iOS instruments trace 文件解析方案

　　在 iOS 上做性能測試，Instruments 是必不可少的工具。然而由于蘋果的封閉性，我們很難根據自己項目實際需要去修改它來獲取自己想要的數據。

　　hyddd 通過自己的探索，找到了一條能獲取一段時間內 App 的 CPU 占用和網絡流量的路，并把自己探索的過程無私分享出來，填補了 iOS 自定義性能測試的一個空白，十分值得學習~

　　前言

　　已很少寫文章，不過這次感覺有必要寫一下。因為：

　　1. 這個方案通過debug逆向得來，很有參考意義。

　　2. iOS這方面資料非常少，做這塊時，無論國內外，翻遍了google，baidu都沒太多合適的資料。

　　故此，我覺得把整個流程記錄下來，你可以認為，這是一次iOS的debug之旅。

　　問題起因

　　最近做iOS性能測試，要監控一段時間內App的CPU占用和網絡流量。遺憾的是，iOS instruments提供的Activity Monitor和Network模板并不滿足我的需求。在UI工具中，Activity Monitor只提供了CPU瞬時值，Network也只提供了總流量，它們均不提供采集樣本值。

　　由于iOS閉源，放出的資料又少，故解決此問題的方案屈指可數：

　　(1). 設備越獄，通過后臺守護進程采集數據。

　　缺陷：新設備無法越獄。

　　(2). 在產品中嵌入性能數據采集模塊。

　　缺陷：我不傾向在產品中嵌入測試模塊;另外，該方案對第三方產品也失效。

　　(3). 從instruments結果文件(.trace)中嘗試獲取樣本值。

　　缺陷：能不能做都不知道…

　　因方案1，2有硬傷，故選方案3嘗試。

　　其實，我開始時也并不確定trace文件包含樣本數據，但instruments可通過trace文件恢復監控過程的柱狀圖，它給了我繼續這個方向的信心。

　　而從trace文件獲取樣本值，有2個方向：

　　(1)分析trace結構，獲取明文數據

　　trace其實是文件夾，但里面文件內容均為二進制，遂放棄......

　　(2)通過Undocumented API解析trace文件

　　由于instruments可以解析trace文件，那么(2)方法是一定可行的，問題是怎么找到相關的Undocumented API。

　　Undocumented API可行性確認

　　Lucky，我同事發現了這玩意：TraceUtility，它一個是獲取Time Profiler樣本值的工具(那作者也和我一樣遇到這種蛋疼問題......)，并且Readme中找到重要線索：

　　(1)所需的Undocumented API在/Applications/Xcode.app/Contents/Applications/Instruments.app/Contents/Frameworks：

　　DVTInstrumentsFoundation.framework

　　InstrumentsPlugIn.framework

　　(2)Instruments模板以PlugIns形式存在于

　　/Applications/Xcode.app/Contents/Applications/Instruments.app/Contents/PlugIns

　　TraceUtility源碼分析

　　項目就2個文件：

　　InstrumentsPrivateHeader.h: Undocumented API和Undocumented數據結構聲明。

　　main.m：樣本數據提取主流程。

　　深入Debug分析

　　然而TraceUtility僅用于獲取Time Profiler樣本數據，并不能滿足我獲取CPU和網絡流量樣本的要求。

　　我需要解決的問題是：

　　(1)確定instruments處理類。

　　(2)從處理類中讀出樣本數據。

　　1. 確定instruments處理類

　　方式很簡單，在loadDocument后，debug變量trace._baseInstruments

　　對比圖1、2：

　　XRSamplerInstrument=>XRSamplerRun

　　XRActivityInstrument=>XRActivityRun?

　　XRNetworkingInstrument=>XRNetworkingRun?

　　在另一個github項目class-dump-o-tron， 搜到了相關信息：XRSamplerRun.h，然而在ActivityPlugin.xrplugin下卻沒找到XRActivityRun.h，而是 XRActivityInstrumentRun.h(大Apple的命名能統一點嘛……);在XRNetworkingPlugIn.xrplugin 下，找到了XRNetworkingRun.h;

　　即最終對應關系：

　　XRSamplerInstrument=>XRSamplerRun

　　XRActivityInstrument=>XRActivityInstrumentRun

　　XRNetworkingInstrument=>XRNetworkingRun

　　2. 讀取trace樣本數據

　　(1)CPU樣本結果

　　debug變量run._data，發現了樣本數據

原文轉自：http://www.testwo.com/article/654