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背景介紹

Android用戶也許會(huì)經(jīng)常碰到以下的問(wèn)題：

1）應(yīng)用后臺(tái)開著，手機(jī)很快沒(méi)電了——應(yīng)用耗電大；

2）首次/非首次啟動(dòng)應(yīng)用，進(jìn)入應(yīng)用特別慢——應(yīng)用啟動(dòng)慢；

3）應(yīng)用使用過(guò)程中，越來(lái)越卡——CPU能力不足/內(nèi)存泄露；

4）應(yīng)用頁(yè)面卡頓——幀率較低、頁(yè)面卡頓。

因此，對(duì)開發(fā)的Android應(yīng)用，必須對(duì)其進(jìn)行性能測(cè)試，不然將會(huì)直接影響用戶體驗(yàn)。

Android應(yīng)用性能測(cè)試通常包括：?jiǎn)?dòng)時(shí)間、內(nèi)存、CPU、耗電量、流量、流暢度等。我們將在這個(gè)月陸續(xù)為大家簡(jiǎn)單介紹一下每個(gè)測(cè)試點(diǎn)的常見(jiàn)測(cè)試方法及簡(jiǎn)單的定位思路，僅供參考。之前兩周內(nèi)，我們?yōu)榇蠹医榻B了啟動(dòng)時(shí)間、內(nèi)存&CPU、內(nèi)存泄漏&卡頓"測(cè)試方法，本期我們介紹Android性能測(cè)試白皮書的最后一章——流量、電量、弱網(wǎng)環(huán)境的測(cè)試方法。

耗電

耗電操作主要包含CPU、WIFI、流量、傳感器（GPS NFC），以及應(yīng)用屏幕wakelock等操作。我們更多的是關(guān)注應(yīng)用本身是否劫持了系統(tǒng)的屏幕wakelock操作，沒(méi)有及時(shí)釋放屏幕wakelock，導(dǎo)致耗電。

電量測(cè)試監(jiān)控方法可以簡(jiǎn)單的從設(shè)置->電池->使用情況中查看，手機(jī)中的每個(gè)部件運(yùn)行時(shí)對(duì)應(yīng)的能耗值都放在power_profile.xml文件中，而系統(tǒng)的設(shè)置->電池->使用情況中，統(tǒng)計(jì)的能耗使用情況也是以power_profile.xml的value作為基礎(chǔ)參數(shù)的。通過(guò)命令監(jiān)控app個(gè)部件的使用時(shí)長(zhǎng)，然后結(jié)合設(shè)備耗電的基礎(chǔ)參數(shù)進(jìn)行加權(quán)計(jì)算，即可得到app使用的耗電量。至于更詳細(xì)的耗電量測(cè)試，可以專門把耗電這一性能指標(biāo)拿出來(lái)，專項(xiàng)測(cè)試。

流量

針對(duì)流量測(cè)試，首先要搞明白什么是流量？我們的收集通過(guò)運(yùn)營(yíng)商的網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)Internet,運(yùn)營(yíng)商替我們的手機(jī)轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)報(bào)文，數(shù)據(jù)報(bào)文的總大?。ㄗ止?jié)數(shù)）即流量，這里的數(shù)據(jù)報(bào)文包含手機(jī)上下行的報(bào)文。由于數(shù)據(jù)報(bào)文采用IP協(xié)議傳輸，運(yùn)營(yíng)商計(jì)算的流量一般是包含IP頭的數(shù)據(jù)報(bào)文大小。

下面就介紹兩種流量的測(cè)試方法：

1、tcpdump+Wireshark抓包測(cè)試法

流量測(cè)試最直接的方法就是抓包。在App運(yùn)行期間，把手機(jī)收發(fā)的所有報(bào)文度抓取下來(lái)，再計(jì)算收發(fā)報(bào)文總大小，即App消耗的流量。但是如果我們需要測(cè)試某一個(gè)App消耗的流量需要禁用其他APP的連網(wǎng)權(quán)限。

1）限制其他app的聯(lián)網(wǎng)權(quán)限，因?yàn)橛行〢pp的進(jìn)程是常駐后臺(tái)的，即使不運(yùn)行，也會(huì)有網(wǎng)絡(luò)報(bào)文?？梢越柚恍┦謾C(jī)管家軟件禁用網(wǎng)絡(luò)。

2）手機(jī)上抓包，下載tcpdump，手機(jī)連接電腦，獲得root權(quán)限。

3）將?tcpdump?(forAndroid)上傳至Android手機(jī)上，在命令提示符窗口中輸入命令：adbpush? ?? /data/local/tcpdump

4）給?tcpdump?增加可執(zhí)行權(quán)限

adb shell

chmod 6755 /data/local/tcpdump

5）啟動(dòng)抓包，使用命令/data/local/tcpdump-v -i any -s 0 -w /sdcard/zhangyu.pcap

Got后面的數(shù)字表示當(dāng)前抓到的包的數(shù)量。如果有變化，表示有網(wǎng)絡(luò)流量。

6）導(dǎo)出抓包結(jié)果adb pull /sdcard/zhangyu.pcap

7）用Wireshark打開剛才的抓包結(jié)果，點(diǎn)擊StatisticsàSummary，流量的數(shù)值為Bytes一行的Displayed一欄。

2、使用安卓自身提供的TCP收發(fā)長(zhǎng)度統(tǒng)計(jì)功能

一般APP和后臺(tái)服務(wù)器之間的通信都是基于TCP的，所以我們可以利用此統(tǒng)計(jì)來(lái)測(cè)試我們APP的流量，而且安卓提供的該統(tǒng)計(jì)功能是按照APP緯度來(lái)統(tǒng)計(jì)的，不需要禁止其他app的連網(wǎng)權(quán)限。

操作步驟如下：

1）使用ps命令查看所測(cè)app的uid,例如貼吧的uid為10000+191=10191

adbshell

ps |grep com.baidu.tieba

2）進(jìn)入/proc/uid_stat/1191目錄，cat獲取當(dāng)前tcp_snd和tcp_tcv的初始值

3）此時(shí)可以開始測(cè)試了，測(cè)試完成后再次獲取tcp_snd和tcp_tcv的值

4）所測(cè)時(shí)間內(nèi)的流量計(jì)算

發(fā)送流量：tcp_snd_new-tcp_snd_old=2032150-893233=1128917bytes

接收流量：tcp_rcv_new-tcp_rcv_old=18648825-1350829=17297996bytes

弱網(wǎng)環(huán)境

在進(jìn)行手機(jī)應(yīng)用測(cè)試時(shí)，經(jīng)常需要模擬網(wǎng)絡(luò)不穩(wěn)定的狀態(tài)下對(duì)測(cè)試執(zhí)行的影響。調(diào)研了幾款工具，可以通過(guò)手動(dòng)設(shè)置數(shù)據(jù)丟包率，以及網(wǎng)絡(luò)時(shí)延等參數(shù)，模擬弱網(wǎng)環(huán)境。如Charles、clumsy、netlimite、atc等。

1、幾款工具的比較

1）Charles、Fiddler這樣的軟件只支持短連接，也就是說(shuō)只有走短連接的接口才生效，長(zhǎng)連接的不能使用。

缺點(diǎn)：不支持長(zhǎng)連接

2）Atc工具和蘋果自帶的ios developer (開發(fā)者選項(xiàng))的使用方法是一樣的，需要在手機(jī)端操作，atc工具需要搭建一系列環(huán)境后，手機(jī)訪問(wèn)一個(gè)ip地址就能看見(jiàn)控制頁(yè)面，然后修改相應(yīng)的參數(shù)即可。

缺點(diǎn)：不宜操作，每次修改網(wǎng)絡(luò)場(chǎng)景需要把被測(cè)app置于后臺(tái)，切換到網(wǎng)絡(luò)模擬界面改參數(shù)，然后再切回被測(cè)app。影響被測(cè)app的操作連貫性。

3） clumsy、netlimite等這類軟件易安裝，安裝在電腦端，手機(jī)通過(guò)共享網(wǎng)絡(luò)連接電腦，實(shí)時(shí)的將系統(tǒng)接收和發(fā)出的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包攔截下來(lái)，人工的造成延遲，掉包和篡改操作后再進(jìn)行發(fā)送。

4）購(gòu)買一些儀器，在全公司范圍搭建一個(gè)弱網(wǎng)環(huán)境。

缺點(diǎn)：搭建成本高，需要有專門的技術(shù)人員支持。

綜合比較以上四類工具，第三類推薦在日常測(cè)試過(guò)程中使用。下面就拿clumsy舉例，介紹一下環(huán)境的搭建及使用。

2、clumsy環(huán)境搭建及使用

1）環(huán)境準(zhǔn)備

windows筆記本，clumsy安裝文件，共享網(wǎng)絡(luò)

2）安裝clumsy

clumsy免安裝程序，下載完成后，直接點(diǎn)擊exe可執(zhí)行文件即可。

下載地址：https://pan.baidu.com/s/1pLAjm2J密碼: mk8i

3）創(chuàng)建共享網(wǎng)絡(luò)

a、電腦連接網(wǎng)線，打開網(wǎng)絡(luò)和共享中心

b、點(diǎn)擊本地連接---屬性---共享---勾選第一個(gè)，并選擇一個(gè)家庭網(wǎng)絡(luò)連接（此時(shí)本地連接會(huì)顯示共享的字樣）

c、cmd--輸入命令（啟動(dòng)cmd,最好用管理者身份啟動(dòng)）

netshwlan set hostednetwork mode=allow ssid=zhangyu1 key=123456789（ssid和key對(duì)應(yīng)共享網(wǎng)絡(luò)的名稱和密碼，key不能低于8位）

netshwlan start hostednetwork

至此手機(jī)就會(huì)搜索到電腦共享的網(wǎng)絡(luò)，然后連接即可。

3、clumsy參數(shù)說(shuō)明及使用

界面如下：

clumsy

首先根據(jù)用戶選擇的?filter?來(lái)攔截指定的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)。在 filter

中可以設(shè)定你感興趣的協(xié)議(tcp/udp)，端口號(hào)，是接收還是發(fā)出的端口。你也可以通過(guò)簡(jiǎn)單的邏輯語(yǔ)句來(lái)進(jìn)一步縮小范圍。當(dāng) clumsy

被激活時(shí)，只有符合這些標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)會(huì)被進(jìn)行處理，而你不感興趣的數(shù)據(jù)仍然會(huì)由系統(tǒng)正常傳輸。

當(dāng)被 filter 的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包被攔截后，你可以選擇 clumsy 提供的功能來(lái)有目的性的調(diào)整網(wǎng)絡(luò)情況：

1.???延遲(Lag)，把數(shù)據(jù)包緩存一段時(shí)間后再發(fā)出，這樣能夠模擬網(wǎng)絡(luò)延遲的狀況。

2.???掉包(Drop)，隨機(jī)丟棄一些數(shù)據(jù)。

3.???節(jié)流(Throttle)，把一小段時(shí)間內(nèi)的數(shù)據(jù)攔截下來(lái)后再在之后的同一時(shí)間一同發(fā)出去。

4.???重發(fā)(Duplicate)，隨機(jī)復(fù)制一些數(shù)據(jù)并與其本身一同發(fā)送。

5.???亂序(Out of order)，打亂數(shù)據(jù)包發(fā)送的順序。

6.???篡改(Tamper)，隨機(jī)修改小部分的包裹內(nèi)容。

類似模擬網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的軟件很多，大家可以針對(duì)自己的情況選擇，不要找環(huán)境搭建過(guò)于繁瑣的工具，簡(jiǎn)單易用就好。

定位常用軟件

在發(fā)現(xiàn)問(wèn)題后，定位分析時(shí)，可以借助以下常用軟件。

1、traceview使用簡(jiǎn)介

TraceView 是 Android 平臺(tái)特有的數(shù)據(jù)采集和分析工具，它主要用于分析 Android 中應(yīng)用程序的 hotspot，可以方便的查看線程的執(zhí)行情況，某個(gè)方法執(zhí)行時(shí)間、調(diào)用次數(shù)、在總體中的占比等，從而定位性能點(diǎn)。

使用方法：

使用Android studio->Android Device Monitor->進(jìn)入DDMS->點(diǎn)擊開始按鈕

Case:在微粉首頁(yè)上下滑動(dòng)，滑動(dòng)過(guò)程中等待圖片、視頻加載完成?。

點(diǎn)擊結(jié)束按鈕出現(xiàn)結(jié)果如下（劃分為上下兩個(gè)面板，即Timeline Panel(時(shí)間線面板)和Profile Panel(分析面板)：

Timeline Panel又可細(xì)分為左右兩個(gè)部分：

（1）左邊顯示的是測(cè)試數(shù)據(jù)中所采集的線程信息。

（2）右邊所示為時(shí)間線，時(shí)間線上是每個(gè)線程測(cè)試時(shí)間段內(nèi)所涉及的函數(shù)調(diào)用信息。

（3）可以在時(shí)間線中移動(dòng)時(shí)間線縱軸。縱軸上邊將顯示當(dāng)前時(shí)間點(diǎn)中某線程正在執(zhí)行的函數(shù)信息。

Profile Panel(分析面板)

按調(diào)用次數(shù)由高到低排列結(jié)果如下圖

按照占用CPU時(shí)間從高到低排列結(jié)果如下圖：

2、Systrace使用簡(jiǎn)介

Systrace是Android4.1中新增的性能數(shù)據(jù)采樣和分析工具。它可幫助開發(fā)者收集Android關(guān)鍵子系統(tǒng)（如surfaceflinger、WindowManagerService等Framework部分關(guān)鍵模塊、服務(wù)，View系統(tǒng)等）的運(yùn)行信息，從而幫助開發(fā)者更直觀的分析系統(tǒng)瓶頸，改進(jìn)性能。Systrace的功能包括跟蹤系統(tǒng)的I/O操作、內(nèi)核工作隊(duì)列、CPU負(fù)載以及Android各個(gè)子系統(tǒng)的運(yùn)行狀況等。

使用方法：

使用Android studio->Android Device Monitor