Android性能测试:(内存、cpu、fps、流量、GPU、电量)|adb篇

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adb 常用命令

  1. 获取连接设备号:adb devices

  2. 列出设备所有已安装的包名 (不需root权限)

    adb shell “pm list packages”,可以加上grep 进行筛选(windows系统使用findstr /i "xxxx" 或者 find)

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3.查看进程列表:adb shell "ps",同时也能获取到应用的UID,方式如下(不需root权限):

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u0_a开头的都是Android的应用进程,Android的应用的UID是从10000开始,到19999结束,可以在Process.java中查看到(FIRST_APPLICATION_UID和LAST_APPLICATION_UID),u0_a后面的数字就是该应用的UID值减去FIRST_APPLICATION_UID所得的值,所以,对于截图这个应用进程,它是u0_a155,按前面的规制,它的UID就是155 + FIRST_APPLICATION_UID = 10155。

内存说明

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)

一般来说内存占用大小有如下规律:VSS >= RSS >= PSS >= USS

adb 查看单个内存占用量 (均不需要root权限)

  1. 单个应用的最大内存限制

    adb shell "getprop | grep heapgrowthlimit"

  2. 应用启动后分配的初始内存

    adb shell "getprop|grep dalvik.vm.heapstartsize"

  3. 单个java虚拟机的最大内存限制

    adb shell "getprop|grep dalvik.vm.heapsize"

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adb内存数据采集

使用 adb shell "dumpsys meminfo -s "命令,输出结果分以下4部分:

  1. process 以进程的PSS从大到小依次排序显示,每行显示一个进程;

  2. OOM adjustment 分别显示每类的进程情况

  3. category 以Dalvik/Native/.art mmap/.dex map等划分的各类进程的总PSS情况

  4. total 总内存、剩余内存、可用内存、其他内存

执行结果如下图,重点取该应用的TOTAL 对应的内存占用大小(KB)

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PS:在apk内调用运行获取其他app的内存数据则需要root权限

adb fps(每秒帧数,计算流畅度)数据采集

adb命令:adb shell dumpsys gfxinfo

前提:开发者选项=>GPU呈现模式分析确保打开=>在adb shell dumpsys gfxinfo中or 在屏幕上显示为线型图

方法仅适用于Android原生应用,不适用于游戏

正常情况下帧率应该在16.67ms左右,1秒60帧,执行结果如下:

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详细计算方法如下:

  1. 首先获取执行一次命令打印出来的结果,重点关注Draw Prepare Process Execute 行下面的数据

    Draw:是消耗在构建java显示列表DisplayList的时间。说白了就是执行每一个View的onDraw方法,创建或者更新每一个View的DisplayList对象的时间。

    Process:表示是消耗在Android的2D渲染器执行显示列表的时间,view越多,要执行的绘图命令就越多,时间就越长

    Execute:消耗在排列每个发送过来的帧的顺序的时间.或者说是CPU告诉GPU渲染一帧的时间,这是一个阻塞调用,因为CPU会一直等待GPU发出接到命令的回复。所以这个时间,一般都很短。

    Draw + Prepare+Process + Execute = 完整显示一帧 ,这个时间要小于16ms才能保存每秒60帧。

  2. 计算总数据的行数 frame_count = row_num, 计算每行渲染时间render_time = Draw + Prepare+Process + Execute, 当渲染时间>16.67ms(1000/60),按照垂直同步机制,该帧已经渲染超时

  3. 一旦render_time>16.67 算一次jank(丢帧),一旦jank,需要用掉额外的vsync

    vsync_overtime = 向上取整(render_time/16.67) - 1

    比如:render_time = 66.68 vsync_overtime = 3

    render_time = 67 vsync_overtime = 4

    一次命令执行获得的fps = int( frame_count * 60 / (frame_count + vsync_overtime_sum))

还有一个命令是: adb shell dumpsys SurfaceFlinger --latency LayerName

这个命令能获取游戏/视频应用的fps数据

其中LayerName在各个不同系统中获取的命令是不一样的

在Android 6系统直接就是SurfaceView

在Android 7系统中可以通过 dumpsys window windows | grep mSurface | grep SurfaceView 然后通过数据截取到

在Android 8系统中可以通过 dumpsys SurfaceFlinger | grep android包名获取到

执行命令结果如下:

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计算方法比较简单,一般打印出来的数据是129行(部分机型打印两次257行,但是第一部分是无效数据,取后半部分),取len-2的第一列数据为end_time,取len-128的第一列数据为start_time

fps = 127/((end_time - start_time) / 1000000.0)

至于为啥要取第一列数据,这里不做过多介绍

Android性能测试之fps获取

至于为啥要处于1000000,因为命令打印出来的是纳秒单位,要转为毫秒进行计算,127就是因为命令一次打印出来127帧的数据而已

adb CPU占用率数据采集

有两种方法可以获取

1) adb shell "top -n 5 | grep " ,第三列就是实时监控的CPU占用率(-n 指定执行次数,不需root权限),这边top命令执行需要2到3s左右,一般可以采用busybox 的top命令执行,效率会快很多

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2) adb shell "dumpsys cpuinfo | grep "

两种方法直接区别在于,top是持续监控状态,而dumpsys cpuinfo获取的实时CPU占用率数据

adb 耗电量数据采集

adb命令:adb shell "dumpsys batterystats < package | pid>" (Android 5.0后引入)

获取单个应用的耗电量信息,具体返回结果待研究

adb命令:adb shell "dumpsys battery"

出现信息解读:

AC powered:false 是否连接AC(电源)充电线

USB powered:true 是否连接USB(PC或笔记本USB插口)充电

Wireless powered:false 是否使用了无线电源

status: 1 电池状态,2为充电状态,其他为非充电状态

level:58 电量(%)

scale: 100. 电量最大数值

voltage: 3977 当前电压(mV)

current now: -335232. 当前电流(mA)

temperature:355 电池温度,单位为0.1摄氏度

technology:Li-poly. 电池种类

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adb 采集流量数据

adb 命令:adb shell "dumpsys< package | pid> | grep UID" [通过ps命令,获取app的UID(安装后唯一且固定)]

adb shell cat /proc/uid_stat/UID/tcp_rcv [cat为查看命令,读取tcp_rcv获取应用接收流量信息(设备重启后清零)]

adb shell cat /proc/uid_stat/UID/tcp_snd [cat为查看命令,读取tcp_snd获取应用发送流量信息(设备重启后清零)]

计算流量消耗步骤:

  1. 执行一次这两条命令,获取到应用的开始接收及发送的流量

  2. 然后我们再操作应用,执行一段时间测试

  3. 再次执行上述 2 条命令可以获取到应用结束时候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

或者还有一种方式获取应用流量消耗:

  1. 首先获取应用固定uid

    dumsys package android包名 | grep userId

  2. 执行cat /proc/net/xt_qtaguid/stats | grep uid

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其中第6列代表rx_bytes接收的字节数,第8列为tx_bytes发送的字节数
  1. 一个uid可能对应多个进程,把数据累加就行

    两个时间片中间应用流量的消耗,就计算接收字节数的差值就行

adb采集CPU温度

首先判断类型:

cat /sys/class/thermal/thermal_zone*/type

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只有红框框出来的是有效的

cat /sys/class/thermal/thermal_zone*/temp

获取CPU温度

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adb采集电池温度

dumpsys battery | grep temperature 单位0.1摄氏度

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adb 采集GPU占用率

注意事项

  1. 所有dumpsys命令获取性能数据,如果adb shell进入终端执行,均要求执行有root权限,如果PC端进入终端执行,则无此要求


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