Android 性能测试概述

• Android性能测试分为两类：

  1、一类为rom版本（系统）的性能测试

  2、一类为应用app的性能测试

• Android的app性能测试包括的测试项比如：

  1、资源消耗

  2、内存泄露

  3、电量功耗

  4、耗时

  5、网络流量消耗

  6、移动终端相关资源利用率

  7、帧率

  8、渲染等等....

• 工具：

  （工具的原理都是基于调用android底层的一些api来获取到测试所用到的值）GT等

• 测试方法：

  1、设计场景 ：手工或自动化场景

  2、获取数据：可获取的数据包括：内存、cpu、电量功耗、hprof（内存泄露分析文件）、响应时间等等。。。。配合手工或自动化场景来获取数据（最好多取几次而且每次配合不同的设备看平均值）作为最后的对比分析

  3、结果分析 ：拿到数据后分析哪些模块的数据异常再去Check code定位问题的原因

• Android系统的几种场景状态：

  1、空闲状态： 指打开应用后，点击home键让应用后台运行，此时应用处于的状态叫做空闲

  2、中等规格和满规格状态：中等规格和满规格指的是对应用的操作时间的间隔长短不一，中等规格时间较长，满规格时间较短

1.1 内存篇

1. 内存测试中的测试子项：

   1）空闲状态下的应用内存消耗情况

   2）中等规格状态下的应用内存消耗情况

   3）满规格状态下的应用内存消耗情况

   4）应用内存峰值情况

   5）应用内存泄露情况

   6）应用是否常驻内存

   7）压力测试后的内存使用情况

2. 内存问题现象：

   1）内存抖动

   2）大内存对象被分配

   3）内存不断增长

   4）频繁GC

3. 内存数据获取：

   1、各种 linux 命令（top、free、meminfo…）

   2、通过dumpsys

   adb shell dumpsys meminfo [pakagename | pid]

   3、通过/system/xbin/procrank工具

   adb shell procrank

   说明：

   VSS – Virtual Set Size 虚拟耗用内存（包含共享库占用的内存）

   RSS – Resident Set Size 实际使用物理内存（包含共享库占用的内存）

   PSS – Proportional Set Size 实际使用的物理内存（比例分配共享库占用的内存）

   USS – Unique Set Size 进程独自占用的物理内存（不包含共享库占用的内存） USS 是针对某个进程开始有可疑内存泄露的情况，是一个程序启动了会产生的虚拟内存，一旦这个程序进程杀掉就会释放。不过USS需要通过root的手机。一般没有root的手机我们可以获取PSS。而PSS通过如下命令来获取： adb shell dumpsys meminfo <Package Name>|grep TOTAL

   4、通过android提供的procrank

   1）首先去google获取procrank、procmem、libpagemap.so三个文件

   2）然后push文件，执行 adb push procrank /system/xbin adb push procmem

   /system/xbin adb push libpagemap.so /system/lib

   3）赋权 adb shell chmod 6755 /system/xbin/procrank adb shell chmod 6755 /system/xbin/procmem adb shell chmod 6755 /system/lib/libpagemap.so ,

   4）在开启 工具 记录 adb shell procrank |grep packagename >/address/procrank.txt

   5、通过android提供的ActivityManager的getMemoryInfo(ActivityManager.MemoryInfo outInfo)（这个方法是写一个简单的app去监控的时候用到的，轻便简单）

privatevoidGetMemory()
{
finalActivityManager activityManager =(ActivityManager) getSystemService(ACTIVITY_SERVICE);
ActivityManager.MemoryInfo info =newActivityManager.MemoryInfo();
activityManager.getMemoryInfo(info);
Log.i(tag,"系统剩余内存:"+(info.availMem >>10)+"k");
Log.i(tag,"系统是否处于低内存运行："+info.lowMemory);
Log.i(tag,"当系统剩余内存低于"+info.threshold+"时就看成低内存运行");
}

MemTotal: 所有可用RAM大小。 MemFree: LowFree与HighFree的总和，被系统留着未使用的内存。

Buffers: 用来给文件做缓冲大小。 Cached: 被高速缓冲存储器（cache memory）用的内存的大小（等于diskcache

minus SwapCache）。 SwapCached:被高速缓冲存储器（cache

memory）用的交换空间的大小。已经被交换出来的内存，仍然被存放在swapfile中，用来在需要的时候很快的被替换而不需要再次打开I/O端口。

Active: 在活跃使用中的缓冲或高速缓冲存储器页面文件的大小，除非非常必要，否则不会被移作他用。 Inactive:

在不经常使用中的缓冲或高速缓冲存储器页面文件的大小，可能被用于其他途径。 SwapTotal: 交换空间的总大小。 SwapFree:

未被使用交换空间的大小。 Dirty: 等待被写回到磁盘的内存大小。 Writeback: 正在被写回到磁盘的内存大小。

AnonPages：未映射页的内存大小。 Mapped: 设备和文件等映射的大小。 Slab:

内核数据结构缓存的大小，可以减少申请和释放内存带来的消耗。 SReclaimable:可收回Slab的大小。

SUnreclaim：不可收回Slab的大小（SUnreclaim+SReclaimable＝Slab）。

PageTables：管理内存分页页面的索引表的大小。 NFS_Unstable:不稳定页表的大小。

5. android检查内存泄露步骤：
复制代码

1.2 CPU篇

1. CPU测试中的测试子项：

   1）空闲状态下的应用CPU消耗情况

   2）中等规格状态下的应用CPU消耗情况

   3）满规格状态下的应用CPU消耗情况

   4）应用CPU峰值情况

2. CPU数据获取：

   1） adb shell dumpsys cpuinfo | grep packagename

   2)top命令

   adb shell top -m 10 -s cpu #查看占用cpu最高的前10个程序（-t 显示进程名称，-s 按指定行排序，-n 在退出前刷新几次，-d 刷新间隔，-m 显示最大数量）

   adb shell top | grep PackageName > /address/cpu.txt

1.3 流量篇

1. 概念：

   中等负荷：应用正常操作

   高负荷：应用极限操作

2. 流量测试中的测试子项：

   1、应用首次启动流量值

   2、应用后台连续运行 2 小时的流量值

   3、应用高负荷运行的流量峰值

   4、应用中等负荷运行时的流量均值

3. 获取流量数据：

   1、tcpdump＋wireshark

   2、/proc/net/目录下相关文件

   cat /proc/net/dev 获取系统的流量信息

   3、查询应用的pid： adb shell ps | grep tataufo #如：31002

   通过PID获取该应用的流量数据： adb shell cat /proc/31002/net/dev

   （wlan0代表wifi上传下载量标识, 单位是字节可以/1024换算成KB, 打开手机飞行模式再关掉就可以将wlan0中的值初始化0）

   4、查询应用的pid： adb shell ps | grep tataufo #如：31002

   通过PID获取UID：adb shell cat /proc//status

   通过UID获取：adb shell cat /proc/net/xt_qtaguid/stats | grep 31002

   5、通过adb shell dumpsys package来获取应用的uid信息，然后在未操作应用之前，通过查看 ：

   adb shell cat /proc/uid_stat/uid/tcp_rcv

   adb shell cat /proc/uid_stat/uid/tcp_snd

   获取到应用的起始的接收及发送的流量，然后我们再操作应用，再次通过上述2条命令可以获取到应用的结束的接收及发送的流量，通过相减及得到应用的整体流量消耗

   6、Android代码：Android的TrafficStats类

1.4 功耗篇

1. 功耗测试中的测试子项：

   1、手机安装目标APK前后待机功耗无明显差异

   2、常见使用场景中能够正常进入待机，待机电流在正常范围内

   3、长时间连续使用应用无异常耗电现象

2. 功耗测试方法：

   方法一：软件

   1、采用市场上提供的第三方工具，如金山电池管家之类的。

   2、就是自写工具进行，这里一般会使用3种方法：

   1）基于android提供的PowerManager.WakeLock来进行

   2）比较复杂一点，功耗的计算=CPU消耗+Wake lock消耗+数据传输消耗+GPS消耗+Wi-Fi连接消耗

   3）通过 adb shell dumpsys battery来获取

   3、battery-historian（google开源工具）

   方法二：硬件

   一般使用万用表或者功耗仪安捷伦进行测试，使用功耗仪测试的时候，需要制作假电池来进行的，有些不能拔插电池的手机还需要焊接才能进行功耗测试

1.5 GPU篇（FPS）

1. 概念：

   过度绘制： 界面显示的activity套接了多层而导致

   帧率：屏幕滑动帧速率

   帧方差： 屏幕滑动平滑度

   **FPS：**Frames Per Second 每秒显示的帧数 根据人眼的生理结构，帧率高于24时就被认为是连贯的。对于游戏画面30fps是最低能接受的，60fps逼真感，如果帧率高于屏幕刷新频率就是浪费。要达到30fps，每帧所占用的时间要小于33毫秒

2. GPU测试中的测试子项：

   1、界面过度绘制

   2、屏幕滑动帧速率

   3、屏幕滑动平滑度

3. 过度绘制测试：（人工进行测试）

   打开开发者选项中的显示GPU过度绘制（Debug GPU overdraw）

   验收的标准:

   1、不允许出现黑色像素

   2、不允许存在4x过度绘制

   3、不允许存在面积超过屏幕1/4区域的3x过度绘制（淡红色区域）

4. 屏幕滑动帧速率测试：

   方法一：

   1.手机端打开开发者选项中的启用跟踪后勾选Graphics和View

   2.启动SDK工具Systrace，勾选被测应用，点击Systrace，在弹出的对话框中设置持续抓取时间，在trace taps下面勾选gfx及view选项

   3.手工滑动界面可以通过节拍来进行滑动或者扫动，帧率数据会保存到默认路径下，默认名称为trace.html

   4.将trace.html文件拷贝到linux系统下通过命令进行转换，生成trace.csv文件

   grep 'postFramebuffer' trace.html | sed -e 's/.

   ]\W

   //g' -e 's/:.*$//g' -e 's/.//g' > trace.csv
   5.用excel打开文件计算得到帧率
   方法二：
   

   硬件的方法，打开高速相机，开启摄像模式，录制手工滑动或者扫动被测应用的视频，再通过人工或者程序数帧的方法对结果进行计算得到帧率

5. 屏幕滑动平滑度的测试：

   方法如同帧率测试，唯一的差异就是最后的结果计算公式的差异

6. 捕获app帧率（android流畅度FPS测试）：

   1、打开手机开发者选项，勾选GPU显示配置文件（系统会记录保留每个界面最后128帧图像绘制的相关时间信息）

   2、adb shell dumpsys gfxinfo com.xxx.xxx > zinfo.txt

   3、结果数据分析

   Profile data in ms部分：

   Draw： 创建显示列表的时间（DisplayList），所有View对象OnDraw方法占用的时间

   Process： Android 2D渲染引擎执行显示列表所花的时间，View越多时间越长

   Execute：将一帧图像交给合成器（compsitor）的时间，较小

7. 其他工具：

   GameBench 测试android app的FPS工具

   Gfxinfo 查看app绘制性能工具

1.6 响应时间篇

1. 理解：

   1）从单击事件触发到容器启动NativeAPP消耗的时间（埋点）

   2）NativeAPP完整启动消耗的时间（可以通过system.log获取）

   3）Native调用RPC请求方法的延迟时间（埋点）

   4）RPC请求发出去过程中的具体数据（req_size req_header req_time等，通过埋点获取）

   5）RPC请求返回的具体数据（res_size res_header res_time等，通过埋点获取）

   6）本地解析返回数据所消耗的时间（埋点或者TraceView工具可获取）

   7）界面渲染的时间（可以通过慢速摄像机或者埋点获取）

2. android app启动时间测试

   （安卓Activity启动过程性能剖视: www.rudy-yuan.net/archives/59… ）

3. 应用的启动时间的测试，分为三类：

   1）首次启动 --应用首次启动所花费的时间

   2）非首次启动 --应用非首次启动所花费的时间

   3）应用界面切换--应用界面内切换所花费的时间

4. 应用启动时间数据获取：

   1、 adb logcat > /address/logcat.txt #所有activity打印的日志

   find “Displayed” /address/logcat.txt > /newaddress/fl.txt #通过日志过滤关键字Displayed来过滤

   find “ActivityName” /newaddress/fl.txt > /newaddress/last.txt #通过activity名来过滤获取所测应用

   通过计算activity最后剩余的时间之和即可

   2、硬件测试， 使用高速相机或者手机采用录像的方法把应用启动过程给录制下来，然后通过人工数帧或者程序数帧的方式计算启动时间

2 弱网测试

1. 测试方法：

   1、使用真实的SIM卡、运营商网络来进行测试（移动无线测试中存在一些特别的BUG必须在特定的真实的运营商网络下才会发现）

   2、通过代理的方式模拟弱网环境进行测试（charles 硬延迟）

   3、连接模拟弱网的热点进行测试

2. 热点模拟方法：

   1）通过设置iPhone的开发者模式之后共享热点（硬延迟）

   2）FaceBook开源的ATC（可使用树莓派来搭建ACT环境）

3. 用户体验需要做的：

   1）在应用中统一弱网加载的界面样式、动画效果、菊花icon等

   2）统一网络错误、服务端错误、超时等展现给用户的界面和提示语句

   3）定义清楚在每个中间过程是的用户交互行为

4. 转自：https://www.zybuluo.com/defias/note/592309