分级Jank卡顿指标

背景

近期有例上报框架导致的视频号卡顿问题，本篇文章记录针对该类反馈强化监控的方法。

反馈如上，即：在视频号单流，刚开始刷视频号没问题，越刷越卡。

检测出的fps有什么特征？

和常规卡顿不同，该bug导致的fps特征曲线是：刷了足够多的feed后，才开始出现卡顿，所以收集到的fps曲线走向是：

之前fps检测之后数据是按取平均的方式处理的，所以这种前大段正常，后面掉帧的情况，会被取平均掩盖低fps的情况。

当采集100条feed fps信息求均值后，后期数据比较差的fps就被平均了，导致整个fps数据波动看起来不明显。

卡顿指标的进一步优化

我们知道，卡顿从分类上大致可以分为三种类型：

类型1：全局卡顿（从始至终都很卡）
类型2：关键点卡顿（只有某个时间点、某个场景卡顿）
类型3：越来越卡（使用时间越长越卡）

现有 fps报警 计算场景值主要覆盖了类型1，所以需要指标对类型2和类型3也进行监测。

这里我们引入Google提出的Jank指标，这个指标已被多方验证有效，关于Jank指标的描述可以移步我之前写的文章：FPS与Jank卡顿指标。

简单来说，可以这么一句话描述Jank指标：

1	如果连续N (N>=3？）帧帧间隔 > 40ms（对应25fps）

但只要使用过Jank卡顿指标的同学就会知道，Jank卡顿出现的情况非常频繁，有一些系统接口的回调也可能会导致出现Jank卡顿，以至于后果就变成Jank卡顿一直在上报，但开发人员并不关心。

为了避免这种情况，我们对Jank指标进行分级处理：

一级Jank告警：N = 9
二级Jank告警：N = 6
三级Jank告警：N = 3

逻辑实现

@interface WCFinderCommonFPSMonitor ()
@property (nonatomic, strong) CADisplayLink *link;
@property (nonatomic, assign) NSUInteger count;
@property (nonatomic, assign) NSTimeInterval lastTime;
@property (nonatomic, assign) NSTimeInterval lastFrameTime;

@property (nonatomic, assign) CGFloat duration;
@property (nonatomic, strong) NSMutableDictionary<NSString *, YYWeakProxy *> *tickObservers;

@end

@implementation WCFinderCommonFPSMonitor

- (instancetype)init {
    if (self = [super init]) {
        _tickObservers = [NSMutableDictionary dictionary];
        _duration = 1;
    }
    return self;
}

- (void)dealloc {
    [_link invalidate];
}

- (NSMutableArray<NSString *> *)fpsInfoArray {
    if (!_fpsInfoArray) {
        _fpsInfoArray = [NSMutableArray array];
    }
    return _fpsInfoArray;
}

- (NSMutableArray<NSString *> *)dropFrameInfoArray {
    if (!_dropFrameInfoArray) {
        _dropFrameInfoArray = [NSMutableArray array];
    }
    return _dropFrameInfoArray;
}

- (void)start {
    [self stop];
    _link = [CADisplayLink displayLinkWithTarget:[YYWeakProxy proxyWithTarget:self] selector:@selector(tick:)];
    [_link addToRunLoop:[NSRunLoop mainRunLoop] forMode:NSRunLoopCommonModes];
}

- (void)startWithDuration:(CGFloat)duration {
    [self start];
    self.duration = duration;
}

- (void)stop {
    [_link invalidate];
    _lastTime = 0;
    _lastFrameTime = 0;
    _count = 0;
}

- (void)addObserver:(id<WCFinderCommonFPSMonitorDelegate>)observer {
    NSString *identifier = observer.observerIdentifier;
    if (!identifier.length || [_tickObservers objectForKey:identifier] != nil) {
        return;
    }
    [_tickObservers safeSetObject:[YYWeakProxy proxyWithTarget:observer] forKey:identifier];
}

- (void)tick:(CADisplayLink *)link {
    if (_lastTime == 0) {
        _lastTime = link.timestamp;
        return;
    }
    _count++;
    NSTimeInterval delta = link.timestamp - _lastTime;
    NSTimeInterval frameInterval = link.timestamp - _lastFrameTime;

    // 掉帧统计
    NSInteger limitFrame = 25; // fps低于25计为掉帧
    CGFloat limitDuration = 1.0 / limitFrame;
    WCFinderDebug(@"finder fps frameInterval:%f", frameInterval);
    if (frameInterval > limitDuration) {
        NSMutableString *content = [NSMutableString string];
        [content safeAppendString:[NSString stringWithFormat:@"%lu", (unsigned long)_count]];
        [content safeAppendString:@";"];
        [content safeAppendString:[NSString stringWithFormat:@"%u", (unsigned int)[CUtility genServerCurrentTime]]];
        [self.dropFrameInfoArray safeAddObject:content];
    }
    _lastFrameTime = link.timestamp;

    // fps计算
    if (delta < self.duration) {
        return;
    }

    _lastTime = link.timestamp;
    float fps = _count / delta;
    _count = 0;
    self.curFps = fps;

    NSMutableString *content = [NSMutableString string];
    [content safeAppendString:[NSString stringWithFormat:@"%f", fps]];
    [content safeAppendString:@";"];
    [content safeAppendString:[NSString stringWithFormat:@"%u", (unsigned int)[CUtility genServerCurrentTime]]];
    [self.fpsInfoArray safeAddObject:content];

    [_tickObservers.allValues enumerateObjectsUsingBlock:^(YYWeakProxy *proxy, NSUInteger idx, BOOL *stop) {
        [proxy.target onTick:fps];
    }];
}

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