iOS instruments trace 文件解析方案

　　在 iOS 上做性能测试，Instruments 是必不可少的工具。然而由于苹果的封闭性，我们很难根据自己项目实际需要去修改它来获取自己想要的数据。

　　hyddd 通过自己的探索，找到了一条能获取一段时间内 App 的 CPU 占用和网络流量的路，并把自己探索的过程无私分享出来，填补了 iOS 自定义性能测试的一个空白，十分值得学习~

　　前言

　　已很少写文章，不过这次感觉有必要写一下。因为：

　　1. 这个方案通过debug逆向得来，很有参考意义。

　　2. iOS这方面资料非常少，做这块时，无论国内外，翻遍了google，baidu都没太多合适的资料。

　　故此，我觉得把整个流程记录下来，你可以认为，这是一次iOS的debug之旅。

　　问题起因

　　最近做iOS性能测试，要监控一段时间内App的CPU占用和网络流量。遗憾的是，iOS instruments提供的Activity Monitor和Network模板并不满足我的需求。在UI工具中，Activity Monitor只提供了CPU瞬时值，Network也只提供了总流量，它们均不提供采集样本值。

　　由于iOS闭源，放出的资料又少，故解决此问题的方案屈指可数：

　　(1). 设备越狱，通过后台守护进程采集数据。

　　缺陷：新设备无法越狱。

　　(2). 在产品中嵌入性能数据采集模块。

　　缺陷：我不倾向在产品中嵌入测试模块;另外，该方案对第三方产品也失效。

　　(3). 从instruments结果文件(.trace)中尝试获取样本值。

　　缺陷：能不能做都不知道…

　　因方案1，2有硬伤，故选方案3尝试。

　　其实，我开始时也并不确定trace文件包含样本数据，但instruments可通过trace文件恢复监控过程的柱状图，它给了我继续这个方向的信心。

　　而从trace文件获取样本值，有2个方向：

　　(1)分析trace结构，获取明文数据

　　trace其实是文件夹，但里面文件内容均为二进制，遂放弃......

　　(2)通过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，问题是怎么找到相关的Undocumented API。

　　Undocumented API可行性确认

　　Lucky，我同事发现了这玩意：TraceUtility，它一个是获取Time Profiler样本值的工具(那作者也和我一样遇到这种蛋疼问题......)，并且Readme中找到重要线索：

　　(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源码分析

　　项目就2个文件：

　　InstrumentsPrivateHeader.h: Undocumented API和Undocumented数据结构声明。

　　main.m：样本数据提取主流程。

　　深入Debug分析

　　然而TraceUtility仅用于获取Time Profiler样本数据，并不能满足我获取CPU和网络流量样本的要求。

　　我需要解决的问题是：

　　(1)确定instruments处理类。

　　(2)从处理类中读出样本数据。

　　1. 确定instruments处理类

　　方式很简单，在loadDocument后，debug变量trace._baseInstruments

　　对比图1、2：

　　XRSamplerInstrument=>XRSamplerRun

　　XRActivityInstrument=>XRActivityRun?

　　XRNetworkingInstrument=>XRNetworkingRun?

　　在另一个github项目class-dump-o-tron， 搜到了相关信息：XRSamplerRun.h，然而在ActivityPlugin.xrplugin下却没找到XRActivityRun.h，而是 XRActivityInstrumentRun.h(大Apple的命名能统一点嘛……);在XRNetworkingPlugIn.xrplugin 下，找到了XRNetworkingRun.h;

　　即最终对应关系：

　　XRSamplerInstrument=>XRSamplerRun

　　XRActivityInstrument=>XRActivityInstrumentRun

　　XRNetworkingInstrument=>XRNetworkingRun

　　2. 读取trace样本数据

　　(1)CPU样本结果

　　debug变量run._data，发现了样本数据

原文转自：http://www.testwo.com/article/654