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iOS一行代码监测FPS/内存/CPU

项目开发都会做一些调试，比如看看PFS的情况。
网上有不少工具，自己就参考做了一个比较简单的工具WHDebugTool，可以监测内存，CPU和FPS。
GitHub地址：https://github.com/remember17/WHDebugTool

iOS一行代码监测FPS/内存/CPU

WHDebugTool

1、快速使用方法

1.1 导入头文件

#import "WHDebugToolManager.h"

1.2 调用开关方法

一行代码开启或关闭监测。

// 这个方法调用的时候会判断监测是不是处于打开的状态，如果打开了则关闭，如果没有打开就开启。
[[WHDebugToolManager sharedInstance] toggleWith:DebugToolTypeAll];

1.3 可选：也可以通过如下方式初始化和关闭

// 打开
- (void)showWith:(DebugToolType)type;
// 关闭
- (void)hideWith:(DebugToolType)type;

2. 参数说明

初始化方法中带有一个枚举参数

这个参数可以让三种监测随意组合。例如只想要监测FPS，就传入DebugToolTypeFPS

    DebugToolTypeAll = 0,   // FPS & Memory & CPU
    DebugToolTypeFPS,       // FPS
    DebugToolTypeMemory,    // Memory
    DebugToolTypeCPU,       // CPU
    DebugToolTypeFPSMemory, // FPS & Memory
    DebugToolTypeFPSCPU,    // FPS & CPU
    DebugToolTypeCPUMemory, // Memory & CPU

3. 实现方法

3.1 FPS实现方法(参考了YYKit中的检测工具)

首先简单介绍一下FPS：

FPS的意思是：每秒传输帧数(刷新率)。
值越高，画面越流畅，值越低越卡顿。

下面来看一下iOS实现检测FPS的原理：

主要用的是CADisplayLink：一个和屏幕刷新率相同定时器。
创建CADisplayLink对象的时候会指定一个selector，把创建的CADisplayLink对象加入runloop，所以就实现了以屏幕刷新的频率调用某个方法。
在调用的方法中计算执行的次数，用次数除以时间，就算出了FPS。
注：iOS正常刷新率为每秒60次。

- (void)setDisplayLink {
// 初始化CADisplayLink
    _displayLink = [CADisplayLink displayLinkWithTarget:self selector:@selector(displayLinkTicks:)];
// 把CADisplayLink对象加入runloop
    [_displayLink addToRunLoop:[NSRunLoop currentRunLoop] forMode:NSRunLoopCommonModes];
}
- (void)displayLinkTicks:(CADisplayLink *)link {
// 累加方法执行的次数
    _performTimes ++;
    if (_lastTimestamp == 0) {
        _lastTimestamp = link.timestamp;
        return;
    }
// 记录执行的时间
    NSTimeInterval interval = link.timestamp - _lastTimestamp;
// 当时间经过一秒的时候再计算FPS，否则计算的太过频繁
    if (interval >= 1) {
// iOS正常刷新率为每秒60次，执行次数/时间
        float fps = _performTimes / interval;
// 重新初始化记录值
        _performTimes = 0;
        _lastTimestamp = link.timestamp;
// 把计算的值传出去
        if (self.fpsBlock) {
            self.fpsBlock(fps);
        }
    }
}

3.2 内存监测实现方法

- (float)getUsedMemory {
    task_basic_info_data_t taskInfo;
    mach_msg_type_number_t infoCount = TASK_BASIC_INFO_COUNT;
    kern_return_t kernReturn = task_info(mach_task_self(),
                                         TASK_BASIC_INFO,
                                         (task_info_t)&taskInfo,
                                         &infoCount);
    if (kernReturn != KERN_SUCCESS) { return NSNotFound; }
    return taskInfo.resident_size/1024.0/1024.0;
}

3.3 CUP检测实现方法

float cpu_usage() {
    kern_return_t kr;
    task_info_data_t tinfo;
    mach_msg_type_number_t task_info_count;
    
    task_info_count = TASK_INFO_MAX;
    kr = task_info(mach_task_self(), TASK_BASIC_INFO, (task_info_t)tinfo, &task_info_count);
    if (kr != KERN_SUCCESS) {
        return -1;
    }
    
    task_basic_info_t      basic_info;
    thread_array_t         thread_list;
    mach_msg_type_number_t thread_count;
    
    thread_info_data_t     thinfo;
    mach_msg_type_number_t thread_info_count;
    
    thread_basic_info_t basic_info_th;
    uint32_t stat_thread = 0;
    
    basic_info = (task_basic_info_t)tinfo;
    
    kr = task_threads(mach_task_self(), &thread_list, &thread_count);
    if (kr != KERN_SUCCESS) {
        return -1;
    }
    if (thread_count > 0)
        stat_thread += thread_count;
    
    long tot_sec = 0;
    long tot_usec = 0;
    float tot_cpu = 0;
    int j;
    
    for (j = 0; j < thread_count; j++)
    {
        thread_info_count = THREAD_INFO_MAX;
        kr = thread_info(thread_list[j], THREAD_BASIC_INFO,
                         (thread_info_t)thinfo, &thread_info_count);
        if (kr != KERN_SUCCESS) {
            return -1;
        }
        
        basic_info_th = (thread_basic_info_t)thinfo;
        
        if (!(basic_info_th->flags & TH_FLAGS_IDLE)) {
            tot_sec = tot_sec + basic_info_th->user_time.seconds + basic_info_th->system_time.seconds;
            tot_usec = tot_usec + basic_info_th->user_time.microseconds + basic_info_th->system_time.microseconds;
            tot_cpu = tot_cpu + basic_info_th->cpu_usage / (float)TH_USAGE_SCALE * 100.0;
        }
        
    }
    
    kr = vm_deallocate(mach_task_self(), (vm_offset_t)thread_list, thread_count * sizeof(thread_t));
    assert(kr == KERN_SUCCESS);
    
    return tot_cpu;
}

后记

WHDebugTool

内存监测的值与Xcode给的有出入，所以这些工具给出的值仅供参考。

CUP和FPS的检测结果相对来说比较接近。

我的GitHub：https://github.com/remember17