微信自研 APM 利器,Matrix 正式开源了

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2018-12-25
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Matrix 是一款微信研发并日常使用的 APM (Application Performance Manage) ,当前主要运行在 Android 平台上。Matrix 的目标是建立统一的应用性能接入框架,通过对各种性能 监控方案快速集成,对性能监控项的异常数据进行采集和分析,输出相应问题的分析、定位与优化建议,从而帮助开发者开发出更高质量的应用。

在经历微信内 1 年多的验证与迭代,现在 Matrix 终于开源了:

https://github.com/tencent/matrix 

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Matrix 有哪些功能?

Matrix 当前监控范围包括:应用安装包大小,SQLite 操作优化,帧率变化,卡顿,启动耗时,页面切换耗时,慢方法,文件读写性能,I/O 句柄泄漏, 内存泄漏等。

APK Checker 

APK Checker 是针对 Android 安装包的分析检测工具,根据一系列设定好的规则检测 APK 是否存在特定的问题,并输出较为详细的检测结果报告,用于分析排查问题以及版本追踪。当前,APK Checker 主要包含以下功能:

  • 读取 manifest 的信息

  • 按文件大小排序列出 APK 中的所有文件

  • 统计方法数

  • 统计 class 数目

  • 检查是否经过资源混淆(AndResguard)

  • 搜索不含 alpha 通道的 png 文件

  • 搜索未经压缩的文件类型

  • 检查是否包含多 ABI 版本的动态库

  • 统计 APK 中包含的 R 类以及 R 类中的 field count

  • 搜索冗余的文件

  • 检查是否有多个动态库静态链接了 STL

  • 搜索 APK 中包含的无用资源

  • 搜索 APK 中包含的无用 assets 文件

  • 搜索 APK 中未经裁剪的动态库

SQLite Lint

SQLite Lint是一个 SQLite 使用质量的自动化检测工具,犹如一个 SQLite 优化高手在开发或者测试过程中不厌其烦地、仔细地 review 你的 SQL 语句,是团队高质量 SQLite 实践中的一个有用工具。SQLite Lint 当前支持的检测能力包括:

  • 检测索引使用问题

  • 检测冗余索引问题

  • 检测 select * 问题

  • 检测 Autoincrement 问题

  • 检测建议使用 prepared statement

  • 检测建议使用 without rowid 特性

Trace Canary 

Trace Canary 通过 choreographer 回调、编译期插桩的方式,实现了高准确率、高性能的卡顿检测、定位方案,并扩展支持了多个其它流畅性指标,包括:

  • 界面流畅性评估

  • 卡顿定位

  • ANR监控

  • 应用启动及界面切换耗时监控

Resource Canary 

Resource Canary 是基于 Weak Reference 的特性和 Haha 库开发的 Activity 泄漏和 Bitmap 重复创建检测工具。其中检测采集部分部署在客户端,分析部分部署在服务端,通过分离检测和分析两部分逻辑使该工具的流程对持续集成更友好。当前 Resource Canary 主要包含以下功能:

  • 检测疑似泄漏的 Activity ,输出其类名和引用链

  • 检测内存中图像数据完全一样的重复 Bitmap 对象,输出其类名和引用链

IO Canary 

IO Canary 是一个在开发、测试或者灰度阶段辅助发现 IO 问题的工具,目前主要包括文件 IO 监控和 Closeable Leak 监控两部分,提供了 IO 的大盘监控,从而做到心中有数。具体功能包括:

  • 检测主线程 IO 使用不当

  • 检测读写 Buffer 过小

  • 检测重复读操作

  • 检测 Closeable Leak 操作,包括文件读写、cursor 未及时关闭等

Matrix 有哪些优势?

与常规的 APM 工具相比,Matrix 拥有以下特点:

APK Checker

  • 具有更好的可用性:JAR 包方式提供,更方便应用到持续集成系统中,从而追踪和对比每个 APK 版本之间的变化

  • 更多的检查分析功能:除具备 APKAnalyzer 的功能外,还支持统计 APK 中包含的 R 类、检查是否有多个动态库静态链接了 STL 、搜索 APK 中包含的无用资源,以及支持自定义检查规则等

  • 输出的检查结果更加详实:支持可视化的 HTML ,便于分析处理的 JSON ,自定义输出等等

SQLite Lint

  • 接入简单,代码无侵入

  • 数据量无关,开发、测试阶段即可发现SQLite性能隐患

  • 检测算法基于最佳实践,高标准把控SQLite质量

  • 底层是 C++ 实现,支持多平台扩展

Resource Canary

  • 分离了检测和分析部分,便于在不打断自动化测试的前提下持续输出分析后的检测结果

  • 对检测部分生成的 Hprof 文件进行了裁剪,移除了大部分无用数据,降低了传输 Hprof 文件的开销

  • 增加了重复 Bitmap 对象检测,方便通过减少冗余 Bitmap 数量,降低内存消耗

Trace Canary

  • 编译期动态修改字节码, 高性能记录执行耗时与调用堆栈

  • 准确的定位到发生卡顿的函数,提供执行堆栈、执行耗时、执行次数等信息,帮助快速解决卡顿问题

  • 自动涵盖卡顿、启动耗时、页面切换、慢函数检测等多个流畅性指标

IO Canary

  • 接入简单,代码无侵入

  • 性能、泄漏全面监控,对 IO 质量心中有数

  • 兼容到 Android P

未来规划

  • 内外同源,持续完善功能,增加新的监控项,如电量,线程资源,内存监控等等

  • 平台扩展,提供 iOS 等多语言 SDK

  • 打造一套完整的云解决方案

开源地址

Matrix:  https://github.com/tencent/matrix

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