Android专项测试监控资源

版本号 V 1.1.0

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（本次主要关注点为app的性能测试）

Android的app性能测试包括的测试项比如：

内存、adb shell dumpsys meminfo com.xxxxx.xxxx | findstr TOTAL

CPU、adb shell dumpsys cpuinfo | findstr com.xxxxx.xxxx

流量、adb shell ps | grep com.xxxxx.xxxx、获取进程使用的流量：adb shell cat /proc/"+pid+"/net/dev

功耗、adb shell dumpsys battery

GPU、adb shell dumpsys gfxinfo com.xxxxx.xxxx

1、内存

本次测试以xxxxxxapp为测试对象。配合monkey测试随机事件1000次、忽略超时、忽略崩溃

命令： monkey -p com.xxxxx.xxxx --throttle 500 --ignore-timeouts --ignore-crashes   --monitor-native-crashes -v -v -v 1000

shell命令：adb shell dumpsys meminfo com.xxxxx.xxxx | findstr TOTAL

思路：在运行monkey的过程中 每隔一段时间去取内存的数据

代码demo

# coding:utf-8

import os
import time
import matplotlib
from matplotlib import pyplot as plt

data2 = []
def getmeminfo():
    # cmd = "adb shell monkey -p com.xxxxx.xxxx --throttle 500 --ignore-timeouts --ignore-crashes --monitor-native-crashes -v -v -v 1000"
 # os.popen(cmd)
 print("*"*20)
    for i in range(10):
        cmd = (
            "adb shell dumpsys meminfo com.xxxxx.xxxx | findstr TOTAL >>E:\mem.txt"
 )
        os.popen(cmd)
        time.sleep(2)
    with open("E:\mem.txt", "r") as f:
        lines = f.readlines()
    for i in range(0, len(lines), 2):
        data2.append(int(lines[i].split()[1]))

def drawlabe(data1, data2):
    #mainColor = (42 / 256, 87 / 256, 141 / 256, 1)
 plt.xlabel("次数")
    plt.ylabel("内存kb")
    plt.plot(data1, data2, marker="*")
    plt.title("内存波动折线图")
    plt.show()

if __name__ == "__main__":
    number = getmeminfo()
    print(data2)
    data1 = [1,2,3,4,5,6,7,8,9,10]
    drawlabe(data1, data2)

拓展：

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]

2、CPU

本次测试以xxxxxxapp为测试对象。配合monkey测试随机事件1000次、忽略超时、忽略崩溃

命令： monkey -p com.xxxxx.xxxx --throttle 500 --ignore-timeouts --ignore-crashes   --monitor-native-crashes -v -v -v 1000

shell命令：adb shell dumpsys cpuinfo | findstr com.xxxxx.xxxx

demo代码：

#/usr/bin/python
#encoding:utf-8
import csv
import os
import time
#控制类
class Controller(object):
    def __init__(self, count):
        self.counter = count
        self.alldata = [("timestamp", "cpustatus")]
    #单次测试过程
    def testprocess(self):
        result = os.popen("adb shell dumpsys cpuinfo | findstr com.xxxxx.xxxx")
        for line in result.readlines():
            cpuvalue =  line.split("%")[0]
        currenttime = self.getCurrentTime()
        self.alldata.append((currenttime, cpuvalue))
    #多次执行测试过程
    def run(self):
        while self.counter >0:
            self.testprocess()
            self.counter = self.counter - 1
            time.sleep(3)
    #获取当前的时间戳
    def getCurrentTime(self):
        currentTime = time.strftime("%Y-%m-%d %H:%M:%S", time.localtime())
        return currentTime
    #数据的存储
    def SaveDataToCSV(self):
        csvfile = file('cpustatus.csv', 'wb')
        writer = csv.writer(csvfile)
        writer.writerows(self.alldata)
        csvfile.close()
if __name__ == "__main__":
    controller = Controller(10)
    controller.run()
    controller.SaveDataToCSV()

拓展：

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

3 流量篇

shell命令：adb shell ps | grep com.xxxxx.xxxx

1. 概念：
   中等负荷：应用正常操作
   高负荷：应用极限操作

2. demo代码：

   #/usr/bin/python
   #encoding:utf-8
   import csv
   import os
   import string
   import time
   #控制类
   class Controller(object):
       def __init__(self, count):
           #定义测试的次数
           self.counter = count
           #定义收集数据的数组
           self.alldata = [("timestamp", "traffic")]
       #单次测试过程
       def testprocess(self):
           #执行获取进程的命令
           result = os.popen("adb shell ps | grep com.xxxxx.xxxx")
           #获取进程ID
           pid = result.readlines()[0].split(" ")[5]
           #获取进程ID使用的流量
           traffic = os.popen("adb shell cat /proc/"+pid+"/net/dev")
           for line in traffic:
               if "eth0" in line:
                   #将所有空行换成#
                   line = "#".join(line.split())
                   #按#号拆分,获取收到和发出的流量
                   receive = line.split("#")[1]
                   transmit = line.split("#")[9]
               elif "eth1" in line:
                   # 将所有空行换成#
                   line =  "#".join(line.split())
                   # 按#号拆分,获取收到和发出的流量
                   receive2 = line.split("#")[1]
                   transmit2 = line.split("#")[9]
           #计算所有流量的之和
           alltraffic = string .atoi(receive) + string .atoi(transmit) + string .atoi(receive2) + string .atoi(transmit2)
           #按KB计算流量值
           alltraffic = alltraffic/1024
           #获取当前时间
           currenttime = self.getCurrentTime()
           #将获取到的数据存到数组中
           self.alldata.append((currenttime, alltraffic))
       #多次测试过程控制
       def run(self):
           while self.counter >0:
               self.testprocess()
               self.counter = self.counter - 1
               #每5秒钟采集一次数据
               time.sleep(5)
       #获取当前的时间戳
       def getCurrentTime(self):
           currentTime = time.strftime("%Y-%m-%d %H:%M:%S", time.localtime())
           return currentTime
       #数据的存储
       def SaveDataToCSV(self):
           csvfile = file('traffic.csv', 'wb')
           writer = csv.writer(csvfile)
           writer.writerows(self.alldata)
           csvfile.close()
   if __name__ == "__main__":
       controller = Controller(5)
       controller.run()
       controller.SaveDataToCSV()

拓展：

1. 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

2. 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

4 功耗篇

shell命令：adb shell dumpsys battery

demo代码：

#/usr/bin/python
#encoding:utf-8
import csv
import os
import time
#控制类
class Controller(object):
    def __init__(self, count):
        #定义测试的次数
        self.counter = count
        #定义收集数据的数组
        self.alldata = [("timestamp", "power")]
    #单次测试过程
    def testprocess(self):
        #执行获取电量的命令
        result = os.popen("adb shell dumpsys battery")
        #获取电量的level
        for line in result:
            if "level" in line:
                power = line.split(":")[1]
        #获取当前时间
        currenttime = self.getCurrentTime()
        #将获取到的数据存到数组中
        self.alldata.append((currenttime, power))
    #多次测试过程控制
    def run(self):
        #设置手机进入非充电状态
        os.popen("adb shell dumpsys battery set status 1")
        while self.counter >0:
            self.testprocess()
            self.counter = self.counter - 1
            #每5秒钟采集一次数据
            time.sleep(5)
    #获取当前的时间戳
    def getCurrentTime(self):
        currentTime = time.strftime("%Y-%m-%d %H:%M:%S", time.localtime())
        return currentTime
    #数据的存储
    def SaveDataToCSV(self):
        csvfile = file('meminfo.csv', 'wb')
        writer = csv.writer(csvfile)
        writer.writerows(self.alldata)
        csvfile.close()
if __name__ == "__main__":
    controller = Controller(5)
    controller.run()
    controller.SaveDataToCSV()

拓展：

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

5 GPU（FPS）

shell：adb shell dumpsys gfxinfo com.xxxxx.xxxx

待完善-------------------------

拓展：

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