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Android性能测试adb相关指令

Android性能测试adb相关指令

作者: 程序员Android1 | 来源:发表于2022-09-05 10:08 被阅读0次

    和你一起终身学习，这里是程序员 Android

    经典好文推荐，通过阅读本文，您将收获以下知识点:

    一、 adb 常用命令
    二、内存说明
    三、adb fps(每秒帧数，计算流畅度)数据采集
    四、 adb CPU占用率数据采集
    五、adb 耗电量数据采集
    六、 adb采集CPU温度、电池温度

    一、 adb 常用命令

    1. 获取连接设备号：adb devices
    C:\Users\>adb devices
List of devices attached
486a1b39        device

C:\Users\>
    1. 列出设备所有已安装的包名 (不需root权限)
      adb shell “pm list packages”，可以加上grep 进行筛选（windows系统使用findstr /i "xxxx" 或者 find）
    C:\Users\> adb shell "pm list packages"
package:com.google.android.networkstack.tethering
package:com.google.android.apps.subscriptions.red
package:com.android.cts.priv.ctsshim
package:com.google.android.youtube
package:com.qualcomm.qti.qcolor
    1. 查看进程列表：adb shell "ps"，同时也能获取到应用的UID，方式如下（不需root权限）：
    image

    u0_a开头的都是Android的应用进程，Android的应用的UID是从10000开始，到19999结束，可以在Process.java中查看到（FIRST_APPLICATION_UID和LAST_APPLICATION_UID），u0_a后面的数字就是该应用的UID值减去FIRST_APPLICATION_UID所得的值，所以，对于截图这个应用进程，它是u0_a155，按前面的规制，它的UID就是155 + FIRST_APPLICATION_UID = 10155。

    二、内存说明

    VSS - Virtual Set Size 虚拟耗用内存（包含共享库占用的内存）
    RSS - Resident Set Size 实际使用物理内存（包含共享库占用的内存）
    PSS - Proportional Set Size 实际使用的物理内存（比例分配共享库占用的内存）
    USS - Unique Set Size 进程独自占用的物理内存（不包含共享库占用的内存）
    一般来说内存占用大小有如下规律：VSS >= RSS >= PSS >= USS

    adb 查看单个内存占用量 （均不需要root权限）

    1. 单个应用的最大内存限制

      adb shell "getprop | grep heapgrowthlimit"

      image

    2. 应用启动后分配的初始内存

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

      image

    3. 单个java虚拟机的最大内存限制

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

      image

    4.adb内存数据采集

    使用 adb shell "dumpsys meminfo -s <pakagename | pid>"命令，输出结果分以下4部分:

    1. process 以进程的PSS从大到小依次排序显示，每行显示一个进程；
    2. OOM adjustment 分别显示每类的进程情况
    3. category 以Dalvik/Native/.art mmap/.dex map等划分的各类进程的总PSS情况
    4. total 总内存、剩余内存、可用内存、其他内存

    执行结果如下图，重点取该应用的TOTAL 对应的内存占用大小（KB）

    image

    PS：在apk内调用运行获取其他app的内存数据则需要root权限

    三、adb fps(每秒帧数，计算流畅度)数据采集

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

    前提：开发者选项=>GPU呈现模式分析确保打开=>在adb shell dumpsys gfxinfo中or 在屏幕上显示为线型图

    方法仅适用于Android原生应用，不适用于游戏

    正常情况下帧率应该在16.67ms左右，1秒60帧，执行结果如下：

    image

    详细计算方法如下：

    1. 首先获取执行一次命令打印出来的结果,重点关注Draw Prepare Process Execute 行下面的数据
      Draw:是消耗在构建java显示列表DisplayList的时间。说白了就是执行每一个View的onDraw方法,创建或者更新每一个View的DisplayList对象的时间。
      Process：表示是消耗在Android的2D渲染器执行显示列表的时间，view越多，要执行的绘图命令就越多，时间就越长
      Execute：消耗在排列每个发送过来的帧的顺序的时间.或者说是CPU告诉GPU渲染一帧的时间,这是一个阻塞调用,因为CPU会一直等待GPU发出接到命令的回复。所以这个时间，一般都很短。
      Draw + Prepare+Process + Execute = 完整显示一帧 ，这个时间要小于16ms才能保存每秒60帧。

    2. 计算总数据的行数 frame_count = row_num, 计算每行渲染时间render_time = Draw + Prepare+Process + Execute, 当渲染时间>16.67ms(1000/60),按照垂直同步机制，该帧已经渲染超时

    3. 一旦render_time>16.67 算一次jank(丢帧),一旦jank，需要用掉额外的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
      一次命令执行获得的fps = int( frame_count * 60 / (frame_count + vsync_overtime_sum))

    还有一个命令是: adb shell dumpsys SurfaceFlinger --latency LayerName

    这个命令能获取游戏/视频应用的fps数据

    其中LayerName在各个不同系统中获取的命令是不一样的
    在Android 6系统直接就是SurfaceView
    在Android 7系统中可以通过 dumpsys window windows | grep mSurface | grep SurfaceView 然后通过数据截取到
    在Android 8系统中可以通过 dumpsys SurfaceFlinger | grep android包名获取到

    执行命令结果如下：

    image

    计算方法比较简单，一般打印出来的数据是129行（部分机型打印两次257行，但是第一部分是无效数据，取后半部分），取len-2的第一列数据为end_time，取len-128的第一列数据为start_time
    fps = 127/((end_time - start_time) / 1000000.0)
    至于为啥要取第一列数据，这里不做过多介绍，欢迎参看这两篇文章
    老罗的文章SurfaceView原理
    Android性能测试之fps获取
    至于为啥要处于1000000，因为命令打印出来的是纳秒单位，要转为毫秒进行计算，127就是因为命令一次打印出来127帧的数据而已

    四、 adb CPU占用率数据采集

    有两种方法可以获取
    1） adb shell "top -n 5 | grep <package | pid>" ，第三列就是实时监控的CPU占用率（-n 指定执行次数，不需root权限），这边top命令执行需要2到3s左右，一般可以采用busybox 的top命令执行，效率会快很多

    image

    2） adb shell "dumpsys cpuinfo | grep <package | pid>"
    两种方法直接区别在于，top是持续监控状态，而dumpsys cpuinfo获取的实时CPU占用率数据

    五、adb 耗电量数据采集

    adb命令：adb shell "dumpsys batterystats < package | pid>" (Android 5.0后引入)
    获取单个应用的耗电量信息，具体返回结果待研究

    adb命令：adb shell "dumpsys battery"
    出现信息解读：
    AC powered：false 是否连接AC（电源）充电线
    USB powered：true 是否连接USB（PC或笔记本USB插口）充电
    Wireless powered：false 是否使用了无线电源
    status: 1 电池状态，2为充电状态，其他为非充电状态
    level：58 电量（%）
    scale: 100. 电量最大数值
    voltage: 3977 当前电压（mV）
    current now: -335232. 当前电流（mA）
    temperature:355 电池温度，单位为0.1摄氏度

    technology:Li-poly. 电池种类

    image

    adb 采集流量数据

    adb 命令：adb shell "dumpsys< package | pid> | grep UID" [通过ps命令，获取app的UID（安装后唯一且固定）]
    adb shell cat /proc/uid_stat/UID/tcp_rcv [cat为查看命令，读取tcp_rcv获取应用接收流量信息（设备重启后清零）]
    adb shell cat /proc/uid_stat/UID/tcp_snd [cat为查看命令，读取tcp_snd获取应用发送流量信息（设备重启后清零）]
    计算流量消耗步骤：

    1. 执行一次这两条命令，获取到应用的开始接收及发送的流量
    2. 然后我们再操作应用，执行一段时间测试
    3. 再次执行上述 2 条命令可以获取到应用结束时候的接收及发送的流量，通过相减及得到应用的整体流量消耗

    或者还有一种方式获取应用流量消耗：

    1. 首先获取应用固定uid
      dumsys package android包名 | grep userId

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

      image

      其中第6列代表rx_bytes接收的字节数，第8列为tx_bytes发送的字节数
      一个uid可能对应多个进程，把数据累加就行
      两个时间片中间应用流量的消耗，就计算接收字节数的差值就行

    六、 adb采集CPU温度、电池温度

    首先判断类型：
    cat /sys/class/thermal/thermal_zone*/type

    image

    只有红框框出来的是有效的
    cat /sys/class/thermal/thermal_zone*/temp
    获取CPU温度

    image
    1. adb采集电池温度

    dumpsys battery | grep temperature 单位0.1摄氏度

    image

    2.adb采集整机CPU使用率和分核CPU使用率

    获取/proc/stat文件内容（无权限限制）

    image image

    总的cpu时间片是 total = user+nice+system+idle+iowait+irq+softirq
    忙碌时间为 notidle = user+nice+system +iowait+irq+softirq
    cpu使用率计算方法为，先取开始的total值和忙碌时间notidle，隔一段时间片，再取一次计算total2，notidle2, cpuuse = (notidle2 – notidle) * 100 / (total2 - total)%

    PS:由于Android 8权限收紧，在Android 8系统手机内apk内读取文件内容为空，需要shell权限才可获取文件内容，下同

    3.adb 采集各核cpu频率

    读/sys/devices/system/cpu/cpuX/cpufreq/scaling_cur_freq文件的值，X不定，看是几核手机，scaling_cur_freq是否存在也不一定，需要判断

    至于为啥不取cpuinfo_cur_freq文件的值，原因是android 6,7系统获取的时候，这个文件shell没有读取权限，需要root权限

    image

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

    1. adb获取当前运行于手机前端的应用的包名

    Android 6,7系统可执行
    dumpsys window windows | grep "mCurrentFocus"

    执行结果一般为类似：
    mCurrentFocus=Window{81caaa5 u0 com.tencent.mobileqq/com.tencent.mobileqq.activity.SplashActivity}
    按照一定规则把com.tencent.mobileqq提取出来即可

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

    直接apk内读取文件即可，不需要shell权限（支持到Android8）
    Gpu使用率获取：会得到两个值，（前一个/后一个）*100%=使用率
    adb shell cat /sys/class/kgsl/kgsl-3d0/gpubusy

    Gpu工作频率：
    adb shell cat /sys/class/kgsl/kgsl-3d0/gpuclk
    adb shell cat /sys/class/kgsl/kgsl-3d0/devfreq/cur_freq

    Gpu最大、最小工作频率：
    adb shell cat /sys/class/kgsl/kgsl-3d0/devfreq/max_freq
    adb shell cat /sys/class/kgsl/kgsl-3d0/devfreq/min_freq

    Gpu可用频率
    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当前工作模式：
    adb shell cat /sys/class/kgsl/kgsl-3d0/devfreq/governor

    注意事项

    1. 所有dumpsys命令获取性能数据，如果adb shell进入终端执行，均要求执行有shell权限，如果PC端进入终端执行，则无此要求

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