Производительность – одна из важнейших характеристика любого приложения, на ряду с функциональностью и дизайном. Она же является одной из распространенных причин неудачного завершения процесса сертификации и публикации приложения в Windows Store.

Хорошее приложение должно быть быстрыми, работать плавно и экономно расходовать аппаратные ресурсы. Для этого, производительности необходимо уделять внимание, так же, как дизайну и функциональным возможностям.

В Visual Studio 2013 появились новые возможности профилирования и анализа производительности, которые позволяют быстро находить распространенные узкие места в приложениях.

Возможности профилирования

В Visual Studio 2013, существующие ранее возможности профилирования Windows Store приложений и новые, добавленные возможности, были перенесены в специальный визард Performance and Diagnostics Hub. Он позволяет разработчикам собирать данные и осуществлять анализ использования аппаратных ресурсов, производительности интерфейса и кода приложения.

Найти его вы можете в меню Debug или Analyze.

Итак, вам доступны следующие возможности:

• CPU Sampling ^[1]. Сбор данных о использовании CPU.
• Energy Consumption ^[2]. Сбор статистики энергопотребления, что особенно актуально для RT устройств, без использования какого-либо дополнительного железа.
• HTML UI Responsiveness ^[3]. Сбор статистики по времени отклика страниц и элементов управления для HTMLJavaScript приложений.
• XAML UI Responsiveness ^[4]. Сбор статистики по времени отклика страниц и элементов управления для XAMLC# приложений.
• JavaScript Memory ^[5]. Сбор статистики по использованию памяти. Позволяет находить утечки памяти в JavaScript приложениях.
• JavaScript Function timing ^[6]. Отображает информацию о времени выполнения JavaScript функций.
• Performance Wizard ^[7]. По-прежнему существует. Используется, в основном, для профилирования классических клиентских приложений или ASP.NET приложений.

Вы можете профилировать не только открытое в студии приложение, но и любое другое, установленное приложение, а так же, ASP.NET приложение или exe файл.

Если вы выбираете уже установленное приложение, то вам предоставляется возможность профилировать его не только на своем локальном компьютере, но и на любом другом доступном удаленном компьютере ^[8].

Профилирование Windows 8.1 приложений

Теперь давайте посмотрим как использовать и применять новые возможности для диагностики проблем с производительностью приложения.
Изучать возможности профилирования мы будем на примере простой игрушки BubblePopper.

Игрушка генерирует шарики, которые необходимо «давить» пока они не достигли «потолка».
Скачать исходный код для экспериментов можно тут: http://sdrv.ms/1bgyAwP ^[9]

Использование CPU

Сбор данных

Откройте приложение BubblePopper в Visual Studio 2013. В верхнем меню выберите Analyze — Performance and Diagnostics. В открывшемся окне поставьте галочку CPU Sampling и нажмите кнопку Start.

Приложение запустится и начнется сбор данных.

Используйте приложение минуту или чуть больше, а затем остановите отладку и сбор данных.

Анализ

После того, как анализ и обработка данных будут завершены, откроется отчет, содержащий следующие информационные блоки:

• CPU chart: показывает процент использования процессора приложением. Когда мы активно «давили» шарики, процессор используется чуть больше, когда менее активно – чуть меньше. По отчету видно, что проблем и резких пиков у нас нет.
• Hot path: отображает call stack приложения и время выполнения методов.
• Functions doing the most individual work: функции, на которые было потрачено больше всего процессорного времени.

Ничего криминального, скажете вы. Если вы обратите внимание, метод MainPage.moveBubble_Completed выполнялся дольше остальных и даже отмечен специальной иконкой с огоньком. Нажмите на него. Вы перейдете на отчет Function Details.

Function Details, на мой взгляд, самая полезная часть CPU отчета. Отчет показывает откуда вызывается наш метод и кого он вызывает. Но самое интересное – это то, что он показывает какие именно строчки вашего кода выполняются дольше всего. Это позволит вам целенаправленно работать и оптимизировать только самые медленные части кода, не тратя много времени на поиски.

Энергопотребление

Сбор данных

Откройте приложение BubblePopper в Visual Studio 2013. В Solution Explorer откройте файл MainPage.xaml.cs и в методе moveBubble_Completed раскомментируйте вызов:

void moveBubble_Completed(object sender, object e)
{
…
OpenWebSite("http://microsoft.com");
}

Это позволит нам в тестовых целях генерировать http трафик, заметный на отчете.
Далее, верхнем меню выберите Analyze — Performance and Diagnostics.
В открывшемся окне поставьте галочку Energy Consumption и нажмите кнопку Start.

Приложение запустится и начнется сбор данных.

Используйте приложение минуту или чуть больше, а затем остановите отладку и сбор данных.

Анализ

После того, как анализ и обработка данных будут завершены, откроется отчет, содержащий информацию по использованию процессора, сети и батареи.

Наш отчет выглядит нормально, ничего критичного, но давайте проведем эксперимент и немного оптимизируем наш код, чтобы увидеть разницу.

Откройте файл MainPage.xaml и замените метод moveBubble_Completed на следующий:

void moveBubble_Completed(object sender, object e)
{
            Storyboard oldStoryBoard = (Storyboard)sender;
            Bubble bubble = (Bubble)bubbles[oldStoryBoard];

            double? xTo = bubble.DestinationX;
            double? yTo = bubble.DestinationY;
            double nextX = BubbleResources.NextXPoint(xTo);
            double nextY = BubbleResources.NextYPoint(yTo);

            //Check to see if the buble is off the top of of the screen
            if (yTo < 0 - bubble.BubbleEllipse.ActualHeight)
            {
                //Remove the old storyboard
                bubbles.Remove(bubble.AnimationStoryboard);

                //Remove the ellipse from the XAML tree
                LayoutRoot.Children.Remove(bubble.BubbleEllipse);
                return;
            }

            bubble.XAnimation.From = bubble.DestinationX;
            bubble.XAnimation.To = nextX;
            bubble.YAnimation.From = bubble.DestinationY;
            bubble.YAnimation.To = nextY;

            bubble.DestinationX = nextX;
            bubble.DestinationY = nextY;

            bubble.AnimationStoryboard.Begin();
} 

Мы оптимизировали работу метода и убрали генерацию сетевой активности. Давайте заново запустим приложение и сбор данных Energy Consumption. В результате мы получим следующий отчет.

Как вы видите, использование сетевых ресурсов прекратилось, а так же сократилось использование батареи с 48% до 43% за счет оптимизации кода приложения.

Производительность UI

Сбор данных

Откройте приложение BubblePopper в Visual Studio 2013 (желательно открыть версию приложения без исправлений кода).
В верхнем меню выберите Analyze — Performance and Diagnostics. В открывшемся окне поставьте галочку XAML UI Responsiveness и нажмите кнопку Start. Если бы у нас было HTMLJavaScript приложение, то на этом месте была бы настройка HTML UI Responsiveness.

Приложение запустится и начнется сбор данных.

Используйте приложение минуту или чуть больше, а затем остановите отладку и сбор данных.

Анализ

После того, как анализ и обработка данных будут завершены, откроется отчет, содержащий информацию по времени загрузки страниц, элементов управления и выполнению кода. Всё это в привязке к жизненному циклу приложения.

В отчете можно заметить, что на выполнения кода приложения тратится очень много ресурсов, по сравнению с интерфейсом.
Проведем эксперимент и оптимизируем наш код так же, как и в прошлом примере.

Откройте файл MainPage.xaml и замените метод moveBubble_Completed на следующий:

void moveBubble_Completed(object sender, object e)
{
            Storyboard oldStoryBoard = (Storyboard)sender;
            Bubble bubble = (Bubble)bubbles[oldStoryBoard];

            double? xTo = bubble.DestinationX;
            double? yTo = bubble.DestinationY;
            double nextX = BubbleResources.NextXPoint(xTo);
            double nextY = BubbleResources.NextYPoint(yTo);

            //Check to see if the buble is off the top of of the screen
            if (yTo < 0 - bubble.BubbleEllipse.ActualHeight)
            {
                //Remove the old storyboard
                bubbles.Remove(bubble.AnimationStoryboard);

                //Remove the ellipse from the XAML tree
                LayoutRoot.Children.Remove(bubble.BubbleEllipse);
                return;
            }

            bubble.XAnimation.From = bubble.DestinationX;
            bubble.XAnimation.To = nextX;
            bubble.YAnimation.From = bubble.DestinationY;
            bubble.YAnimation.To = nextY;

            bubble.DestinationX = nextX;
            bubble.DestinationY = nextY;

            bubble.AnimationStoryboard.Begin();
} 

Заново запустите приложение и сбор данных XAML UI Responsiveness. В результате получим следующий отчет.

По отчету видно, что код стал работать существенно быстрее.

В этом отчете есть еще одна полезная возможность. Просмотр статистики выполнения страниц и элементов управления. Для просмотра статистики необходимо нажать на ссылку Parsing.

В этом представлении удобно искать не оптимально работающие элементы управления и компоненты.

Кстати, это еще не все возможности Performance and Diagnostics Hub, но основные и самые применимые и полезные.

Заключение

В данной статье мы сосредоточились на возможностях профилирования и анализа производительности Windows Store приложений в VisualStudio 2013, таких как:

• Использование CPU.
• Энергопотребление.
• Производительность UI.

Я надеюсь, эта информация поможет вам познакомиться и начать использовать возможности VisualStudio 2013 для улучшения производительности ваших Windows Store приложений.

Полезные материалы

Channel 9: Performance and Diagnostics Hub ^[10]
Build 2013: Diagnosing Issues in JavaScript Windows Store Apps with Visual Studio 2013 ^[11]
Build 2013: Developing High Performance Websites and Modern Apps with JavaScript Performance Tools ^[12]
Build 2013: Visual Studio 2013 Diagnostics Tools for XAML-Based Windows Store Apps ^[13]
MSDN: Configure remote profiling on the remote device ^[8]

Автор: MissUFO

Источник ^[14]