本篇是 Perfetto 系列文章的第八篇，主要深入介绍 Android 中的 Vsync 机制及其在 Perfetto 中的表现形式。文章将从 Perfetto 的角度来分析 Android 系统如何基于 Vsync 信号进行帧渲染和合成，涵盖 Vsync、Vsync-app、Vsync-sf、VsyncWorkDuration 等核心概念。
随着高刷新率屏幕的普及，理解 Vsync 机制变得更加重要。本文将以 120Hz 刷新率为主要叙事线，帮助开发者理解现代 Android 设备中 Vsync 的工作原理，以及如何在 Perfetto 中观察和分析 Vsync 相关的性能问题。
注：本文内容基于 Android 16 的最新架构和实现
Android Weekly 是一份专注于 Android 技术生态的周刊，每周一更新。本周刊深入挖掘 Android 系统架构、性能优化、跨平台开发、AI 等领域的高质量技术内容，为开发者提供持续的知识更新与技术洞察。
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本文介绍了 App 开发者不经常接触到但在 Android Framework 渲染链路中非常重要的一个类 Choreographer，包括 Choreographer 的引入背景、简介、部分源码解析、与 MessageQueue 的交互、在 APM 中的应用，以及手机厂商基于 Choreographer 的一些优化思路。
Choreographer 的引入主要是配合 Vsync，为上层应用的渲染提供稳定的 Message 处理时机。当 Vsync 信号到来时，系统通过对 Vsync 信号周期的调整，控制每一帧绘制操作的时机。目前主流手机的屏幕刷新率已达到 120Hz，即每 8.3ms 刷新一次，系统为配合屏幕刷新频率，相应调整 Vsync 周期。每个 Vsync 周期到来时，Vsync 信号唤醒 Choreographer 执行应用的绘制操作，这正是引入 Choreographer 的主要作用。了解 Choreographer 还可以帮助应用开发者深入理解每一帧的运行原理，同时加深对 Message、Handler、Looper、MessageQueue、Input、Animation、Measure、Layout、Draw 等核心组件的认识。许多 APM（应用性能监控）工具也利用了 Choreographer（通过 FrameCallback + FrameInfo）、MessageQueue（通过 IdleHandler）和 Looper（通过自定义 MessageLogging）这些组合机制进行性能监测。深入理解这些机制后，开发者可以更有针对性地进行性能优化，形成系统化的优化思路。
本文为 Android App ANR 系列的第三篇，主要分享几个 ANR 的案例，系列文章目录如下
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随着 Google 宣布 Systrace 工具停更，推出 Perfetto 工具，Perfetto 在我的日常工作中已经基本能取代 Systrace 工具。同时 Oppo、Vivo 等大厂也已经把 Systrace 切换成了 Perfetto，许多新接触 Android 性能优化的小伙伴对于 Perfetto 那眼花缭乱的界面和复杂的功能感觉头疼，希望我能把之前的那些 Systrace 文章使用 Perfetto 来呈现。
本文是之前星球里 Yingyun 大佬的文章，由于星球已经关闭，所以把这个关于 OS 性能设计的系列文章发到博客上
Yingyun 是资深性能优化专家，他对于系统优化有非常深入的见解，本身在国内各个手机大厂都呆过，他本人的博客还在休整中，等休整好了我再发出来，目前他在我们的微信群里很活跃，对本文有什么建议或者意见，或者说想咨询问题的可以加我们的微信群（加我微信 553000664，备注博客加群，我会拉你进去）
新开系列文章，OS 架构设计中的各种考量因素。其实不止 OS，在设计任何大型软件都涉及到此类内容。
能力与知识面有限，而且还带了非常主观的看法，肯定有不足之处。希望听到不同的思路与观点，通过观点的碰撞进而达到更进一步的认知。
本博客内容主要集中在 Android 开发和优化相关的话题，包括一些性能工具的使用、Android App 优化知识、Android Framework 知识讲解，性能理论知识讲解等，这里整理了一份目录供大家参考，大家可以挑感兴趣的部分来看。这里不仅仅包含博客中的内容，一些我在 知乎 或者 知识星球 - The Performance 的回答也会放到这里，不过这个目录里面放的都是我原创的博客，另外还收集了一些优秀文章，我也会不定期更新 Android 性能优化必知必会。
本文介绍了 App 开发者不经常接触到但是在 Android Framework 渲染链路中非常重要的一个类 Choreographer。包括 Choreographer 的引入背景、Choreographer 的简介、部分源码解析、Choreographer 与 MessageQueue、Choreographer 和 APM，以及手机厂商基于 Choreographer 的一些优化思路
Choreographer 的引入，主要是配合 Vsync ，给上层 App 的渲染提供一个稳定的 Message 处理的时机，也就是 Vsync 到来的时候 ，系统通过对 Vsync 信号周期的调整，来控制每一帧绘制操作的时机. 目前大部分手机都是 60Hz 的刷新率，也就是 16.6ms 刷新一次，系统为了配合屏幕的刷新频率，将 Vsync 的周期也设置为 16.6 ms，每个 16.6 ms ， Vsync 信号唤醒 Choreographer 来做 App 的绘制操作 ，这就是引入 Choreographer 的主要作用. 了解 Choreographer 还可以帮助 App 开发者知道程序每一帧运行的基本原理，也可以加深对 Message、Handler、Looper、MessageQueue、Measure、Layout、Draw 的理解
我们经常说 iOS 整机体验要比 Android 好，这里有第三方软件的功劳（iOS 版本质量要高于 Android 版本质量），当然也归功于苹果对 iOS 的封闭系统的管控。应用想上 App Store，就得先过审核，不合规就给你打回来。
今天我们要说的，就是 iOS 和 Android 系统差异化的一个重要体现：StartingWindow，通俗点说，就是应用启动页。iOS 和 Android 都有 StartingWindow，但是表现却完全不一样。iOS 开发要求应用必须要有一个 StartingWindow，且必须是一张图片（iOS 开发可以说说是否支持定制 Layout），用户点击桌面图标启动应用，不会有任何延迟，会立即显示这个图片；Android 系统的 StartingWindow 虽然也是系统提供的，但是由于开放性，Android 允许开发者自己定制 StartingWindow、disable StartingWindow、透明化 StartingWindow。
在 Android 开发中,应用启动速度是一个非常重要的点,应用启动优化也是一个非常重要的过程.对于应用启动优化,其实核心思想就是在启动过程中少做事情,具体实践的时候无非就是下面几种:
不用一一去解释,做过启动优化的估计都使用过,本篇文章将详细讲解一下一种延时加载的实现以及其原理.
其实这种加载的实现是非常简单的,但是其中的原理可能比较复杂,还涉及到Looper/Handler/MessageQueue/VSYNC等.以及其中碰到的一些问题,还会有一些我自己额外的思考.
本篇文章是自己的一个学习笔记，记录了 Android 5.0 中 hwui 中的 RenderThread 的简单工作流程。由于是学习笔记，所以其中一些细节不会太详细，我只是将大概的流程走一遍，将其工作流标注出来，下次遇到问题的时候就可以知道去哪里查。
下图是我用 Systrace 抓取的一个应用启动的时候 RenderThread 的第一次 Draw 的 Trace 图，从这里面的顺序来看 RenderThread 的流程。熟悉应用启动流程的话应该知道，只有当第一次 DrawFrame 完成之后，整个应用的界面才会显示在手机上，在这之前，用户看到的是应用的 StartingWindow 的界面。
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“If you can measure it, you can optimize it” is a common term in the computing world, and for Android’s rendering system, the same thing holds true. In order to optimize your pipeline to be more efficient for rendering, you need a tool to give you feedback on where the current perf problems lie.
And in this video, +Colt McAnlis walks you through an on-device tool that’s built for this exact reason. “Profile GPU Rendering” will help you understand the stages of the rendering pipeline, and also get a chance to see what portions of it might be taking too long, and what you can do about it for your application.
渲染性能问题往往是偷取你宝贵帧数的罪魁祸首,这种问题很容易产生,很容易出现,而且在一个非常方便的工具的帮助下,也非常容易去追踪. 使用Peofile GPU Rendering tool,你可以在手机上就可以看到究竟是什么导致你的应用程序出现卡顿,变慢的情况.
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Unbeknown to most developers, there’s a simple hardware design that defines everything about how fast your application can draw things to the screen.
You may have heard the term VSYNC - VSYNC stands for vertical synchronization and it’s an event that happens every time your screen starts to refresh the content it wants to show you.
Effectively, VSYNC is the product of two components Refresh Rate (how fast the hardware can refresh the screen), and Frames Per Second (how fast the GPU can draw images), and in this video +Colt McAnlis walks through each of these topics, and discusses where VSYNC (and the 16ms rendering barrier) comes from, and why it’s critical to understand if you want a silky smooth application.
想要开发一个高性能的应用程序,首先你得了解他的硬件工作原理,那么最好的办法就是去使用它,应用程序运行速度的快慢,很容易被人误解为硬件进程的控制问题,然而这最主要的根源在于渲染性能.如果你想要提高你应用程序的渲染性能,你就必须知道什么是VSYNC.
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One of the most problematic performance problems on Android is the easiest to create; thankfully, it’s also easy to fix.
OVERDRAW is a term used to describe how many times a pixel has been re-drawn in a single frame of rendering. It’s a troublesome issue, because in most cases, pixels that are overdrawn do not end up contributing to the final rendered image. As such, it amounts to wasted work for your GPU and CPU.
Fixing overdraw has everything to do with using the available on-device tools, like Show GPU Overdraw, and then adjusting your view hierarchy in order to reduce areas where it may be occurring.
视频开头作者举了一个例子，说如果你是一个粉刷匠，你应该会知道，给墙壁粉刷是一件工作量非常大的工作，而且如果你需要重新粉刷一遍的话(比如对颜色不满意),那么第一次的粉刷就白干了. 同样的道理,如果你的应用程序中出现了过度绘制问题,那么你之前所做的事情也就白费了.如果你想兼顾高性能和完美的设计,那么你的程序可能会出现一个性能问题:OverDraw!
OverDraw是一个术语, 它表示某些组件在屏幕上的一个像素点的绘制超过1次.如下面的图所示,我们有一堆重叠的卡片,被用户激活的卡片在最上面,而那些没有激活的卡片在下面,这意味着我们画大力气绘制的那些卡片,基本都是不可见的.问题就在于次,我们像素渲染的并不全是用户最后能看打的部分, 这是在浪费GPU的时间!
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Rendering performance is all about how fast you can draw your activity, and get it updated on the screen. Success here means your users feeling like your application is smooth and responsive, which means that you’ve got to get all your logic completed, and all your rendering done in 16ms or less, each and every frame. But that might be a bit more difficult than you think.
In this video, +Colt McAnlis takes a look at what “rendering performance” means to developers, alongside some of the most common pitfalls that are ran into; and let’s not forget the important stuff: the tools that help you track down, and fix these issues before they become large problems.
当你觉得自己开发了一个改变世界的应用的时候，你的用户可能并不会这么认为，他们认为你的应用又慢又卡，达不到他们所期望的那种顺滑，更谈不上改变这该死的世界了，回收站走你！等等！明明我这个应用在我的Nexus5上非常顺滑啊？你咋能说又慢又卡呢？如果你对Android的碎片化有一定了解的话，你就应该知道，很多低配置的手机并不像Nexus5那样有强大的处理器和GPU，以及没有被怎么污染的原生系统。
如果有大量的用户投诉说你的应用又卡又慢的时候，不要总是抱怨用户的低端手机，有时候问题就出在你的应用本身，也就意味着你的Android存在比较严重的渲染性能问题。只有真正了解问题发生的根源，才能有效的解决问题。所以了解Android渲染相关的知识，是一个Android开发者必不可少的知识。
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2015年1月6日，Google官方发布了一系列关于Android性能优化的小视频，将其命名为Android Performance Patterns，这一些列视频放在YouTube上，观看的话需要科学地上网。
官方简介：
Android Performance Patterns is a collection of videos focused entirely on helping developers write faster, more performant Android Applications. On one side, it’s about peeling back the layers of the Android System, and exposing how things are working under the hood. On the other side, it’s about teaching you how the tools work, and what to look for in order to extract the right perf out of your app.
But at the end of the day, Android Performance Patterns is all giving you the right resources, at the right time to help make the fastest, smoothest, most awesome experience for your users. And that’s the whole point, right?
总之就是一系列讲解Android性能相关的视频。这些小视频的时间非常短，在3-5分钟之内，主讲人的英文语速也非常快，初期这些视频没有翻译的时候，着实考验了一把听力。好消息是现在这些视频已经都有中英文字幕了。
这些视频的时间虽然很短，但是信息量却非常大，有些他一句话带过的内容，我们却需要花费很多的时间去研究他的原理，或者研究一个调试工具如何使用。也就是说，这一系列视频并没有真正教你如何去优化你的应用，而是告诉你关于Android性能优化你需要知道的知识，这样你去优化你的Android应用的时候，知道该用什么工具，该采取什么样的步骤，需要达到什么样的目标。
注意，本篇内容已经过时，请参考新的 Systrace 系列文章
本文是Android性能优化工具系列的第一篇，这个系列主要介绍Android性能优化过程中会使用到的一些工具，以及如何用这些工具来发现问题和解决问题。在性能优化方面，Android有不少性能工具供大家来使用，按照我们一贯地 “发现问题-解决问题”的思路来看，发现问题才是最主要的，一上来就想着如何去解决问题，反而会事倍功半。
这一篇先来简单介绍一下Systrace这个工具。
Systrace是Android4.1中新增的性能数据采样和分析工具。它可帮助开发者收集Android关键子系统（如surfaceflinger、WindowManagerService等Framework部分关键模块、服务，View系统等）的运行信息，从而帮助开发者更直观的分析系统瓶颈，改进性能。
Systrace的功能包括跟踪系统的I/O操作、内核工作队列、CPU负载以及Android各个子系统的运行状况等。在Android平台中，它主要由3部分组成：