Android性能測試（內存、cpu、fps、流量、GPU、電量）——adb篇

3）查看進程列表：adb shell "ps"，同時也能獲取到應用的UID，方式如下（不需root權限）：

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u0_a開頭的都是Android的應用進程，Android的應用的UID是從10000開始，到19999結束，可以在Process.java中查看到（FIRST_APPLICATION_UID和LAST_APPLICATION_UID），u0_a后面的數字就是該應用的UID值減去FIRST_APPLICATION_UID所得的值，所以，對于截圖這個應用進程，它是u0_a155，按前面的規(guī)制，它的UID就是155 + FIRST_APPLICATION_UID = 10155。

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）

一般來說內存占用大小有如下規(guī)律：VSS = RSS = PSS = USS

使用 adb shell "dumpsys meminfo -s pakagename | pid"命令，輸出結果分以下4部分:

PS：在apk內調用運行獲取其他app的內存數據則需要root權限

adb命令：adb shell dumpsys gfxinfo package | pid

正常情況下幀率應該在16.67ms左右，1秒60幀，執(zhí)行結果如下：

詳細計算方法如下：

還有一個命令是: adb shell dumpsys SurfaceFlinger --latency LayerName

其中LayerName在各個不同系統(tǒng)中獲取的命令是不一樣的

在Android 6系統(tǒng)直接就是SurfaceView

在Android 7系統(tǒng)中可以通過 dumpsys window windows | grep mSurface | grep SurfaceView 然后通過數據截取到

在Android 8系統(tǒng)中可以通過 dumpsys SurfaceFlinger | grep android包名獲取到

執(zhí)行命令結果如下：

計算方法比較簡單，一般打印出來的數據是129行（部分機型打印兩次257行，但是第一部分是無效數據，取后半部分），取len-2的第一列數據為end_time，取len-128的第一列數據為start_time

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

至于為啥要取第一列數據，這里不做過多介紹，歡迎參看這兩篇文章

老羅的文章SurfaceView原理

Android性能測試之fps獲取

至于為啥要處于1000000，因為命令打印出來的是納秒單位，要轉為毫秒進行計算，127就是因為命令一次打印出來127幀的數據而已

有兩種方法可以獲取

1） adb shell "top -n 5 | grep package | pid" ，第三列就是實時監(jiān)控的CPU占用率（-n 指定執(zhí)行次數，不需root權限），這邊top命令執(zhí)行需要2到3s左右，一般可以采用busybox 的top命令執(zhí)行，效率會快很多

2） adb shell "dumpsys cpuinfo | grep package | pid"

兩種方法直接區(qū)別在于，top是持續(xù)監(jiān)控狀態(tài)，而dumpsys cpuinfo獲取的實時CPU占用率數據

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

獲取單個應用的耗電量信息，具體返回結果待研究

adb命令：adb shell "dumpsys battery"

出現(xiàn)信息解讀：

AC powered：false 是否連接AC（電源）充電線

USB powered：true 是否連接USB（PC或筆記本USB插口）充電

Wireless powered：false 是否使用了無線電源

status: 1 電池狀態(tài)，2為充電狀態(tài)，其他為非充電狀態(tài)

level：58 電量（%）

scale: 100. 電量最大數值

voltage: 3977 當前電壓（mV）

current now: -335232. 當前電流（mA）

temperature:355 電池溫度，單位為0.1攝氏度

adb 命令：adb shell "dumpsys package | pid | grep UID" [通過ps命令，獲取app的UID（安裝后唯一且固定）]

adb shell cat /proc/uid_stat/UID/tcp_rcv [cat為查看命令，讀取tcp_rcv獲取應用接收流量信息（設備重啟后清零）]

adb shell cat /proc/uid_stat/UID/tcp_snd [cat為查看命令，讀取tcp_snd獲取應用發(fā)送流量信息（設備重啟后清零）]

計算流量消耗步驟：

或者還有一種方式獲取應用流量消耗：

首先判斷類型：

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

只有紅框框出來的是有效的

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

獲取CPU溫度

dumpsys battery | grep temperature 單位0.1攝氏度

獲取/proc/stat文件內容（無權限限制）

總的cpu時間片是 total = user+nice+system+idle+iowait+irq+softirq

忙碌時間為 notidle = user+nice+system +iowait+irq+softirq

cpu使用率計算方法為，先取開始的total值和忙碌時間notidle，隔一段時間片，再取一次計算total2，notidle2, cpuuse = (notidle2 – notidle) * 100 / (total2 - total)%

PS:由于Android 8權限收緊，在Android 8系統(tǒng)手機內apk內讀取文件內容為空，需要shell權限才可獲取文件內容，下同

讀/sys/devices/system/cpu/cpuX/cpufreq/scaling_cur_freq文件的值，X不定，看是幾核手機，scaling_cur_freq是否存在也不一定，需要判斷

至于為啥不取cpuinfo_cur_freq文件的值，原因是android 6,7系統(tǒng)獲取的時候，這個文件shell沒有讀取權限，需要root權限

參考文章：

Android 6,7系統(tǒng)可執(zhí)行

dumpsys window windows | grep "mCurrentFocus"

執(zhí)行結果一般為類似：

mCurrentFocus=Window{81caaa5 u0 com.tencent.mobileqq/com.tencent.mobileqq.activity.SplashActivity}

按照一定規(guī)則把com.tencent.mobileqq提取出來即可

直接apk內讀取文件即可，不需要shell權限（支持到Android8）

Gpu使用率獲?。簳玫絻蓚€值，（前一個/后一個）*100%=使用率

adb shell cat /sys/class/kgsl/kgsl-3d0/gpubusy

Gpu工作頻率：

adb shell cat /sys/class/kgsl/kgsl-3d0/gpuclk

adb shell cat /sys/class/kgsl/kgsl-3d0/devfreq/cur_freq

Gpu最大、最小工作頻率：

adb shell cat /sys/class/kgsl/kgsl-3d0/devfreq/max_freq

adb shell cat /sys/class/kgsl/kgsl-3d0/devfreq/min_freq

Gpu可用頻率

adb shell cat /sys/class/kgsl/kgsl-3d0/gpu_available_frequencies

adb shell cat /sys/class/kgsl/kgsl-3d0/devfreq/available_frequencies

Gpu可用工作模式：

adb shell cat /sys/class/kgsl/kgsl-3d0/devfreq/available_governors

Gpu當前工作模式：

adb shell cat /sys/class/kgsl/kgsl-3d0/devfreq/governor

Android電量測試

背景介紹

目前對于移動設備而言，電量是很重要的一個方面。現(xiàn)在大家使用手機基本每天都需要充電，所以用戶也非常關注耗電的問題，如果應用設計不合理導致電量大量消耗，那么對于關注耗電的用戶而言，這款應用將會是首要卸載目標。因此，作為測試人員，我們也應該對應用的耗電做一些針對性測試。

Android電量測試

各參數意義

battery_level: 電量，可以看出電量的變化

plugged: 充電狀態(tài)，這一欄顯示是否進行了充電，以及充電的時間范圍。

Screen: 屏幕是否點亮，這一點可以考慮到睡眠狀態(tài)和點亮狀態(tài)下電量的使用信息。

Top: 該欄顯示當前時刻哪個app處于最上層，就是當前手機運行的app，用來判斷某個app對手機電量的影響，這樣也能判斷出該app的耗電量信息。該欄記錄了應用在某一個時刻啟動，以及運行的時間，這對我們比對不同應用對性能的影響有很大的幫助。

wake_lock*: wake_lock該屬性是記錄wake_lock模塊的工作時間。是否有停止的時候等。

running: 界面的狀態(tài)，主要判斷是否處于idle的狀態(tài)。用來判斷無操作狀態(tài)下電量的消耗。

wake_lock_in: wake_lock有不同的組件，這個地方記錄在某一個時刻，有哪些部件開始工作，以及工作的時間。

Gps: gps是否開啟。

phone_in_call: 是否進行通話。

Sync: 是否跟后臺同步。可以把鼠標停在某一項上面?？梢钥吹胶螘rsync同步啟動的，持續(xù)時間Duration多久。電池容量不會顯示單一行為消耗的具體電量，這里只能顯示使用電池的頻率和時長，你可以看分時段的剩余電量來了解具體消耗了多少電量。

Job: 后臺的工作，比如服務service的運行。

data_conn: 數據連接方式的改變，上面的edge是說明采用的gprs的方式連接網絡的。此數據可以看出手機是使用2g，3g，4g還是wifi進行數據交換的。這一欄可以看出不同的連接方式對電量使用的影響。

Status: 電池狀態(tài)信息，有充電，放電，未充電，已充滿，未知等不同狀態(tài)。這一欄記錄了電池狀態(tài)的改變信息。

phone_signal_strength: 手機信號狀態(tài)的改變。這一欄記錄手機信號的強弱變化圖，依次來判斷手機信號對電量的影響。

Health: 電池健康狀態(tài)的信息，這個信息一定程度上反映了這塊電池使用了多長時間。這一欄記錄電池狀態(tài)在何時發(fā)生改變，上面的圖中電池狀態(tài)一直處于good狀態(tài)。

Plug: 充電方式，usb或者插座，以及顯示連接的時間。這一欄顯示了不同的充電方式對電量使用的影響。

優(yōu)點：結果直觀，有詳細的耗電數據

缺點：不支持5.0以下的android系統(tǒng)

獲取數據注意事項：

獲取測試結果時我們也要注意數據的有效性，避免數據誤差，讓數據更有效的說明問題，下面提供兩種方法，來提高獲取數據的有效性。

一、橫向對比法：分兩步測試，第一步測量手機硬件運行消耗的電量；第二步測試手機硬件和軟件運行綜合的耗電量。最后將兩次的耗電進行對比，得出軟件消耗的電量大??；

二、縱向對比法：同時進行兩臺手機，其中一臺手機不運行軟件，另一臺手機運行軟件；分別獲得兩臺手機的耗電量，對比兩臺手機耗電量差異，得出軟件消耗的電量大小。

這兩種方法在測試上有一定的差異，很多應用軟件都是需要移動網絡的支持，而手機接收的網絡信號是會隨時間變化的。

因此，第一種方法的誤差主要來源于手機在不同的基站網絡下工作狀態(tài)的變化。

第二種方法的差異則體現(xiàn)在兩臺手機本身硬件消耗的電量可能存在差異，所以需要盡可能使用同一型號，同一批次的手機。

做Android手機軟件測試需要掌握哪些工具？

請注意測試本身不是靠工具的而是靠設計，這是我的理念，所以我一向覺得，很多人認為做測試做的好就是靠掌握一門好的工具，這個觀點是不正確的，所以我可以負責任的告訴你，做Android手機需要掌握的不是工具、而是理念、思維、以及框架，總的來說是本質，而工具只是輔助，那么現(xiàn)在我來介紹一些我了解的工具（僅僅是了解，很多沒用過）

開源 Android 軟件測試工具包括：Android Test Kit, AndroidJUnit4, Appium, calabash-android, Monkey, MonkeyTalk, NativeDriver, Robolectric, RoboSpock, Robotium, UIAutomator, Selendroid。

Android Test Kit

Android Test Kit 是一組 Google 開源測試工具，用于 Android 平臺，包含 Espresso API 可用于編寫簡潔可靠的 Android UI 測試。

AndroidJUnit4

AndroidJUnit4 是一個讓 JUnit 4 可以直接運行在 Android 設備上的開源命令行工具。

Appium

Appium 是一個開源、跨平臺的自動化測試工具，用于測試原生和輕量移動應用，支持 iOS, Android 和 FirefoxOS 平臺。Appium 驅動蘋果的 UIAutomation 庫和 Android 的 UiAutomator 框架，使用 Selenium 的 WebDriver JSON 協(xié)議。Appinm 的 iOS 支持是基于 Dan Cuellar's 的 iOS Auto. Appium 同時綁定了 Selendroid 用于老的 Android 平臺測試。

Calabash-android

calabash-android 是一個基于 Cucumber 的 Android 的功能自動化測試框架。Calabash 允許你寫和執(zhí)行，是開源的自動化移動應用測試工具，支持 Android 和 iOS 原生應用。Calabash 的庫允許原生和混合應用的交互測試，交互包括大量的終端用戶活動。Calabash 可以媲美 Selenium WebDriver。但是， 需要注意的是 web 應用和桌面環(huán)境的交互跟觸摸屏應用的交互是不同的。Calabash 專為觸摸屏設備的原生應用提供 APIs。

Monkey

Monkey 是 Google 開發(fā)的 UI/應用測試工具，也是命令行工具，主要針對壓力測試。你可以在任意的模擬器示例或者設備上運行。Monkey 發(fā)送一個用戶事件的 pseudo-random 流給系統(tǒng)，作為你開發(fā)應用的壓力測試。

MonkeyTalk

MonkeyTalk 是世界上最強大的移動應用測試工具。MonkeyTalk 自動為 iOS 和 Android 應用進行真實的，功能性交互測試。MonkeyTalk 提供簡單的 "smoke tests"，復雜數據驅動的測試套件。MonkeyTalk 支持原生，移動和混合應用，真實設備或者模擬器。MonkeyTalk 使得場景捕獲非常容易，可以記錄高級別，可讀的測試腳本。同樣的命令可以用在 iOS 和 Android 應用上。你可以記錄一個平臺的一個測試，并且可以在另外一個平臺回放。MonkeyTalk 支持移動觸摸和基于手勢交互為主的移動體驗。點擊，拖拽，移動，甚至是手指繪制也可以被記錄和回放。

NativeDriver

NativeDriver 是 WebDriver API 的實現(xiàn)，是原生應用 UI 驅動，而不是 web 應用。

Robolectric

Robolectric 是一款Android單元測試框架，使用 Android SDK jar，所以你可以使用測試驅動開發(fā) Android 應用。測試只需幾秒就可以在工作站的 JVM 運行。Robolectric 處理視圖縮放，資源加載和大量 Android 設備原生的 C 代碼實現(xiàn)。Robolectric 允許你做大部分真實設備上可以做的事情，可以在工作站中運行，也可以在常規(guī)的 JVM 持續(xù)集成環(huán)境運行，不需要通過模擬器。

RoboSpock

RoboSpock 是一個開源的 Android 測試框架。提供簡單的編寫 BDD 行為驅動開發(fā)規(guī)范的方法，使用Groovy 語音，支持 Google Guice 庫。RoboSpock 合并了 Robolectric 和 Spock 的功能。

Robotium

Robotium 是一款國外的Android自動化測試框架，主要針對Android平臺的應用進行黑盒自動化測試，它提供了模擬各種手勢操作（點擊、長 按、滑動等）、查找和斷言機制的API，能夠對各種控件進行操作。Robotium結合Android官方提供的測試框架達到對應用程序進行自動化的測 試。另外，Robotium 4.0版本已經支持對WebView的操作。Robotium 對Activity，Dialog，Toast，Menu 都是支持的。

UIAutomator

uiautomator 測試框架提高用戶界面（UI）的測試效率，通過自動創(chuàng)建功能 UI 測試示例，可以在一個或者多個設備上運行你的應用。

Selendroid

Selendroid 是一個 Android 原生應用的 UI 自動化測試框架。測試使用 Selenium 2 客戶端 API 編寫。Selendroid 可以在模擬器和實際設備上使用，也可以集成網格節(jié)點作為縮放和并行測試。

如何對一個Android軟件進行測試？

主要測試內容包括：

1、功能正確性測試；

根據這個安桌軟件的需求，看它到底支持那些功能，對每個功能，編寫測試用例，驗證這個功能是否正確；例如：有注冊，登陸，編輯消息，發(fā)送消息，刪除消息，察看消息等功能，那么你就要測試這每個功能是否正確實現(xiàn)了。

2、界面易用性測試；

主要考慮（1）易理解性；（2）易學習性；（3）易操作性；是否達到要求。

3、兼容性測試；

不同安卓版本的兼容性；不同安卓設備的兼容性，例如：不同廠家的手機，PAD等；看該軟件在不同的軟件和硬件下顯示是否正常，功能是否正確；

4、安全性測試；

用戶信息是否不被泄漏等；

5、不同網絡狀態(tài)下的測試；

wifi和2g，3g不同的網絡速度下的功能是否正確；沒有網絡連接的情況下會怎么樣，等等。