Android APP性能及專項測試（個人整理）
移動測試、 Android測試 、APP測試
Android篇
1. 性能測試
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Android性能測試分為兩類：
1、一類為rom版本（系統）的性能測試
2、一類為應用app的性能測試 -
Android的app性能測試包括的測試項比如：
1、資源消耗
2、內存泄露
3、電量功耗
4、耗時
5、網絡流量消耗
6、移動終端相關資源利用率
7、幀率
8、渲染等等.... -
工具：
（工具的原理都是基於調用android底層的一些api來獲取到測試所用到的值）GT等 -
測試方法：
1、設計場景 ：手工或自動化場景
2、獲取數據：可獲取的數據包括：內存、cpu、電量功耗、hprof（內存泄露分析文件）、響應時間等等。。。。配合手工或自動化場景來獲取數據（最好多取幾次而且每次配合不同的設備看平均值）作為最後的對比分析
3、結果分析 ：拿到數據後分析哪些模塊的數據異常再去Check code定位問題的原因 -
Android系統的幾種場景狀態：
1、空閑狀態： 指打開應用後，點擊home鍵讓應用後臺運行，此時應用處於的狀態叫做空閑
2、中等規格和滿規格狀態：中等規格和滿規格指的是對應用的操作時間的間隔長短不一，中等規格時間較長，滿規格時間較短
1.1 內存篇
背景知識：
C/C++申請的內存空間在native heap中，而java申請的內存空間則在dalvik heap中。這個是因為Android系統對dalvik的vmheapsize作了硬性限制，當java進程申請的java空間超過閾值時，就會拋出OOM異常（這個閾值可以是48M、24M、16M等，視機型而定），可以通過adb shell getprop | grep dalvik.vm.heapgrowthlimit查看此值。也就是說，程序發生OMM並不表示RAM不足，而是因為程序申請的java heap對象超過了dalvik vmheapgrowthlimit。也就是說，在RAM充足的情況下，也可能發生OOM。這樣的設計似乎有些不合理，但是Google為什麽這樣做呢？這樣設計的目的是為了讓Android系統能同時讓比較多的進程常駐內存，這樣程序啟動時就不用每次都重新加載到內存，能夠給用戶更快的響應。迫使每個應用程序使用較小的內存，移動設備非常有限的RAM就能使比較多的app常駐其中。但是有一些大型應用程序是無法忍受vmheapgrowthlimit的限制的
實際上dalvik.vm.heapgrowthlimit和dalvik.vm.heapsize都是java虛擬機的最大內存限制，應用如果不想在dalvikheap達到heapgrowthlimit限制的時候出現OOM，需要在Manifest中的application標簽中聲明android：largeHeap=“true”，聲明後應用dalvik heap達到heapsize的時候才會出現OOM
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內存測試中的測試子項：
1）空閑狀態下的應用內存消耗情況
2）中等規格狀態下的應用內存消耗情況
3）滿規格狀態下的應用內存消耗情況
4）應用內存峰值情況
5）應用內存泄露情況
6）應用是否常駐內存
7）壓力測試後的內存使用情況 -
內存問題現象：
1）內存抖動
2）大內存對象被分配
3）內存不斷增長
4）頻繁GC -
內存數據獲取：
1、各種linux命令（top、free、meminfo…）
2、通過dumpsysadb shell dumpsys meminfo [pakagename | pid]
3、通過/system/xbin/procrank工具adb shell procrank
說明：
VSS – Virtual Set Size 虛擬耗用內存（包含共享庫占用的內存）
RSS – Resident Set Size 實際使用物理內存（包含共享庫占用的內存）
PSS – Proportional Set Size 實際使用的物理內存（比例分配共享庫占用的內存）
USS – Unique Set Size 進程獨自占用的物理內存（不包含共享庫占用的內存） USS 是針對某個進程開始有可疑內存泄露的情況，是一個程序啟動了會產生的虛擬內存，一旦這個程序進程殺掉就會釋放。不過USS需要通過root的手機。一般沒有root的手機我們可以獲取PSS。而PSS通過如下命令來獲取：adb shell dumpsys meminfo <Package Name>|grep TOTAL
4、通過android提供的procrank
1）首先去google獲取procrank、procmem、libpagemap.so三個文件
2）然後push文件，執行 adb push procrank /system/xbin adb push procmem
/system/xbin adb push libpagemap.so /system/lib
3）賦權 adb shell chmod 6755 /system/xbin/procrank adb shell chmod 6755 /system/xbin/procmem adb shell chmod 6755 /system/lib/libpagemap.so ,
4）在開啟工具記錄 adb shell procrank |grep packagename >/address/procrank.txt
5、通過android提供的ActivityManager的getMemoryInfo(ActivityManager.MemoryInfo outInfo)（這個方法是寫一個簡單的app去監控的時候用到的，輕便簡單）
private void GetMemory(){final ActivityManager activityManager = (ActivityManager) getSystemService(ACTIVITY_SERVICE);ActivityManager.MemoryInfo info = new ActivityManager.MemoryInfo();activityManager.getMemoryInfo(info);Log.i(tag,"系統剩余內存:"+(info.availMem >> 10)+"k");Log.i(tag,"系統是否處於低內存運行："+info.lowMemory);Log.i(tag,"當系統剩余內存低於"+info.threshold+"時就看成低內存運行");}
- 6、Memory Monitor （android studio的插件） 【makedown？？？】
- 4. /proc/meminfo文件裏列出的字段解釋：
MemTotal: 所有可用RAM大小。 MemFree: LowFree與HighFree的總和，被系統留著未使用的內存。
Buffers: 用來給文件做緩沖大小。 Cached: 被高速緩沖存儲器（cache memory）用的內存的大小（等於diskcache
minus SwapCache）。 SwapCached:被高速緩沖存儲器（cache
memory）用的交換空間的大小。已經被交換出來的內存，仍然被存放在swapfile中，用來在需要的時候很快的被替換而不需要再次打開I/O端口。
Active: 在活躍使用中的緩沖或高速緩沖存儲器頁面文件的大小，除非非常必要，否則不會被移作他用。 Inactive:
在不經常使用中的緩沖或高速緩沖存儲器頁面文件的大小，可能被用於其他途徑。 SwapTotal: 交換空間的總大小。 SwapFree:
未被使用交換空間的大小。 Dirty: 等待被寫回到磁盤的內存大小。 Writeback: 正在被寫回到磁盤的內存大小。
AnonPages：未映射頁的內存大小。 Mapped: 設備和文件等映射的大小。 Slab:
內核數據結構緩存的大小，可以減少申請和釋放內存帶來的消耗。 SReclaimable:可收回Slab的大小。
SUnreclaim：不可收回Slab的大小（SUnreclaim+SReclaimable＝Slab）。
PageTables：管理內存分頁頁面的索引表的大小。 NFS_Unstable:不穩定頁表的大小。
5. android檢查內存泄露步驟：
1、運行Monkey進行壓力測試：adb shell monkey -p cn.microinvestment.weitou --pct-touch 100 --ingore-crashes --throttle 1000 -s 100 -v -v 50
2、監控內存值，如果出現過大等遞增異常則保存HPROF文件（hprof文件是Java 虛擬機的Heap快照）用於分析查看應用內存的命令：adb shell dumpsys meminfo cn.microinvestment.weitou(進程名)
如果發現內存過大，則保存HPROF文件：adb shell am dumpheap <進程名> <保存路徑>
3、分析hprof文件
用工具MAT來查看，首先還要這個HPROF文件轉換成MAT可讀的文件
在Android SDK tool裏面有個hprof-conv命令：
hprof-conv <原HPROF文件路徑> <轉換後的HPROF路徑>hprof-conv a.hprof b.hprof
4、用MAT工具打開轉換後的HPROF文件
一般選擇Leak Suspects Report（通過SQL語句來查詢對象有沒有被釋放掉，如果有多個相同的對象，則會存在內存泄露的問題）
1.2 CPU篇
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CPU測試中的測試子項：
1）空閑狀態下的應用CPU消耗情況
2）中等規格狀態下的應用CPU消耗情況
3）滿規格狀態下的應用CPU消耗情況
4）應用CPU峰值情況 -
CPU數據獲取：
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個程序（-t 顯示進程名稱，-s 按指定行排序，-n 在退出前刷新幾次，-d 刷新間隔，-m 顯示最大數量）adb shell top | grep PackageName > /address/cpu.txt
1.3 流量篇
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概念：
中等負荷：應用正常操作
高負荷：應用極限操作 -
流量測試中的測試子項：
1、應用首次啟動流量值
2、應用後臺連續運行 2 小時的流量值
3、應用高負荷運行的流量峰值
4、應用中等負荷運行時的流量均值 -
獲取流量數據：
1、tcpdump＋wireshark
2、/proc/net/目錄下相關文件
cat /proc/net/dev 獲取系統的流量信息
3、查詢應用的pid： adb shell ps | grep tataufo #如：31002
通過PID獲取該應用的流量數據： adb shell cat /proc/31002/net/dev
（wlan0代表wifi上傳下載量標識, 單位是字節可以/1024換算成KB, 打開手機飛行模式再關掉就可以將wlan0中的值初始化0）
4、查詢應用的pid： adb shell ps | grep tataufo #如：31002
通過PID獲取UID：adb shell cat /proc//status
通過UID獲取：adb shell cat /proc/net/xt_qtaguid/stats | grep 31002
5、通過adb shell dumpsys package來獲取應用的uid信息，然後在未操作應用之前，通過查看 ：
adb shell cat /proc/uid_stat/uid/tcp_rcv
adb shell cat /proc/uid_stat/uid/tcp_snd
獲取到應用的起始的接收及發送的流量，然後我們再操作應用，再次通過上述2條命令可以獲取到應用的結束的接收及發送的流量，通過相減及得到應用的整體流量消耗
6、Android代碼：Android的TrafficStats類
1.4 功耗篇
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功耗測試中的測試子項：
1、手機安裝目標APK前後待機功耗無明顯差異
2、常見使用場景中能夠正常進入待機，待機電流在正常範圍內
3、長時間連續使用應用無異常耗電現象 -
功耗測試方法：
方法一：軟件
1、采用市場上提供的第三方工具，如金山電池管家之類的。
2、就是自寫工具進行，這裏一般會使用3種方法：
1）基於android提供的PowerManager.WakeLock來進行
2）比較復雜一點，功耗的計算=CPU消耗+Wake lock消耗+數據傳輸消耗+GPS消耗+Wi-Fi連接消耗
3）通過 adb shell dumpsys battery來獲取
3、battery-historian（google開源工具）
方法二：硬件
一般使用萬用表或者功耗儀安捷倫進行測試，使用功耗儀測試的時候，需要制作假電池來進行的，有些不能拔插電池的手機還需要焊接才能進行功耗測試
1.5 GPU篇（FPS）
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概念：
過度繪制： 界面顯示的activity套接了多層而導致
幀率：屏幕滑動幀速率
幀方差： 屏幕滑動平滑度
**FPS：**Frames Per Second 每秒顯示的幀數 根據人眼的生理結構，幀率高於24時就被認為是連貫的。對於遊戲畫面30fps是最低能接受的，60fps逼真感，如果幀率高於屏幕刷新頻率就是浪費。要達到30fps，每幀所占用的時間要小於33毫秒 -
GPU測試中的測試子項：
1、界面過度繪制
2、屏幕滑動幀速率
3、屏幕滑動平滑度 -
過度繪制測試：（人工進行測試）
打開開發者選項中的顯示GPU過度繪制（Debug GPU overdraw）
驗收的標準:
1、不允許出現黑色像素
2、不允許存在4x過度繪制
3、不允許存在面積超過屏幕1/4區域的3x過度繪制（淡紅色區域） -
屏幕滑動幀速率測試：
方法一：
1.手機端打開開發者選項中的啟用跟蹤後勾選Graphics和View
2.啟動SDK工具Systrace，勾選被測應用，點擊Systrace，在彈出的對話框中設置持續抓取時間，在trace taps下面勾選gfx及view選項
3.手工滑動界面可以通過節拍來進行滑動或者掃動，幀率數據會保存到默認路徑下，默認名稱為trace.html
4.將trace.html文件拷貝到linux系統下通過命令進行轉換，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打開文件計算得到幀率
方法二：
硬件的方法，打開高速相機，開啟攝像模式，錄制手工滑動或者掃動被測應用的視頻，再通過人工或者程序數幀的方法對結果進行計算得到幀率 -
屏幕滑動平滑度的測試：
方法如同幀率測試，唯一的差異就是最後的結果計算公式的差異 -
捕獲app幀率（android流暢度FPS測試）：
1、打開手機開發者選項，勾選GPU顯示配置文件（系統會記錄保留每個界面最後128幀圖像繪制的相關時間信息）
2、adb shell dumpsys gfxinfo com.xxx.xxx > zinfo.txt
3、結果數據分析
Profile data in ms部分：
Draw： 創建顯示列表的時間（DisplayList），所有View對象OnDraw方法占用的時間
Process： Android 2D渲染引擎執行顯示列表所花的時間，View越多時間越長
Execute：將一幀圖像交給合成器（compsitor）的時間，較小 -
其他工具：
GameBench 測試android app的FPS工具
Gfxinfo 查看app繪制性能工具
1.6 響應時間篇
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理解：
1）從單擊事件觸發到容器啟動NativeAPP消耗的時間（埋點）
2）NativeAPP完整啟動消耗的時間（可以通過system.log獲取）
3）Native調用RPC請求方法的延遲時間（埋點）
4）RPC請求發出去過程中的具體數據（req_size req_header req_time等，通過埋點獲取）
5）RPC請求返回的具體數據（res_size res_header res_time等，通過埋點獲取）
6）本地解析返回數據所消耗的時間（埋點或者TraceView工具可獲取）
7）界面渲染的時間（可以通過慢速攝像機或者埋點獲取） -
android app啟動時間測試
（安卓Activity啟動過程性能剖視: http://www.rudy-yuan.net/archives/59/） -
應用的啟動時間的測試，分為三類：
1）首次啟動 --應用首次啟動所花費的時間
2）非首次啟動 --應用非首次啟動所花費的時間
3）應用界面切換--應用界面內切換所花費的時間 -
應用啟動時間數據獲取：
1、adb logcat > /address/logcat.txt#所有activity打印的日誌find “Displayed” /address/logcat.txt > /newaddress/fl.txt#通過日誌過濾關鍵字Displayed來過濾find “ActivityName” /newaddress/fl.txt > /newaddress/last.txt#通過activity名來過濾獲取所測應用
通過計算activity最後剩余的時間之和即可
2、硬件測試， 使用高速相機或者手機采用錄像的方法把應用啟動過程給錄制下來，然後通過人工數幀或者程序數幀的方式計算啟動時間
2 弱網測試
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測試方法：
1、使用真實的SIM卡、運營商網絡來進行測試（移動無線測試中存在一些特別的BUG必須在特定的真實的運營商網絡下才會發現）
2、通過代理的方式模擬弱網環境進行測試（charles 硬延遲）
3、連接模擬弱網的熱點進行測試 -
熱點模擬方法：
1）通過設置iPhone的開發者模式之後共享熱點（硬延遲）
2）FaceBook開源的ATC（可使用樹莓派來搭建ACT環境） -
用戶體驗需要做的：
1）在應用中統一弱網加載的界面樣式、動畫效果、菊花icon等
2）統一網絡錯誤、服務端錯誤、超時等展現給用戶的界面和提示語句
3）定義清楚在每個中間過程是的用戶交互行為 - 本文轉自：https://www.zybuluo.com/defias/note/592309
Android APP性能及專項測試（個人整理）