ADB: Android性能测试
作者：Art_Collector
转载：简书 - Android性能测试
重排：AT
原文内的二次引用
测试维度
- CPU占用率
- 内存使用
- 响应时间/加载速度
- 显示性能（FPS）
- 电量、流量
- Crash
- ANR
命令介绍
本文涉及到的命令主要有：
>表示输出内容写入到文件 eg.echo 121212 > 12.txt>>表示输出内容追加到文件 eg.echo 343434 >> 12.txtCtrl + c快捷键：终止命令adb shellps查看进程的，查看某一进程adb shell ps <packageName>而非adb shell ps | grep <packageName>top查看占用率top -d 1 | grep com.baidu.BaiduMap（以百度地图为例，每一秒打印一次资源利用情况）adb shell dumpsys <service name>打印当前系统信息。adb shell dumpsys输出信息的开始部分就是所有运行的service；adb shell service list同样查看所以运行的service
查询到运行的system service后，就可以在dumpsys后面加上service的名字，查看指定的service信息。
adb shell dumpsys activity
adb shell dumpsys cpuinfo
adb shell dumpsys battery
adb shell dumpsys window（最后部分可以看到分辨率的信息）
有些service能够接收额外的参数，我们可以使用-h查看帮助信息。
adb shell dumpsys package -h
adb shell dumpsys activity -h
adb shell cat /proc/cpuinfo查看CPU信息adb shell cat /proc/stat查看CPU使用率adb shell dumpsys gfxinfo <packageName>查看帧率FPSadb shell pm list package列出所有的包名adb shell dumpsys package：列出所有的安装应用的信息adb shell dumpsys package <packageName>：查看某个包的具体信息
更多内容请参考：ADB Shell Commands
维度分析
CPU占用率
-
CPU使用背景知识
在开发过程中，我们会遇到手机的CPU使用率过高而引发的问题，那接下来，我对这方面知识做些整理及归纳:
CPU利用率是指：CPU执行非系统空闲进程的时间 / CPU总的执行时间。
而Android关于进程使用率的限制：
前台进程不超过95%,后台进程5%, 但是在系统没有前台进程时，后台进程可以超过5%
(关于什么是前/后台进程，我就不啰嗦了)
-
可能引发的问题
整体性能降低
界面卡顿
响应慢，容易引起ANR
-
数据获取
-
通过ADT中的DDMS来查看
System Information(CPU Load & Memory usage & Frame Render Time) -
adb shell $ dumpsys cpuinfo|grep <package> -
扩展阅读
-
top命令如下
130|shell@hnSCL-Q:/ $ top -h
Usage: top [ -m max_procs ] [ -n iterations ] [ -d delay ] [ -s sort_column ] [
-t ] [ -h ]
-m num Maximum number of processes to display.// 最多显示多少个进程
-n num Updates to show before exiting.// 刷新次数
-d num Seconds to wait between updates.// 刷新间隔时间（默认5秒）
-s col Column to sort by (cpu,vss,rss,thr).// 按哪列排序
-t Show threads instead of processes. // 显示线程信息而不是进程
-h Display this help screen.// 显示帮助文档
- 查看前5个进程CPU情况
shell@hnSCL-Q:/ $ top -m 5 -s cpu
User 1%, System 2%, IOW 0%, IRQ 0%
User 9 + Nice 1 + Sys 18 + Idle 595 + IOW 0 + IRQ 0 + SIRQ 0 = 623
PID PR CPU% S #THR VSS RSS PCY UID Name
11003 0 2% R 1 2788K 1228K unk shell top
409 0 0% S 8 9864K 1376K fg root /system/bin/jankservice
872 0 0% S 172 1885420K 199516K unk system system_server
207 2 0% S 1 0K 0K fg root ksoftirqd/2
2904 0 0% S 6 5708K 276K unk shell /sbin/adbd
注：PCY显示是前台进程（fg）还是后台进程（bg）的
日志说明（来自：Android应用性能测试）
User 35%, System 13%, IOW 0%, IRQ 0% // CPU占用率
User 109 + Nice 0 + Sys 40 + Idle 156 + IOW 0 + IRQ 0 + SIRQ 1 = 306 // CPU使用情况
PID CPU% S #THR VSS RSS PCY UID Name // 进程属性
xx xx% x xx xx xx xx xx xx
CPU占用率：
User 用户进程
System 系统进程
IOW IO等待时间
IRQ 硬中断时间
CPU使用情况（指一个最小时间片内所占时间，单位jiffies。或者指所占进程数）：
User 处于用户态的运行时间，不包含优先值为负进程
Nice 优先值为负的进程所占用的CPU时间
Sys 处于核心态的运行时间
Idle 除IO等待时间以外的其它等待时间
IOW IO等待时间
IRQ 硬中断时间
SIRQ 软中断时间
进程属性：
PID 进程在系统中的ID
CPU% 当前瞬时所以使用CPU占用率
S 进程的状态，其中S表示休眠，R表示正在运行，Z表示僵死状态，N表示该进程优先值是负数。
#THR 程序当前所用的线程数
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）
PCY OOXX，不知道什么东东
UID 运行当前进程的用户id
Name 程序名称android.process.media
// ps：内存占用大小有如下规律：VSS >= RSS >= PSS >= USS
// 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）
-
查看CPU信息
adb shell cat /proc/cpuinfo -
查看CPU总使用率 ：在/proc/stat 下有详细的CPU使用情况，可以使用命令
adb shell cat /proc/stat
shell@hnSCL-Q:/ $ cat proc/stat
cpu 17082742 1298092 14400241 128401698 1072426 4115 524675 0 0 0
CPU后面的几位数字分别是
user 从系统启动开始累计到当前时刻，处于用户态的运行时间，不包含 nice值为负进程。
nice 从系统启动开始累计到当前时刻，nice值为负的进程所占用的CPU时间
system 从系统启动开始累计到当前时刻，处于核心态的运行时间
idle 从系统启动开始累计到当前时刻，除IO等待时间以外的其它等待时间
iowait 从系统启动开始累计到当前时刻，IO等待时间
irq 从系统启动开始累计到当前时刻，硬中断时间
softirq 从系统启动开始累计到当前时刻，软中断时间
所以totalCpuTime这个7个属性的和.
CPU总数用率的算法是:100*((totalCpuTimeS-totalCpuTimeF) -(idelS-idelF))/ (totalCpuTimeS-totalCpuTimeF)
详细内容参考：Android获取cpu使用率,剩余内存和硬盘容量
- 查看当前进程的CPU使用率：/proc/pid/stat下则是该pid的CPU使用情况。先找到自己的进程pid，然后再查看（例如查看com.le.bbs）
shell@hnSCL-Q:/ $ ps com.le.bbs
USER PID PPID VSIZE RSS WCHAN PC NAME
u0_a170 961 374 1603376 96532 ffffffff 00000000 S com.le.bbs
shell@hnSCL-Q:/ $ cat /proc/961/stat
961 (com.le.bbs) S 374 374 0 0 -1 4194624 83875 0 1 0 2785 532 0 0 20 0 28 0 698
196143 1641857024 24133 4294967295 1 1 0 0 0 0 4612 0 38136 4294967295 0 0 17 1
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
shell@hnSCL-Q:/ $
其中2785 532 0 0 四个数字分别是
utime 该任务在用户运行状态的时间
stime 该任务在核心运行的时间
cutime 所有已死线程在用户状态运行状态的时间
cstime 所有已死线程在核心的运行时间
所以processCpuTime为这个四个属性的和。当前进行所占CPU的算法是:100*(processCpuTimeS-processCpuTimeF)/(totalCpuTimeS-totalCpuTimeF)
详细内容参考：Android获取cpu使用率,剩余内存和硬盘容量
内存使用
-
内存限制
adb shell进入手机，这此参数被纪录在/system/build.prop中,如果想直接查看可以使用adb shell getprop
dalvik.vm.heapgrowthlimit 单个应用程序最大内存限制,超过这个值会产生OOM
dalvik.vm.heapstartsize 应用启动后分配的初始内存
dalvik.vm.heapsize 单个java虚拟机最大的内存限制,超过这个值会产生OOM
以下是在dos中，在linux中可以直接adb shell getprop|grep
C:\Users\bugeikan :-)>adb shell
shell@hnSCL-Q:/ $ cat /system/build.prop|grep heapgrowthlimit
dalvik.vm.heapgrowthlimit=192m
shell@hnSCL-Q:/ $ cat /system/build.prop|grep heapstartsize
dalvik.vm.heapstartsize=14m
shell@hnSCL-Q:/ $ cat /system/build.prop|grep heapsize
dalvik.vm.heapsize=512m
shell@hnSCL-Q:/ $
-
数据获取
-
查看内存使用情况
shell@hnSCL-Q:/ $ dumpsys meminfo com.le.bbs
Applications Memory Usage (kB):
Uptime: 1135059305 Realtime: 7004018879
** MEMINFO in pid 3336 [com.le.bbs] **
Pss Private Private Swapped Heap Heap Heap
Total Dirty Clean Dirty Size Alloc Free
------ ------ ------ ------ ------ ------ ------
Native Heap 4169 4136 0 0 5748 5427 320
Dalvik Heap 23306 23028 0 0 34152 29625 4527
Dalvik Other 578 576 0 0
Stack 220 220 0 0
Gfx dev 9600 9600 0 0
Other dev 5 0 4 0
.so mmap 728 188 144 0
.apk mmap 260 0 44 0
.ttf mmap 252 0 128 0
.dex mmap 6444 0 6320 0
.oat mmap 1459 0 368 0
.art mmap 1210 948 0 0
Other mmap 24 4 8 0
Unknown 129 128 0 0
TOTAL 48384 38828 7016 0 39900 35052 4847
Objects
Views: 133 ViewRootImpl: 1
AppContexts: 3 Activities: 1
Assets: 3 AssetManagers: 3
Local Binders: 7 Proxy Binders: 12
Parcel memory: 3 Parcel count: 12
Death Recipients: 0 OpenSSL Sockets: 0
SQL
MEMORY_USED: 0
PAGECACHE_OVERFLOW: 0 MALLOC_SIZE: 0
shell@hnSCL-Q:/ $
- 查看内存使用率状况
adb shell top
User 1%, System 3%, IOW 0%, IRQ 0%
User 8 + Nice 0 + Sys 21 + Idle 599 + IOW 0 + IRQ 0 + SIRQ 0 = 628
PID PR CPU% S #THR VSS RSS PCY UID Name
27047 0 2% R 1 2800K 1240K unk shell top
409 0 0% S 8 9864K 1376K fg root /system/bin/jankservice
9883 2 0% S 6 5812K 424K unk shell /sbin/adbd
13754 3 0% S 39 1659460K 59560K bg u0_a68 com.tencent.mobileqq:MSF
注：PCY显示是前台进程（fg）还是后台进程（bg）的
-
内存耗用：VSS/RSS/PSS/USS 的介绍
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）
一般来说内存占用大小有如下规律：VSS >= RSS >= PSS >= USS
响应时间/加载速度
响应时间主要分为3类
- 首次启动 --应用首次启动所花费的时间
- 非首次启动 --应用非首次启动所花费的时间
- 应用界面切换
-
数据来源
-
adb shell am start -W <pkg/activity>可参考Android_adb shell am/pm使用启动某个Activity时间 -
通过使用android提供的DisplayManager来获取所有Activity的启动时间。
C:\Users\yuhushuan>adb logcat > d:\test\logcat.log
^C
C:\Users\yuhushuan>d:
D:\>cd test
D:\test>find "Displayed" logcat.log > all.log //通过“Displayed”过滤
显示性能
-
性能指标
| 指标名称 | 指标意义 | 基础数据来源 | 采集方式 | 用途 |
|---|---|---|---|---|
| FPS | 系统合成帧率 | SurfaceFlinger | adb shell | 监控 |
| Aggregate frame stats | 应用跳帧次数、幅度 | FrameInfo | adb shell | 监控/上报 |
| Jankiness count | （估算）应用跳帧次数 | FrameInfo（128帧） | adb shell | 定位 |
| Max accumulated frames | （估算）应用跳帧幅度 | FrameInfo（128帧） | adb shell | 定位 |
| SM | 应用绘制轮询频率 | Choreographer | 多种方式 | 监控 |
| Skipped frames | 应用跳帧次数、幅度 | Choreographer | 多种 | 监控/定位/上报 |
-
数据来源
命令行获取
adb shell dumpsys gfxinfo <PackageName>主要数据来源：gfxinfo（Profile data in ms）
adb shell dumpsys SurfaceFlinger --latency <pkg/activity> Android性能测试之fps获取
-
数据参考
- FrameInfo 相关指标无法直接进行缺陷定位，但 FrameInfo 当中包含了大量详尽的绘制基础数据，对于缺陷定位也有较大帮助；
- 关于缺陷定位过程中连续掉帧阈值的选取，可参考维基百科中提到几个重要的帧率数值：
- 12 fps：由于人类眼睛的特殊生理结构，如果所看画面之帧率高于每秒约10-12帧的时候，就会认为是连贯的
- 24 fps：有声电影的拍摄及播放帧率均为每秒24帧，对一般人而言已算可接受
- 30 fps：早期的高动态电子游戏，帧率少于每秒30帧的话就会显得不连贯，这是因为没有动态模糊使流畅度降低
- 60 fps：在实际体验中，60帧相对于30帧有着更好的体验
以上各数据分别对应： 0 帧、1帧、2.5帧、5~6帧。（这就是为啥选择3/6的原因）
-
相关阅读
Fps Versus Frame Time
量化和优化用户与 Android 设备之间的交互
测试显示性能－基于Android M 开发者预览版
电量、流量
-
流量测试，同样需要引入几个名词
中等负荷：应用正常操作
高负荷：应用极限操作流量测试包括以下测试项：
a、应用首次启动流量提示
b、应用后台连续运行2小时的流量值
c、应用高负荷运行的流量峰值
d、应用中等负荷运行时的流量均值 -
数据来源
-
通过PID
D:\test>adb shell ps com.le.bbs
USER PID PPID VSIZE RSS WCHAN PC NAME
u0_a170 29273 374 1679132 173580 ffffffff 00000000 S com.le.bbs
D:\test>adb shell cat /proc/29273/net/dev > net.txt
D:\test>
以下为net.txt内容：
Inter-| Receive | Transmit
face |bytes packets errs drop fifo frame compressed multicast|bytes packets errs drop fifo colls carrier compressed
r_rmnet_data7: 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
r_rmnet_data4: 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
wlan0: 36971167 30768 0 5 0 0 0 0 1731561 20200 0 0 0 0 0 0
r_rmnet_data1: 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
p2p0: 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
sit0: 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
dummy0: 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
rmnet0: 157348588 265691 0 0 0 0 0 0 41547752 311861 0 0 0 0 0 0
r_rmnet_data6: 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
r_rmnet_data3: 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
lo: 279636994 548567 0 0 0 0 0 0 279636994 548567 0 0 0 0 0 0
rmnet_data7: 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
rmnet_data6: 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
rmnet_data5: 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
rmnet_data4: 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
rmnet_data3: 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
rmnet_data2: 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
rmnet_data1: 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
rmnet_data0: 152976131 263638 0 0 0 0 0 0 41547752 311861 0 0 0 0 0 0
r_rmnet_data8: 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
r_rmnet_data0: 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
r_rmnet_data5: 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
r_rmnet_data2: 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
这边的wlan0代表wifi 上传下载量标识! 上传下载量单位是字节可以/1024换算成KB
这里可以看到下载的字节数 、数据包 和 发送的字节数 、数据包
小技巧：wlan0这些值如何初始化0 很简单 你打开手机飞行模式再关掉就清0了
- 通过UID
adb shell cat /proc/<pid>/status测试pid=29273，查看结果uid=10170
adb shell cat /proc/net/xt_qtaguid/stats > allnet.txt
find "10170" allnet.txt
D:\test>adb shell cat /proc/net/xt_qtaguid/stats > allnet.txt
D:\test>find "10170" allnet.txt
---------- ALLNET.TXT
idx iface acct_tag_hex uid_tag_int cnt_set rx_bytes rx_packets tx_bytes tx_packets rx_tcp_bytes rx_tcp_packets rx_udp_bytes rx_udp_packets rx_other_bytes rx_other_packets tx_tcp_bytes tx_tcp_packets tx_udp_bytes tx_udp_packets tx_other_bytes tx_other_packets
56 wlan0 0x0 10170 0 10729 55 6033 100 10729 55 0 0 0 0 6033 100 0 0 0 0
57 wlan0 0x0 10170 1 3245372 3410 254265 3412 3245372 3410 0 0 0 0 254265 3412 0
0 0 0
154 rmnet_data0 0x0 10170 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
155 rmnet_data0 0x0 10170 1 2261 4 482 5 2261 4 0 0 0 0 482 5 0 0 0 0
其中第6和8列为 rx_bytes（接收数据）和tx_bytes（传输数据）包含tcp，udp等所有网络流量传输的统计。一个uid可能对应多个 进程，所以这有两行流量是累加的就求和就行。
Crash
-
数据获取
将crash log上报给服务器，不再赘述
第三方工具：友盟统计、百度统计
ANR
第三方测试工具
- GT
- 安测试
- 腾讯APT