導語：
本次技術乾貨分享主要是講解PerfDog卡頓Jank定義、原理及影響。內容將分為五部分：FrameTime、FPS、流暢度、Jank、影響。從深層次分析在性能測試工作中這五部分起到的重要意義。
第一部分：FrameTime
FrameTime 的定義：兩幀畫面間隔耗時(也可簡單認為單幀渲染耗時)。
對於FrameTime和卡頓是否有關聯？請看下圖的案例圖示：
從圖中可看出畫面中B幀在GPU渲染耗時(幀生成時間)大於顯示器刷新間隔,佔用兩次顯示器刷新耗時。也就是說有一次畫面沒刷新。當出現多次沒有畫面刷新(也就是說畫面沒變化)，則可能是一次卡頓。
從這裡就得出結論：玩家用戶真正看到的是屏幕新畫面刷新間隔時間，而不是eglSwapbuffers-GPU渲染完成(並未有提交屏幕顯示)間隔時間。所以後面所提到Frametime統統指的是屏幕Display-Frametime。
PerfDog工具優點：PerfDog統計的FPS和Frametime都是用戶看到的屏幕Display新畫面真實刷新FPS和幀耗時。所以大家可以直接通過Frametime來判斷測試過程中是否出現卡頓。
第二部分：FPS
FPS的定義：幀率（1秒內平均畫面刷新次數）。
平均幀率:傳統常說的FPS，1秒內平均畫面刷新次數。
瞬時幀率:單幀耗時FrameTime算出來實時FPS，每一幀畫面刷新耗時換算出的實時幀率。
畫面渲染流程圖如下，每一幀FrameTime。
PerfDog統計幀率及FrameTime如下圖：
FPS幀率與卡頓是否有關係？我們分為Andriod和ios兩個場景去進一步瞭解：
iOS端
蘋果WDDC18年開發者大會
① FramePacing
比如下面兩個遊戲畫面,左邊的試圖以60幀運行,但實際只能達到40幀;右邊的則持續穩定在30幀運行:
上圖左邊幀率高,反而看起來有一卡一頓的現象,這就是Micro Stuttering(微型口吃)導致的,左邊FrameTime如下圖：
通過FrameTime可以看出，左邊高幀率FPS=40幀率中出現一次FrameTim>=117ms，理論平均FrameTime=25ms。所以非均勻渲染，雖然幀率高達40，但依然覺得非常卡。
右邊低幀率30幀運行FrameTime如下圖：
從上面FrameTime可以看出，幀率FPS=30，FrameTime均勻為33ms，畫面會非常平滑。
總結：幀率高，未必流暢。
Android端
測試系統版本：Android4.4
① 流暢度機制-黃油計劃(Jank)
Google Jank 計算思路：考慮視覺慣性，以硬件vsync時間間隔，連續1次vsync沒有新畫面刷新，則認為是一次卡頓，也就是說下一次vsync時間點沒有新畫面刷新，則認為是一次Jank。
第三部分：流暢度
流暢度與卡頓的關聯可以用以下的流程圖來大致展示：
流暢度影響卡頓。這個可以簡單的理解為視覺慣性和電影幀這兩個方面：
1、視覺慣性
視覺預期幀率，用戶潛意識裡認為下幀也應該是當前幀率刷新比如一直60幀，用戶潛意識裡認為下幀也應該是60幀率。刷新一直是25幀，用戶潛意識裡認為下幀也應該是25幀率。但是刷新如果是60幀一下跳變為25幀，擾亂用戶視覺慣性。這個時候就會出現用戶體驗的卡頓感。
2、電影幀
電影幀率(18-24)，一般是24幀。電影幀單幀耗時：1000ms/24=40ms。電影幀率是一個臨界點。低於這個幀率，人眼基本能感覺畫面不連續性，也就是感覺到了卡頓。
第四部分：PerfDog-Jank
PerfDog Jank 計算思路：考慮視覺慣性，假設以前三幀的平均幀耗時為參考，作為vsync時間間隔，連續兩次vsync沒有新渲染畫面刷新，則認為是一次潛在卡頓，也就是說下一幀耗時大於前三幀平均幀耗時2倍，則認為一次潛在卡頓。同時單幀耗時滿足大於兩倍電影幀耗時1000ms/24*2 (由於人眼低於24幀才能辨別畫面不連續性)，則認為是一次真正卡頓。同時若單幀耗時大於3倍電影幀耗時，則認為是一次嚴重卡頓。
註解：為什麼是兩次vsync？GPU一般是3重緩衝buffer，當前幀已佔用一個buffer，即剩餘2緩衝buffer，人眼一般可容忍2幀延遲。
為什麼是兩幀電影幀耗時？低於24幀畫面，人眼就能感知到畫面不連續性，電影一般都是24幀。即電影幀耗時1000ms/24=41.67ms，兩幀電影幀耗時也就是41.67ms*2，三幀電影幀耗時是41.67ms*3。
PerfDog Jank計算方法：
同時滿足兩條件，則認為是一次卡頓Jank.
①Display FrameTime>前三幀平均耗時2倍。
②Display FrameTime>兩幀電影幀耗時 (1000ms/24*2=84ms)。
同時滿足兩條件，則認為是一次嚴重卡頓BigJank.
①Display FrameTime >前三幀平均耗時2倍。
②Display FrameTime >三幀電影幀耗時(1000ms/24*3=125ms)。
Google-Jank如圖：
PerfDog-Jank如圖：
真實測試FrameTime計算Jank，如下圖：
PerfDog-Jank如圖：
備註：幀率低，並不是頓卡，如幀率都是隻有幾幀了，還有什麼頓卡而言？
目前主流遊戲對比Jank如下：
PerfDog-web平臺
第五部分：影響
從前面的知識瞭解到FrameTime、FPS、流暢度和Jank之間的緊密聯繫後，就可以順其自然得出我們的結論：APP和遊戲到底需不需要關注Jank卡頓呢？答案是需要的，並且還是重點關注！理由如下：
遊戲方面
遊戲流暢度是最影響用戶體驗的，所以需要重點關注FPS和Jank。
備註：比如遊戲中已預知的卡頓，如新UI彈出等造成卡頓，可認為是干擾，需要剔除，不應算在Jank，可通過web雲上，框選右鍵刪除干擾數據。
APP方面
APP也需要關注FPS及Jank。只是需要區分使用場景，如：
1) 靜態頁面窗口
只需關注FPS，理論FPS應該為0，否則，說明有冗餘刷新，容易引起手機發熱及耗電。
2) 有滾動動畫頁面窗口
只需關注FPS，FPS處於合適值即可，無需高頻刷新。
3) 快速滑動頁面窗口。
需要關注FPS和Jank。手機交互靈敏度就是來源於此，Android系統才出黃油計劃Jank。一般滑動狀態下，幀率越高越好，Jank越小越好。
4) 播放視頻頁面窗口。
需要關注FPS和Jank，視頻卡頓直接影響用戶。視頻一般幀率18-24幀，Jank=0。比如微信播放視頻、視頻播放器等。
通過這五部分的講解，相信大家可以清楚的瞭解Jank卡頓對於APP&遊戲的重要，以及其關注的側重點，PerfDog正是是致力於為遊戲&應用提升品質。
PerfDog是由WeTest騰訊質量開放平臺發行的移動全平臺iOS\Android性能測試工具，能快速定位分析性能問題，提升APP應用及遊戲性能和品質，手機無需ROOT/越獄，手機硬件、遊戲及應用無需做任何更改，極簡化即插即用。
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