作者：yangjianwei 華為高級工程師

HarmonyOS致力于提供1+8+N智慧全場景解決方案，打造設(shè)備流轉(zhuǎn)、多端協(xié)同的分布式體驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)一次開發(fā)、多端部署，讓分布式應(yīng)用的開發(fā)更加簡單。

針對分布式應(yīng)用的調(diào)試問題，DevEco Studio提供了分布式調(diào)試、調(diào)優(yōu)能力解決方案，解決開發(fā)者面臨的調(diào)試不連續(xù)、操作繁瑣、功能和性能異常難定位等眾多痛點(diǎn)問題。下面讓我們先來一睹為快。

注：本文涉及的DevEco Studio分布式調(diào)試和調(diào)優(yōu)的部分能力依賴于OS接口，計劃將在HarmonyOS 3.0 Beta版本系統(tǒng)發(fā)布后才能支持。

一、分布式調(diào)試能力

DevEco Studio將為開發(fā)者提供分布式調(diào)試能力解決方案。通過在各個設(shè)備上的Debug Agent代理統(tǒng)一對接不同語言的調(diào)試器，調(diào)試代理負(fù)責(zé)將DevEco Studio中的調(diào)試插件中的調(diào)試命令轉(zhuǎn)換為對不同調(diào)試器的請求，包括單步調(diào)試Step Into/Step Out/Step Over、跨模塊步入，恢復(fù)程序等調(diào)試功能，Debugger插件負(fù)責(zé)將所有的調(diào)試信息以符合開發(fā)者需求的方式展示出來。

下面，我們將對DevEco Studio新增的分布式調(diào)試能力進(jìn)行介紹。

1. 分布式跨設(shè)備跨語言調(diào)試

DevEco Studio將支持開發(fā)者選擇多個設(shè)備進(jìn)行調(diào)試，并能在多個設(shè)備、多種語言的調(diào)試間流暢切換。在跨設(shè)備、跨語言調(diào)用接口處，通過點(diǎn)擊“Step Into”，能激活被調(diào)用設(shè)備的調(diào)試，中斷在調(diào)用接口的響應(yīng)處，并繼續(xù)調(diào)試。同時，在IDE中還展示了多設(shè)備多語言調(diào)試的堆棧列表，實(shí)現(xiàn)斷點(diǎn)統(tǒng)一管理、變量統(tǒng)一查看，使開發(fā)者定位問題更加高效便捷。

2. 分布式異常故障自動捕獲

在分布式應(yīng)用開發(fā)過程中，開發(fā)人員最依賴的就是日志，日志數(shù)量過大容易錯過關(guān)鍵信息。HiTrace新增的自動異常捕獲與輔助診斷的能力，可將應(yīng)用運(yùn)行異常自動上報到Events視圖中，包括Java/C++/JS的崩潰異常。可通過異常事件中的堆棧信息，直接定位到源代碼。同時可以查看普通業(yè)務(wù)事件信息，并關(guān)聯(lián)出與此事件相關(guān)聯(lián)的日志。這些功能大大減少分布式場景下收集、查看、分析日志的時間。

圖2 異常故障自動捕獲

3. 跨設(shè)備狀態(tài)流轉(zhuǎn)、分布式堆?？梢暬?/p>

當(dāng)前開發(fā)者通常是通過查看調(diào)試的堆棧列表來定位跟蹤代碼問題，且分布式應(yīng)用的堆棧列表往往是割裂不連續(xù)的，給開發(fā)者跟蹤分布式調(diào)度的代碼造成了阻礙。因此DevEco Studio將推出跨設(shè)備流轉(zhuǎn)、分布式堆?？梢暬δ?。

（1）跨設(shè)備狀態(tài)流轉(zhuǎn)

Device Transfer視圖以生動簡潔的形式呈現(xiàn)了設(shè)備間的組網(wǎng)關(guān)系和連接狀態(tài)，將設(shè)備以不同組網(wǎng)的分類形式進(jìn)行分組，組內(nèi)之間的設(shè)備可以顯示它們的具體信息和原子化服務(wù)的動態(tài)流轉(zhuǎn)關(guān)系。如圖所示，每個球狀圖形表示一臺設(shè)備，藍(lán)色表示與IDE相連接，黃色表示該組網(wǎng)內(nèi)未與IDE連接的設(shè)備，它們之間的箭頭代表設(shè)備間原子化服務(wù)能力的調(diào)用，有助于開發(fā)者快速理解設(shè)備間的流轉(zhuǎn)及互動關(guān)系。

圖3 Device Transfer視圖

（2）分布式堆棧可視化

分布式堆?？梢暬δ艽蚱脐愐?guī)，將函數(shù)之間的調(diào)用關(guān)系以直觀的可視化結(jié)構(gòu)圖形呈現(xiàn)出來，并保留了歷史調(diào)用，克服了跨設(shè)備跨語言堆棧列表分割不連續(xù)的弊端，如圖中，Call Stack view呈現(xiàn)了不同設(shè)備調(diào)試的模塊，它們使用不同的顏色表示，點(diǎn)擊圖中的函數(shù)節(jié)點(diǎn)能自動定位到代碼中的函數(shù)處。使開發(fā)者溯源代碼更加輕松快捷。

圖4 Call Stack視圖

4. 時光調(diào)試：在JS上支持逆向調(diào)試

調(diào)試過程中，開發(fā)者錯過查看關(guān)鍵性變量值，或者想調(diào)試函數(shù)已經(jīng)走完的分支，此時往往需要重新啟動調(diào)試，定位一個bug，往往需要調(diào)試很多次才能解決，費(fèi)時費(fèi)力。如何時光穿梭，回到執(zhí)行需要調(diào)試的代碼位置處？

DevEco Studio將提供時光調(diào)試功能，幫助你回退到關(guān)鍵代碼位置，調(diào)試一次即可找出代碼問題。時光調(diào)試支持在函數(shù)體內(nèi)自由前進(jìn)或回退，支持回退到上一行（Step Back）、回退到上一個斷點(diǎn)（Run Back To Breakpoint），回退到鼠標(biāo)位置（Run Back To Active Line），回退到上一個函數(shù)的最后一行（Step Back Into），回退到方法的調(diào)用處（Step Back Out）。一切變量值、一切調(diào)試狀態(tài)都恢復(fù)至你未執(zhí)行后續(xù)代碼的狀態(tài)，幫助你調(diào)試一次即可找出代碼問題。

圖5 JS調(diào)試基礎(chǔ)上增加逆向調(diào)試

二、分布式調(diào)優(yōu)能力

分布式協(xié)同場景中跨設(shè)備業(yè)務(wù)性能瓶頸如何定位？ JS應(yīng)用的性能分析與內(nèi)存分析如何來做？ 性能采集過程中的數(shù)據(jù)是否合理？這些性能調(diào)優(yōu)的問題，同樣也困擾著很多的開發(fā)者。

DevEco Studio中也將新增HarmonyOS分布式性能Profiler的整體方案，在每個設(shè)備上會自動部署一個Profiler的代理，這個代理將通過與JS執(zhí)行引擎，Java執(zhí)行引擎，C++性能采集器等模塊進(jìn)行交互，獲取代碼執(zhí)行過程中的性能數(shù)據(jù)，經(jīng)過時鐘同步，生成面向開發(fā)者的多種運(yùn)行性能和內(nèi)存分析視圖。下面我們將對DevEco Studio中新增的多設(shè)備協(xié)同的性能跟蹤、基于JS的應(yīng)用的運(yùn)行性能和對內(nèi)存分析，針對性能數(shù)據(jù)自動輔助分析方進(jìn)行闡述。

1. 多設(shè)備協(xié)同性能跟蹤

DevEco Studio將提供跨設(shè)備協(xié)同的系統(tǒng)跟蹤能力。主要包括：丟幀統(tǒng)計統(tǒng)計調(diào)試過程中丟幀情況，顯示丟幀的序號以及丟幀率；分布式時延一次分布式業(yè)務(wù)運(yùn)行過程中，同時完成跨設(shè)備的系統(tǒng)調(diào)用跟蹤；提供跨設(shè)備調(diào)用棧的時延，不同設(shè)備上各系統(tǒng)調(diào)用使用不同顏色區(qū)分，各調(diào)用過程的耗時以及調(diào)用間的時延分別顯示，并且高亮此次業(yè)務(wù)中高耗時的階段，可以協(xié)助開發(fā)者快速定位耗時的流程。同時Timeline和調(diào)用棧視圖可雙向聯(lián)動，提升調(diào)試效率。

圖7 系統(tǒng)跟蹤能力

2. JS應(yīng)用運(yùn)行性能分析

JS作為HarmonyOS應(yīng)用開發(fā)的主要語言。我們開發(fā)網(wǎng)頁時對JS性能分析往往都是在Chrome開發(fā)工具中來完成，現(xiàn)在在DevEco Studio中，增加了對JS應(yīng)用運(yùn)行性能分析的支持。用戶可通過Call Chart、Flame Chat、Top Down和Bottomup等視圖查看方法間調(diào)用關(guān)系和調(diào)用消耗時長，便于識別長耗時方法。

圖8 Call Chart和Flame Chat視圖

3. JS應(yīng)用堆內(nèi)存分析

針對JavaScript內(nèi)存無法回的收情況，DevEco Studio將新增對JS應(yīng)用堆內(nèi)存分析的支持。開發(fā)者可通過實(shí)時查看應(yīng)用內(nèi)存占用和變化趨勢，快速發(fā)現(xiàn)可能存在的內(nèi)存抖動和內(nèi)存泄漏等問題。通過抓取/導(dǎo)入/導(dǎo)出JS堆內(nèi)存快照，可進(jìn)一步查看JS對象內(nèi)存分配、調(diào)用、引用情況。開發(fā)者還可以比對分析多個內(nèi)存快照，觀察各對象的內(nèi)存詳細(xì)變化情況，便于快速定位可能造成內(nèi)存性能瓶頸或者內(nèi)存泄漏的對象。

4. 性能數(shù)據(jù)自動輔助分析

在性能分析過程中，一般的性能分析工具只給出了對性能數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)統(tǒng)計。針對啟動和UI方面的體驗(yàn)問題，DevEco Studio自動對可能存在的問題給出提示與修改建議，開發(fā)者可根據(jù)建議進(jìn)一步確認(rèn)并進(jìn)行優(yōu)化。

用戶從下拉列表中選取已安裝的應(yīng)用包名，IDE工具會自動啟動選取的應(yīng)用并抓取應(yīng)用啟動過程中的CPU占用率，IO讀寫量，使用內(nèi)存等資源信息和該進(jìn)程的函數(shù)調(diào)用信息。抓取結(jié)束后點(diǎn)擊記錄圖標(biāo)會自動分析獲取信息，如果資源占用過多或函數(shù)調(diào)用時長偏長，會在性能分析報告頁具體展示詳細(xì)信息，同時部分常見問題會有優(yōu)化建議的提示，助力開發(fā)者快速發(fā)現(xiàn)性能短板，提升應(yīng)用性能體驗(yàn)。

圖10 性能數(shù)據(jù)自動輔助分析

DevEco Studio還為開發(fā)者提供應(yīng)用功耗問題分析以及功耗調(diào)優(yōu)的能力，主要包括：

整機(jī)耗電分解提供了整機(jī)的耗電情況，并對TOP耗電器件CPU、屏幕、GPU、Modem、WIFI、Audio、BT、GPS等器件進(jìn)行了功耗分解，并記錄了影響器件耗電的各器件的狀態(tài)詳情，同時支持系統(tǒng)維度的影響功耗狀態(tài)的信息展示，方便開發(fā)者對整機(jī)的耗電情況有整體把握，并進(jìn)行耗電分析。

應(yīng)用分解將單個應(yīng)用的耗電情況按照器件維度分解，后續(xù)可支持應(yīng)用線程維度的拆解，方便識別到應(yīng)用功耗問題時，快速的鎖定問題線程。同時對應(yīng)用CPU負(fù)載率實(shí)時展示，開發(fā)者可方便看到應(yīng)用的CPU的負(fù)載情況。

至此，本期內(nèi)容就結(jié)束了，隨著時代的發(fā)展，分布式應(yīng)用的發(fā)展已成趨勢，那些曾讓開發(fā)者抓狂的分布式調(diào)優(yōu)及調(diào)試問題，DevEco Studio中新增的功能定能幫你解決。

編輯：jq