasePool: _objc_autoreleasePoolPush();

__CFRUNLOOP_IS_CALLING_OUT_TO_AN_OBSERVER_CALLBACK_FUNCTION__(kCFRunLoopEntry);

do {

/// 2. 通知 Observers: 即将触发 Timer 回调。

__CFRUNLOOP_IS_CALLING_OUT_TO_AN_OBSERVER_CALLBACK_FUNCTION__(kCFRunLoopBeforeTimers);

/// 3. 通知 Observers: 即将触发 Source (非基于port的,Source0) 回调。

__CFRUNLOOP_IS_CALLING_OUT_TO_AN_OBSERVER_CALLBACK_FUNCTION__(kCFRunLoopBeforeSources);

__CFRUNLOOP_IS_CALLING_OUT_TO_A_BLOCK__(block);

/// 4. 触发 Source0 (非基于port的) 回调。

__CFRUNLOOP_IS_CALLING_OUT_TO_A_SOURCE0_PERFORM_FUNCTION__(source0);

/// 5. GCD处理main block

__CFRUNLOOP_IS_CALLING_OUT_TO_A_BLOCK__(block);

/// 6. 通知Observers，即将进入休眠

/// 此处有Observer释放并新建AutoreleasePool: _objc_autoreleasePoolPop(); _objc_autoreleasePoolPush();

__CFRUNLOOP_IS_CALLING_OUT_TO_AN_OBSERVER_CALLBACK_FUNCTION__(kCFRunLoopBeforeWaiting);

/// 7. sleep to wait msg.

mach_msg() -> mach_msg_trap();

/// 8. 通知Observers，线程被唤醒

__CFRUNLOOP_IS_CALLING_OUT_TO_AN_OBSERVER_CALLBACK_FUNCTION__(kCFRunLoopAfterWaiting);

/// 9. 如果是被Timer唤醒的，回调Timer

__CFRUNLOOP_IS_CALLING_OUT_TO_A_TIMER_CALLBACK_FUNCTION__(timer);

/// 9. 如果是被dispatch唤醒的，执行所有调用 dispatch_async 等方法放入main queue 的 block

__CFRUNLOOP_IS_SERVICING_THE_MAIN_DISPATCH_QUEUE__(dispatched_block);

/// 9. 如果如果Runloop是被 Source1 (基于port的) 的事件唤醒了，处理这个事件

__CFRUNLOOP_IS_CALLING_OUT_TO_A_SOURCE1_PERFORM_FUNCTION__(source1);

} while (...);

/// 10. 通知Observers，即将退出RunLoop

/// 此处有Observer释放AutoreleasePool: _objc_autoreleasePoolPop();

__CFRUNLOOP_IS_CALLING_OUT_TO_AN_OBSERVER_CALLBACK_FUNCTION__(kCFRunLoopExit);

}

其中UI主要集中在__CFRUNLOOP_IS_CALLING_OUT_TO_A_SOURCE0_PERFORM_FUNCTION__(source0);
和__CFRUNLOOP_IS_CALLING_OUT_TO_A_SOURCE1_PERFORM_FUNCTION__(source1);之前。
获取kCFRunLoopBeforeSources到kCFRunLoopBeforeWaiting再到kCFRunLoopAfterWaiting的状态就可以知道是否有卡顿的情况。

NSTimer的实现

具体代码如下：

// MonitorController.h

// RunloopMonitorDemo

// Created by game3108 on 16/4/13.

#import

@interface MonitorController : NSObject

+ (instancetype) sharedInstance;

- (void) startMonitor;

- (void) endMonitor;

- (void) printLogTrace;

@end

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// MonitorController.m

// RunloopMonitorDemo

// Created by game3108 on 16/4/13.

#import "MonitorController.h"

#include

@interface MonitorController(){

CFRunLoopObserverRef _observer;

double _lastRecordTime;

NSMutableArray *_backtrace;

}

@end

@implementation MonitorController

static double _waitStartTime;

+ (instancetype) sharedInstance{

static dispatch_once_t once;

static id sharedInstance;

dispatch_once(&once, ^{

sharedInstance = [[self alloc] init];

});

return sharedInstance;

}

- (void) startMonitor{

[self addMainThreadObserver];

[self addSecondaryThreadAndObserver];

}

- (void) endMonitor{

if (!_observer) {

return;

}

CFRunLoopRemoveObserver(CFRunLoopGetMain(), _observer, kCFRunLoopCommonModes);

CFRelease(_observer);

_observer = NULL;

}

#pragma mark printLogTrace

- (void)printLogTrace{

NSLog(@"====================堆栈\n %@ \n",_backtrace);

}

#pragma mark addMainThreadObserver

- (void) addMainThreadObserver {

dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), ^{

//建立自动释放池

@autoreleasepool {

//获得当前thread的Run loop

NSRunLoop *myRunLoop = [NSRunLoop currentRunLoop];

//设置Run loop observer的运行环境

CFRunLoopObserverContext context = {0, (__bridge void *)(self), NULL, NULL, NULL};

//创建Run loop observer对象

//第一个参数用于分配observer对象的内存

//第二个参数用以设置observer所要关注的事件，详见回调函数myRunLoopObserver中注释

//第三个参数用于标识该observer是在第一次进入run loop时执行还是每次进入run loop处理时均执行

//第四个参数用于设置该observer的优先级

//第五个参数用于设置该observer的回调函数

//第六个参数用于设置该observer的运行环境

_observer = CFRunLoopObserverCreate(kCFAllocatorDefault, kCFRunLoopAllActivities, YES, 0, &myRunLoopObserver, &context);

if (_observer) {

//将Cocoa的NSRunLoop类型转换成Core Foundation的CFRunLoopRef类型

CFRunLoopRef cfRunLoop = [myRunLoop getCFRunLoop];

//将新建的observer加入到当前thread的run loop

CFRunLoopAddObserver(cfRunLoop, _observer, kCFRunLoopDefaultMode);