iOS全埋点解决方案-时间相关

前言

我们使用“事件模型（ Event 模型）”来描述用户的各种行为，事件模型包括事件（ Event ）和用户（ User ）两个核心实体。我们在描述用户行为时，往往只需要描述清楚几个要点，即可将整个行为描述清楚，要点

包括：是谁、什么时间、什么地点、以什么方式、干了什么。而事件（ Event ）和用户（ User ）这两个实体结合在一起就可以达到这一目的。

Event 实体

一个完整的事件（ Event ），包含如下的几个关键因素：

Who：即参与这个事件的用户是谁。

When：即这个事件发生的实际时间。

Where：即事件发生的地点。

How：即用户从事这个事件的方式。这个概念就比较广了，包括用户使用的设备、使用的浏览器、使用的 App 版本、操作系统版本、进入的渠道、跳转过来时的 referer 等，目前，神策分析预置了如下字段用来描述这类信息，使用者也可以根据自己的需要来增加相应的自定义字段。

What：以字段的方式记录用户所做的事件的具体内容。

$app_version：应用版本
$city：城市
$manufacturer：设备制造商，字符串类型，如"Apple"
$model：设备型号，字符串类型，如"iphone6"
$os：操作系统，字符串类型，如"iOS"
$os_version：操作系统版本，字符串类型，如"8.1.1"
$screen_height：屏幕高度，数字类型，如 1920
$screen_width：屏幕宽度，数字类型，如 1080
$wifi：是否 WIFI，BOOL 类型，如 true

User 实体

每个 User 实体对应一个真实的用户，每个用户有各种属性，常见的属性例如：年龄、性别，和业务相关的属性则可能有：会员等级、当前积分、好友数等等。这些描述用户的字段，就是用户属性。

接下来我们主要说的 When 这个因素，即时间。包括事件发生的时间戳和统计事件持续的时长。

一、事件发生的时间戳

时间纠正：如果 T2 和 T3 相差太大，我们可以确定当前用户手机的时间戳是不准确的，及比服务器的时间晚了一个小时，因此，我们认为事件发生的时间 T1 也晚了一个小时，这就达到时间纠正的效果。

二、统计事件持续时长

事件持续时长，是用来统计用户的某个行为或者动作持续了多次事件（比如，观看了某个视频）的。统计事件持续时长，就像一个计时器，当用户的某个行为或者动作发生时，就开始计时；当行为或者动作结束时就停止计时，这个事件间隔（在事件中，我们用 $event_duration 来表示）为用户发生这个行为或者动作的持续时长。

2.1 实现步骤

为了方便统计时长，我们需要新增两个方法：

开始计时：- trackTimerStart：

停止计时：-trackTimerEnd：properties：

当某个行为或者活动开始时，调用 - trackTimerStart：开始计时，此时并不会触发事件，仅仅是 SDK 内部记录耨个事件的开始的时间戳。当这个行为或者活动结束时，调用 -trackTimerEnd：properties：结束计时器，然后 SDK 计算持续时长 $event_duration 属性的值并触发事件。

实现步骤：

第一步：新增 SensorsAnalyticsSDK 文件的类别 Timer ，并新增 - trackTimerStart: 和 - trackTimerEnd: properties: 方法的声明

#import <SensorsSDK/SensorsSDK.h>

NS_ASSUME_NONNULL_BEGIN

@interface SensorsAnalyticsSDK (Timer)


/// 开始统计事件时长
/// @param event 事件名
- (void)trackTimerStart:(NSString *)event;


/// 结束事件时长统计，计算时长
/// @param event 事件名 与开始时事件名一一对应
/// @param properties 事件属性
- (void)trackTimerEnd:(NSString *)event properties:(nullable NSDictionary *) properties;

@end

NS_ASSUME_NONNULL_END

第二步：在 SensorsAnalyticsSDK 中新增 trackTimer 属性，用于记录事件开始发生的时间戳，并在 - init 方法中进行初始化。

/// 事件开始发生的时间戳
@property (nonatomic, strong) NSMutableDictionary<NSString *, NSDictionary *> *trackTimer;

- (instancetype)init {
    self = [super init];
    if (self) {
        _automaticProperties = [self collectAutomaticProperties];

        // 设置是否需是被动启动标记
        _launchedPassively = UIApplication.sharedApplication.backgroundTimeRemaining != UIApplicationBackgroundFetchIntervalNever;
        
        _loginId = [[NSUserDefaults standardUserDefaults] objectForKey:SensorsAnalyticsLoginId];
        
        _trackTimer = [NSMutableDictionary dictionary];
        
        // 添加应用程序状态监听
        [self setupListeners];
    }
    return self;
}

第三步：在 SensorsAnalyticsSDK 文件中新增 + currentTime 方法，用于获取用户当期的时间戳。

// 获取手机当前时间戳
+ (double)currentTime {
    return [[NSDate date] timeIntervalSince1970] * 1000;
}

第四步：在 SensorsAnalyticsSDK+Timer 类别中实现 - trackTimerStart: 和 - trackTimerEnd: properties: 方法

#import "SensorsAnalyticsSDK+Timer.h"

static NSString * const SensorsAnalyticsEventBeginKey = @"event_begin";

@implementation SensorsAnalyticsSDK (Timer)
 
- (void)trackTimerStart:(NSString *)event {
    self.trackTimer[event] = @{SensorsAnalyticsEventBeginKey: @([SensorsAnalyticsSDK currentTime])};
}

- (void)trackTimerEnd:(NSString *)event properties:(NSDictionary *)properties {
    NSDictionary *evnetTimer = self.trackTimer[event];
    if (!evnetTimer) {
        return [self track:event properties:properties];
    }
    
    NSMutableDictionary *p = [NSMutableDictionary dictionaryWithDictionary:properties];
    // 移除
    [self.trackTimer removeObjectForKey:event];
    
    // 事件开始时间
    double beginTime = [(NSNumber *)evnetTimer[SensorsAnalyticsEventBeginKey] doubleValue];
    
    // 获取当前系统事件
    double currentTime = [SensorsAnalyticsSDK currentTime];
    
    // 计算事件时长
    double eventDuration = currentTime - beginTime;
    eventDuration = [[NSString stringWithFormat:@"%.3lf", eventDuration] floatValue];
    
    // 设置事件时长属性
    [p setObject:@(eventDuration) forKey:@"$event_duration"];
    
    // 触发事件
    [self track:event properties:p];
}
@end

第五步：测试验证

  [[SensorsAnalyticsSDK sharedInstance] trackTimerStart:@"doSomething"];
  [[SensorsAnalyticsSDK sharedInstance] trackTimerEnd:@"doSomething" properties:nil];

 {
  "propeerties" : {
    "$model" : "x86_64",
    "$manufacturer" : "Apple",
    "$lib_version" : "1.0.0",
    "$os" : "iOS",
    "$event_duration" : 2046.623046875,
    "$app_version" : "1.0",
    "$os_version" : "15.2",
    "$lib" : "iOS"
  },
  "event" : "doSomething",
  "time" : 1649382527225,
  "distinct_id" : "1234567"
}

可能存在问题：如果调用 - trackTimerStart: 和 - trackTimerEnd: properties: 方法之间用户调整了手机时间，可能会出现下面的问题

统计的 $event_duration 可能接近于0
统计的 $event_duration 可能非常大，可能超过一个月
统计的 $event_duration 可能为负数

这是因为我们目前是借助手机客户端的时间来计算 $event_duration 的，一旦用户调整了手机的时间，必然会影响 $event_duration 属性的计算。

解决方法：引入 systemUpTime（系统启动事件，也叫开机时间）, 指设备开机后一共运行了多少秒（设备休眠不同统计在内），并且不会受到系统时间更改影响。我们可以使用 systemUpTime 来计算 $event_duration 属性。

在 SensorsAnalyticsSDK 文件中新增 + systemUpTime 方法

// 系统启动时间
+ (double)systemUpTime {
    return NSProcessInfo.processInfo.systemUptime * 1000;
}

将 SensorsAnalyticsSDK+Timer 中调用 + currentTime 改成 + systemUpTime 方法。至此就解决了事件持续时长统计不准确的问题。

2.2 事件的暂停和恢复

引入事件暂停和恢复的方法：

暂停统计时长方法：- trackTimerPause:

恢复统计时长方法：- trackTimerResume:

实现步骤：

第一步：在 SensorsAnalyticsSDK+Timer 文件中新增 - trackTimerPause: - trackTimerResume: 方法

@interface SensorsAnalyticsSDK (Timer)

/// 暂停事件统计时长
/// @param event 事件名
- (void)trackTimerPause:(NSString *)event;


/// 恢复事件统计时长
/// @param event 事件名
- (void)trackTimerResume:(NSString *)event;

@end

static NSString * const SensorsAnalyticsEventDurationKey = @"event_duration";
static NSString * const SensorsAnalyticsEventIsPauseKey = @"is_pause";

- (void)trackTimerPause:(NSString *)event {
    NSMutableDictionary *eventTimer = [self.trackTimer[event] mutableCopy];
    // 如果没有开始，直接返回
    if (!eventTimer) {
        return;
    }
    // 如果该事件时长统计已经结束，直接返回，不做任何处理
    if ([eventTimer[SensorsAnalyticsEventIsPauseKey] boolValue]) {
        return;
    }
    // 获取当前系统启动时间
    double systemUpTime = [SensorsAnalyticsSDK systemUpTime];
    // 获取事件开始时间
    double beginTime = [eventTimer[SensorsAnalyticsEventBeginKey] doubleValue];
    // 计算暂停前统计的时长
    double duration = [eventTimer[SensorsAnalyticsEventDurationKey] doubleValue] + systemUpTime - beginTime;
    
    eventTimer[SensorsAnalyticsEventDurationKey] = @(duration);
    // 事件处于暂停状态
    eventTimer[SensorsAnalyticsEventIsPauseKey] = @(YES);
    
    self.trackTimer[event] = eventTimer;
}

- (void)trackTimerResume:(NSString *)event {
    NSMutableDictionary *eventTimer = [self.trackTimer[event] mutableCopy];
    // 如果没有开始，直接返回
    if (!eventTimer) {
        return;
    }
    // 如果该事件时长统计没有暂停，直接返回，不做任何处理
    if ([eventTimer[SensorsAnalyticsEventIsPauseKey] boolValue]) {
        return;
    }
    // 获取当前系统启动时间
    double systemUpTime = [SensorsAnalyticsSDK systemUpTime];
    // 重置事件开始事件
    eventTimer[SensorsAnalyticsEventBeginKey] = @(systemUpTime);
    // 将事件暂停被标记设置为 NO
    eventTimer[SensorsAnalyticsEventIsPauseKey] = @(NO);
    
    self.trackTimer[event] = eventTimer;
}

第二步：修改 - trackTimerEnd: properties: 方法

- (void)trackTimerEnd:(NSString *)event properties:(NSDictionary *)properties {
    NSDictionary *eventTimer = self.trackTimer[event];
    if (!eventTimer) {
        return [self track:event properties:properties];
    }
    
    NSMutableDictionary *p = [NSMutableDictionary dictionaryWithDictionary:properties];
    // 移除
    [self.trackTimer removeObjectForKey:event];
    
    if ([eventTimer[SensorsAnalyticsEventIsPauseKey] boolValue]) {
        // 获取事件时长
        double eventDuration = [eventTimer[SensorsAnalyticsEventDurationKey] doubleValue];
        
        // 设置事件时长属性
        p[@"$event_duration"] = @([[NSString stringWithFormat:@"%.3lf", eventDuration] floatValue]);
    } else {
        // 事件开始时间
        double beginTime = [(NSNumber *)eventTimer[SensorsAnalyticsEventBeginKey] doubleValue];
        
        // 获取当前系统事件
        double currentTime = [SensorsAnalyticsSDK systemUpTime];
        
        // 计算事件时长
        double eventDuration = currentTime - beginTime + [eventTimer[SensorsAnalyticsEventDurationKey] doubleValue];
        eventDuration = [[NSString stringWithFormat:@"%.3lf", eventDuration] floatValue];
        
        // 设置事件时长属性
        [p setObject:@(eventDuration) forKey:@"$event_duration"];
        
    }

    // 触发事件
    [self track:event properties:p];
}

第三步：测试验证

{
  "propeerties" : {
    "$model" : "x86_64",
    "$manufacturer" : "Apple",
    "$lib_version" : "1.0.0",
    "$os" : "iOS",
    "$event_duration" : 1663.958984375,
    "$app_version" : "1.0",
    "$os_version" : "15.2",
    "$lib" : "iOS"
  },
  "event" : "doSomething",
  "time" : 1649398840807,
  "distinct_id" : "1234567"
}

2.3 后台状态下的事件时长

以上问题：当应用程序进入后台后，由于我们是通过记录事件开始时间，然后在事件结束时，计算时间差来计算事件的持续时长，包括了进入后台的时间。因为在应用程序进入后台时，我们应该调用暂停的方法，当应用程序回到前台运行时，我们调用恢复事件方法。

实现步骤：

第一步：在 SensorsAnalyticsSDK 文件中新增一个属性 enterBackgroundTrackTimerEvents 用来保存进入后台时未暂停的事件名。然后在 -init 方法中进行初始化

/// 保存进入后台时未暂停的事件名称
@property (nonatomic, strong) NSMutableArray<NSString *> *enterBackgroundTrackTimerEvents;

- (instancetype)init {
    self = [super init];
    if (self) {
        _automaticProperties = [self collectAutomaticProperties];

        // 设置是否需是被动启动标记
        _launchedPassively = UIApplication.sharedApplication.backgroundTimeRemaining != UIApplicationBackgroundFetchIntervalNever;
        
        _loginId = [[NSUserDefaults standardUserDefaults] objectForKey:SensorsAnalyticsLoginId];
        
        _trackTimer = [NSMutableDictionary dictionary];
        
        _enterBackgroundTrackTimerEvents = [NSMutableArray array];
        
        // 添加应用程序状态监听
        [self setupListeners];
    }
    return self;
}

第二步：在应用程序进入后台时，调用暂停方法，将所有未暂停的事件暂停

- (void)applicationDidEnterBackground:(NSNotification *)notification {
    NSLog(@"Application did enter background.");
    
    // 还原标记位
    self.applicationWillResignActive = NO;
    
    // 触发 AppEnd 事件
    [self track:@"$AppEnd" properties:nil];
    
    // 暂停所有事件时长统计
    [self.trackTimer enumerateKeysAndObjectsUsingBlock:^(NSString * _Nonnull key, NSDictionary * _Nonnull obj, BOOL * _Nonnull stop) {
        if (![obj[@"is_pause"] boolValue]) {
            [self.enterBackgroundTrackTimerEvents addObject:key];
            [self trackTimerPause:key];
        }
    }];
}

第三步：在应用程序进入前台的时候，调用事件恢复启动

- (void)applicationDidBecomeActive:(NSNotification *)notification {
    NSLog(@"Application did enter active.");
    
    // 还原标记位
    if (self.applicationWillResignActive) {
        self.applicationWillResignActive = NO;
        return;
    }
    
    // 将被动启动标记位设置为 NO，正常记录事件
    self.launchedPassively = NO;
    
    // 触发 AppStart 事件
    [self track:@"$AppStart" properties:nil];
    
    // 恢复所有的事件时长统计
    for (NSString *event in self.enterBackgroundTrackTimerEvents) {
        [self trackTimerStart:event];
    }
    [self.enterBackgroundTrackTimerEvents removeAllObjects];
}

第四步：测试运行

三、全埋点事件时长

3.1 $AppEnd 事件时长

当收到 UIApplicationDidBecomeActiveNotification 本地通知时，调用 - trackTimerStart：方法开始计时，当收到 UIApplicationDidEnterBackgroundNotification 本地通知时，调用 - track: properties: 方法结束计时。

实现步骤：

第一步：修改 - applicationDidBecomeActive：方法，在结束时调用 - trackTimerStart：方法

- (void)applicationDidBecomeActive:(NSNotification *)notification {
    NSLog(@"Application did enter active.");
    
    // 还原标记位
    if (self.applicationWillResignActive) {
        self.applicationWillResignActive = NO;
        return;
    }
    
    // 将被动启动标记位设置为 NO，正常记录事件
    self.launchedPassively = NO;
    
    // 触发 AppStart 事件
    [self track:@"$AppStart" properties:nil];
    
    // 恢复所有的事件时长统计
    for (NSString *event in self.enterBackgroundTrackTimerEvents) {
        [self trackTimerStart:event];
    }
    [self.enterBackgroundTrackTimerEvents removeAllObjects];
    
    // 开始 $AppEnd 事件计时
    [self trackTimerStart:@"$AppEnd"];
}

第二步：修改 - applicationDidEnterBackground: 方法，将 [self track:@"$AppEnd" properties:nil]; 修改成 [self trackTimerEnd:@"$AppEnd" properties:nil];

- (void)applicationDidEnterBackground:(NSNotification *)notification {
    NSLog(@"Application did enter background.");
    
    // 还原标记位
    self.applicationWillResignActive = NO;
    
    // 触发 AppEnd 事件
    // [self track:@"$AppEnd" properties:nil];
    [self trackTimerEnd:@"$AppEnd" properties:nil];
    
    // 暂停所有事件时长统计
    [self.trackTimer enumerateKeysAndObjectsUsingBlock:^(NSString * _Nonnull key, NSDictionary * _Nonnull obj, BOOL * _Nonnull stop) {
        if (![obj[@"is_pause"] boolValue]) {
            [self.enterBackgroundTrackTimerEvents addObject:key];
            [self trackTimerPause:key];
        }
    }];
}

第三步：测试验证

{
  "propeerties" : {
    "$model" : "x86_64",
    "$manufacturer" : "Apple",
    "$lib_version" : "1.0.0",
    "$os" : "iOS",
    "$event_duration" : 16705.58984375,
    "$app_version" : "1.0",
    "$os_version" : "15.2",
    "$lib" : "iOS"
  },
  "event" : "$AppEnd",
  "time" : 1649402996456,
  "distinct_id" : "1234567"
}

3.2 $AppViewScreen 时间时长

如果按照 $AppEnd 方式实现 $AppViewScreen 时间时长，可能会存在 2 个问题：

如何计算最好一个页面的界面预览事件时长
如何处理嵌套子页面的预览事件时长

具体实现：后续介绍

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