Android 性能测试工具使用说明

一、Android studio自带性能测试工具

1.Memory Monitor

1)使用说明

功能：实时监测应用的内存使用情况，查找内存泄漏。

• Initiate GC（橙色小卡车）：就是手动调用GC，我们在抓内存前，一定要手动点击 Initiate GC按钮手动触发GC，这样抓到的内存使用情况就是不包括Unreachable对象的（Unreachable指的是可以被垃圾回收器回收的对象，但是由于没有GC发生，所以没有释放，这时抓的内存使用中的Unreachable就是这些对象）

• Dump Java Heap（紫色带向下的箭头）：获取hprof文件（hprof文件是我们使用MAT工具分析内存时使用的文件），但这里直接产生的文件MAT还不能直接使用，需用转换成标准的hprof文件。可以使用AndroidStudio转换或者用hprof-conv命令转化，具体不详细介绍，网上可以查到。
  

  
  图1

• Start Allocation Tracking（紫色带圆圈）：开始分配追踪，第一次点击可以指定追踪内存的开始位置，第二次点击可以结束追踪的位置。这样我们截取了一段要分析的内存，等待几秒钟AndroidStudio会给我们打开一个Allocation视图（感觉和MAT工具差不多，不过MAT工具更加强大，我们也可以获取hprof文件，使用MAT来分析）
  

  
  图2

2)数据说明

  通过图1红色框内的信息可以知道，SettingFragment存在内存泄漏，正常情况当退出之后，SettingFragment应该被回收，我们打开代码看一下。

果然类中有内部类线程，默认持有SettingFragment，线程没有执行完成一直不能释放，造成内存泄漏。

  通过图2我们首先看到9号线程它占用了百分之55.82的内存，那么我们就点开它看一下，每次都只要点开其中内存占用最大的就可以。查找里边占用内存大的除系统方法以外的方法，进行分析。确认是否需要优化。

2.CPU Monitor

1)使用说明

功能：实时监测应用的CPU的使用情况。

如上图中，点击Start Method Tracing按钮，过一定时间，再点击该按钮，则停止Method Tracing。稍等几秒种，Android Studio就会打开一个有助于我们进行分析及优化项目的界面。如下图：

2)数据说明

图形主要是方法所调用时间信息，对应的信息有：

• Name：方法名称
• Invocation Count：方法调用次数
• Inclusive Time：方法所用时间，包括所有调用的子方法的时间
• Exclusive Time：仅仅是方法本身调用的时间

可以根据显示的时间来进一步看方法是否需要进行对应的优化处理，通常我们是把焦点放在耗时非常多的方法上进行优化

3.GPU Monitor

1)使用说明

功能：可视化显示渲染一个UI花费时间。需打开GPU呈现模式分析才可使用。打开方法（见：二、手机自带性能测试工具）

2)数据说明

  在Android系统中是以每秒60帧为满帧的，那么只要将1秒÷60帧，就能得出每帧为16毫秒（ms）时为满帧的界限，每帧快于16ms即为流畅，而这根绿线所标示的高度即为16ms线，低于绿线即为流畅。
  不同颜色所代表的含义：

• Draw （蓝色）：表示在Java中创建显示列表部分中，OnDraw()方法占用的时间。
• Process（红色）：表示渲染引擎执行显示列表所花的时间，view越多，时间就越长。
• Execute（橙色）：表示把一帧数据发送到屏幕上排版显示实际花费的时间。这个时间一般都很短。

注意：Draw + Process + Execute = 完整显示一帧 ，这个时间要小于16ms才能保存每秒60帧（即1000秒/60帧）。如果持续超过16ms用户会明显感知卡顿。

4.Network Monitor

功能：实时监测应用的网络使用情况。（操作简单不做具体说明）

5.HierarchyViewer

1)使用说明

hierarchyviewer.bat是sdk自带的工具，在tools文件夹下。双击即可打开。

在此页面，加粗显示的就是当前进程，点击load view hierarchy就可以分层查看布局。

2)数据说明

  View Hierarchy可以将一个Activity中的所有控件的层次结构从左到右显示了出来,其中最右部分是最低一层的控件。
  view表明这个文本控件没再包含其他子控件了，只有1个就是它本身。而下方的带颜色的三个圆圈指示灯，分别说明了在测量(measure)、布局(layout)以及画视图(draw)三个阶段，这个控件所占用的时间百分比，如果是绿色的，表示该控件在该阶段比起其他的50%的控件的速度要快，为黄色的表示比起其他的50%的控件的速度要慢，为红色的则表示该控件在该阶段的处理速度是最慢的。
  View Hierarchy 可以帮助你找到性能问题。只要看每个View节点的性能指标（颜色点，时间）就可以，你可以看到测量（布局或绘制）最慢的View对象是哪个，这样你就能快速确定问题所在。
  注意，低性能并不表示一定有问题，特别像是ViewGroup对象，View的子节点越多，结构越复杂，性能越差。

二、手机自带性能测试工具

1.显示GPU过渡绘制

1)使用说明

设置-开发者选项-调试GPU过度绘制-显示过度绘制区域(过度渲染等，不同机器可能不同)

2)数据说明

开启后，启动我们的应用，可以看到各种颜色的区域，其中：
蓝色 1x过度绘制
绿色 2x过度绘制
淡红色 3x过度绘制
红色 超过4x过度绘制

最理想的是蓝色,一个像素只绘制一次，合格的页面绘制是白色、蓝色为主，绿色以上区域不能超过整个的三分之一，颜色越浅越好。

2.GPU呈现模式分析

1)使用说明

设置-开发者选项-GPU呈现模式分析

2)数据说明

  首先，在Android系统中是以每秒60帧为满帧的，那么只要将1秒÷60帧，就能得出每帧为16毫秒（ms）时为满帧的界限，每帧快于16ms即为流畅，而这根绿线所标示的高度即为16ms线，低于绿线即为流畅。
  屏幕下方的柱状图每一根代表一帧，其高度表示“渲染这一帧耗时”，随着手机屏幕界面的变化，柱状图会持续刷新每帧用时的具体情况（通过高度表示）。那么，当柱状图高于绿线，是不是就说明我卡了呢？其实这不完全正确，这里就要开始分析组成每一根柱状图不同颜色所代表的含义了。
  每一根柱状图不同颜色所代表的含义（见：一、Android studio自带性能测试工具中 关于GPU Monitor的说明 ）

三、第三方性能测试工具

1.Emmagee

1)使用说明

Emmagee是网易QA团队开发的一个简单易Android性能监测小工具，主要用于监控单个App的CPU，内存，流量，启动耗时，电量，电流等性能状态的变化，且用户可自定义配置监控的频率以及性能的实时显示，并生成一份性能统计文件。
Emmagee github开源地址：https://github.com/NetEase/Emmagee
Emmagee 下载地址：https://github.com/NetEase/Emmagee/releases

操作步骤：
1、选择你需要测试的应用，点击“开始测试”，被测应用会被启动
2、开始操作你的应用，测试过程中会自动记录相关性能参数
3、测试完成后，点击“结束测试”，测试结果会保存在手机指定目录的CSV文件中
4、使用Excel打开，文件分析数据。也可以选择一列或多列插入图表生成柱状图，折线图等等。

2)数据说明

• 应用占用内存PSS(MB)：应用当前占内存的大小；
• 应用占用内存比(%)：应有占总内存的百分比；
• 机器剩余内存(MB)：机器当前剩余内存；
• 应用占用CPU率(%)：应用占用总CPU的百分比；
• CPU总使用率(%)：CPU的总使用率，包括当前应用，和系统的所有运行的应用；
• 流量(KB)：从检测开始共耗用的流量；
• 电量(%)：剩余电池的百分比，包括其他应用消耗的，这个是有误差的，所以测试期间尽可能关闭其他软件，或者期间别操作其他的应用，避免带来误差；
• 电流(mA)：小于0是放电大于0是充电；
• 温度(C)：手机当前的温度；
• 帧率：不确定是两次取数之间的平均帧率还是取数据的瞬间帧率。

帧率（Frame rate）是用于测量显示帧数的量度。所谓的测量单位为每秒显示帧数(Frames per Second，简称：FPS），Android系统中是以每秒60帧为满帧。

2.Itest

1)使用说明

Itest是科大讯飞出品的一款小巧的应用测试工具，可以得知应用的资源消耗情况。用于记录应用消耗的cpu、内存、流量、电量；可实时生成走势图，也可保存数据到文本;
文件为txt文件可在SD卡目录找到，直接打开查看。
Itest可在应用市场直接搜索下载。不提供源码，有点遗憾。

2)数据说明

同Emmagee数据说明

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