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

本文轉載自   查看原文   2019-07-22 12:12   650    adb 性能數據收集

博客轉載於《https://www.jianshu.com/p/6c0cfc25b038》

adb 常用命令

  1.  

     

    獲取連接設備號：adb devices
     
     

  2. 列出設備所有已安裝的包名 (不需root權限)
    adb shell “pm list packages”，可以加上grep 進行篩選（windows系統使用findstr /i "xxxx" 或者 find）

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）：


 
 

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，對於截圖這個應用進程，它是u0_a155，按前面的規制，它的UID就是155 + FIRST_APPLICATION_UID = 10155。



內存說明

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

adb 查看單個內存占用量 （均不需要root權限）

  1. 單個應用的最大內存限制

     

    adb shell "getprop | grep heapgrowthlimit"
     
     

  2. 應用啟動后分配的初始內存

     

    adb shell "getprop|grep dalvik.vm.heapstartsize"
     
     

  3. 單個java虛擬機的最大內存限制

     

    adb shell "getprop|grep dalvik.vm.heapsize"
     
     

adb內存數據采集

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

  1. process 以進程的PSS從大到小依次排序顯示，每行顯示一個進程；
  2. OOM adjustment 分別顯示每類的進程情況
  3. category 以Dalvik/Native/.art mmap/.dex map等划分的各類進程的總PSS情況
  4. total 總內存、剩余內存、可用內存、其他內存

 

 

執行結果如下圖，重點取該應用的TOTAL 對應的內存占用大小（KB）
 
 

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 fps(每秒幀數，計算流暢度)數據采集

adb命令：adb shell dumpsys gfxinfo <package | pid>

前提：開發者選項=>GPU呈現模式分析確保打開=>在adb shell dumpsys gfxinfo中or 在屏幕上顯示為線型圖
方法僅適用於Android原生應用，不適用於游戲

正常情況下幀率應該在16.67ms左右，1秒60幀，執行結果如下：


 
gfxinfo

詳細計算方法如下：

  1. 首先獲取執行一次命令打印出來的結果,重點關注Draw Prepare Process Execute 行下面的數據
    Draw:是消耗在構建java顯示列表DisplayList的時間。說白了就是執行每一個View的onDraw方法,創建或者更新每一個View的DisplayList對象的時間。
    Process：表示是消耗在Android的2D渲染器執行顯示列表的時間，view越多，要執行的繪圖命令就越多，時間就越長
    Execute：消耗在排列每個發送過來的幀的順序的時間.或者說是CPU告訴GPU渲染一幀的時間,這是一個阻塞調用,因為CPU會一直等待GPU發出接到命令的回復。所以這個時間，一般都很短。
    Draw + Prepare+Process + Execute = 完整顯示一幀 ，這個時間要小於16ms才能保存每秒60幀。

  2. 計算總數據的行數 frame_count = row_num, 計算每行渲染時間render_time = Draw + Prepare+Process + Execute, 當渲染時間>16.67ms(1000/60),按照垂直同步機制，該幀已經渲染超時

  3. 一旦render_time>16.67 算一次jank(丟幀),一旦jank，需要用掉額外的vsync
    vsync_overtime = 向上取整(render_time/16.67) - 1
    比如：render_time = 66.68 vsync_overtime = 3
    render_time = 67 vsync_overtime = 4
    一次命令執行獲得的fps = int( frame_count * 60 / (frame_count + vsync_overtime_sum))

還有一個命令是: adb shell dumpsys SurfaceFlinger --latency LayerName     當前頁面顯示

這個命令能獲取游戲/視頻應用的fps數據

其中LayerName在各個不同系統中獲取的命令是不一樣的
在Android 6系統直接就是SurfaceView
在Android 7系統中可以通過 dumpsys window windows | grep mSurface | grep SurfaceView 然后通過數據截取到
在Android 8系統中可以通過 dumpsys SurfaceFlinger | grep android包名獲取到

執行命令結果如下：


 
 

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)
至於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
至於為啥要處於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


adb CPU占用率數據采集

有兩種方法可以獲取
1） adb shell "top -n 5 | grep <package | pid>" ，第三列就是實時監控的CPU占用率（-n 指定執行次數，不需root權限），這邊top命令執行需要2到3s左右，一般可以采用busybox 的top命令執行，效率會快很多


 
 

2） adb shell "dumpsys cpuinfo | grep <package | pid>"
兩種方法直接區別在於，top是持續監控狀態，而dumpsys cpuinfo獲取的實時CPU占用率數據

adb 耗電量數據采集

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，2為充電狀態，其他為非充電狀態
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

 

technology:Li-poly. 電池種類
 
 

adb 采集流量數據

1、adb 獲取應用的uid 

　　adb shell dumpsys package <packagename> | grep userId=

　　　　先通過 "adb shell dumpsys package <packagename>" 命令得到應用詳細信息，然后利用 "grep userId=" 定位到 Uid

~ adb shell dumpsys package com.predict.horoscope.daily.zodiac.sign | grep userId=
userId=10096 gids=[3003, 1028, 1015]

　　

　　adb shell cat /proc/<pid>/status | grep Uid

　　　　這個命令中的關鍵是 pid，可通過以下命令獲取。

　　　　　　adb shell ps | grep <packagename>

　　　　　　　　

　　　　　　　　如：
　　　　　　　　~ adb shell ps | grep com.predict.horoscope.daily.zodiac.sign
　　　　　　　　　　u0_a96    1061  199   1614212 95232 ffffffff 00000000 S com.predict.horoscope.daily.zodiac.sign
　　　　　　　　　　第二列的值 1061 就是 pid。代入到獲取 Uid 的命令中的結果如下：

　　　　　　　　~ adb shell cat /proc/1061/status | grep Uid

　　　　　　　　　　Uid:    10096   10096   10096   10096

　　adb shell cat /data/system/packages.xml | grep <packagename>

依次執行以下命令：

adb root
adb remount
adb shell cat /data/system/packages.xml | grep <packagename>
這條命令的執行需要 root 權限，使用受限，建議用第一、二種方法。　

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）]  # 我嘗試無效，但是找到的下方的方法

adb shell cat /proc/"+Pid+"/net/dev

這邊拿到PID:21896 然后在去/proc目錄下的PID/net/dev面可以看到：

adb shell cat /proc/"+Pid+"/net/dev"

 

 

 

這邊的wlan0代表wifi 上傳下載量標識! 上傳下載量單位是字節可以/1024換算成KB
這里可以看到下載的字節數 、數據包 和 發送的字節數 、數據包


adb shell cat /proc/uid_stat/UID/tcp_snd [cat為查看命令，讀取tcp_snd獲取應用發送流量信息（設備重啟后清零）]
計算流量消耗步驟：

  1. 執行一次這兩條命令，獲取到應用的開始接收及發送的流量
  2. 然后我們再操作應用，執行一段時間測試
  3. 再次執行上述 2 條命令可以獲取到應用結束時候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

或者還有一種方式獲取應用流量消耗：

  1. 首先獲取應用固定uid
    dumsys package android包名 | grep userId

  2. 執行cat /proc/net/xt_qtaguid/stats | grep uid

  3. 其中第6列代表rx_bytes接收的字節數，第8列為tx_bytes發送的字節數
    一個uid可能對應多個進程，把數據累加就行
    兩個時間片中間應用流量的消耗，就計算接收字節數的差值就行

adb采集CPU溫度

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


 
 

adb采集電池溫度

dumpsys battery | grep temperature 單位0.1攝氏度


 
 

adb采集整機CPU使用率和分核CPU使用率

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:由於Android 8權限收緊，在Android 8系統手機內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

adb 采集各核cpu頻率

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

至於為啥不取cpuinfo_cur_freq文件的值，原因是android 6,7系統獲取的時候，這個文件shell沒有讀取權限，需要root權限

 
 

參考文章：https://blog.csdn.net/long_zhimeng/article/details/45934899

adb獲取當前運行於手機前端的應用的包名

Android 6,7系統可執行
dumpsys window windows | grep "mCurrentFocus"

執行結果一般為類似：
mCurrentFocus=Window{81caaa5 u0 com.tencent.mobileqq/com.tencent.mobileqq.activity.SplashActivity}
按照一定規則把com.tencent.mobileqq提取出來即可

adb 采集GPU占用率，目前支持高通GPU芯片（Qualcomm Adreno系列）

直接apk內讀取文件即可，不需要shell權限（支持到Android8）
Gpu使用率獲取：會得到兩個值，（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

注意事項

  1. 所有dumpsys命令獲取性能數據，如果adb shell進入終端執行，均要求執行有shell權限，如果PC端進入終端執行，則無此要求


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