安卓性能监控工具介绍(一)----数据采集

工具简单介绍

前阵子公司发布一款新的安卓应用,第一个版本由于时间问题仅仅测试了主要功能,性能一点没测,导致在发布应用市场遇到了很大麻烦。在查看百度给的监测报告时,发现报告主要包括如下几个方面:

  • 安装用时
  • 启动耗时
  • CPU占用
  • 内存占用
  • 流量耗用
  • 电量耗用
百度MTC1.png

cpu.png

内存.png

流量.png

遂尝试自己尝试动手做一个性能监控工具,去监测这些性能,第一个版本已经完成,主界面如下:


AATT-V1.0.0.png

我自己给这个工具取名为AATT(android auto test tool),第一个版本目前做到了监控内存、CPU、流量三个维度的信息。
时间问题还有如下几个指标没有涉及:
  • 对于启动耗时,启动耗时测试需要分的场景比较多,安装后第一个启动、冷启动、热启动,线上线下采用的统计方法都不同,线下一般直接通过

adb shell am start -W packagename/activity

命令或者

adb locat | findstr Displayed

来采集,其中start主要用于首次启动,由于是测试,所以应用肯定频繁的开启,推荐用adb logcat命令来采集。
线上统计的话,一般通过埋点打log,开始时间点为:
冷启动---在 Application.attachBaseContext() 文本显示的时候
热启动---在 Activity.onRestart() 即重启 中记录起始时间点
结束时间点:
在 Activity.onWindowFocusChanged 记录结束时间点,即窗体事件结束后
由于我们工具主要是测试一段时间内的性能指标,不会频繁的去启动应用,所以感觉加上这个启动时间很鸡肋,不过后续版本还是会考虑加上

  • 对于电量,由于测试过程中手机一直连着电脑,一直处于充电状态,所以

adb shell dumpsys battery

统计出来的结果就会误差很大。最准确的还是用硬件,电量仪等来测试,不过条件限制,暂时无法做到。
后面版本也会加上这个指标的统计

AATT工具主要使用方法:
  • 连接手机----点击检查设备,连接成功的话会显示设备号,没有则显示No device found
  • 选择更新时间----选择后每隔这段时间实时刷新统计结果
  • 打开待测设备----获取packagename和activity
  • 点开开始按钮,测试开始,结束则结束测试

关于工具暂时就介绍这么多,后面会重开一篇文章,详细介绍工具的详细代码

内存

首先数据源,这个毋庸置疑,内存的数据源是 dumpsys meminfo,命令:

adb shell dumpsys meminfo packagename

出来的结果如下所示:


mem.png

内存主要分两部分:Native和Dalvik,其中davilk就是我们说的java堆,创建的对象就是在堆中分配的,对于内存的限制是native+dalvik不能查过最大限制,否则会发生内存溢出OOM(Out Of Memory)
进程可用的最大内存,查看方法:

adb shell getprop dalvik.vm.heapgrowthlimit

最大内存.png
数据采集方法:
#获取mem占用情况
mem_list = []
def mem():
    cmd = 'adb -s '+ get_devices() + ' shell dumpsys meminfo ' + getpackagename()
    print (cmd)
    men_s = subprocess.Popen(cmd, shell=True, stdout=subprocess.PIPE, stderr=subprocess.PIPE).stdout.readlines()
    for info in men_s:
        if len(info.split())>0 and info.split()[0].decode() == "TOTAL":
            mem_list.append(int(info.split()[1].decode()))
            print(str(info.split()[1].decode()))
            print(mem_list)
            # men_list = str(info.split()[1].decode())
    return mem_list

CPU

数据源,cpu的采集主要来自top命令:

adb shell top -n 1 | findstr packagename

CPU.png

adb shell top -h

帮助文档.png

可以查看top帮助文档:

  • -m 最多显示多少个进程
  • -n 刷新次数
  • -d 刷新时间间隔(默认5s)
  • -s 按哪一列排序
  • -t 显示线程而不是进程
  • -h 显示帮助文档
各指标.png

其中第一组数据的含义:

  • User 处于用户态的运行时间,不包含优先值为负进程
  • Nice 优先值为负的进程所占用的CPU时间
  • Sys 处于核心态的运行时间
  • Idle 除IO等待时间以外的其它等待时间
  • IOW IO等待时间
  • IRQ 硬中断时间
  • SIRQ 软中断时间

第二组数据的含义:

  • PID 进程id
  • PR 优先级
  • CPU% 当前瞬时CPU占用率
  • S 进程状态:D=不可中断的睡眠状态, R=运行, S=睡眠, T=跟踪/停止, Z=僵尸进程
  • (#THR) 程序当前所用的线程数
  • 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)
  • PCY 调度策略优先级,SP_BACKGROUND/SP_FOREGROUND
  • UID 进程所有者的用户id
  • Name 进程的名称

备注:上面这些数据含义主要参考,CSDN一篇文章,感谢原作者!!!

数据采集方法:
#获取cpu
cpu_list=[]
def cpu():
    cmd = 'adb -s '+get_devices() + ' shell top -n 1| findstr ' + getpackagename()
    # print (cmd)
    top_info = subprocess.Popen(cmd, shell=True, stdout=subprocess.PIPE, stderr=subprocess.PIPE).stdout.readlines()
    print (top_info)
    if len(top_info)>=1:
        cpu_list.append(int(top_info[0].split()[2][0:-1]))
    print (cpu_list)
    return cpu_list

流量

数据采集,同样也是通过adb 命令来获取,首先需要获得被测应用的 uid 信息,然后通过

adb shell cat /proc/uid_stat/uid/tcp_rcv
adb shell cat /proc/uid_stat/uid/tcp_snd

来获取应用接受和发送的流量,点击操作后,再次运行命令,将得到的两个结果相减,便可以获得应用的整体流量消耗。

但这种命令有个弊端,值通过tcp的流量,所以可能导致流量统计不够全面,遂换另一个命令:

adb shell cat /proc/net/xt_qtaguid/stats | findstr uid

首先获取pid:

adb shell ps | findstr packagename

pid.png

根据pid获取uid:

adb shell cat /proc/<pid>/status

uid.png

拿到uid后:

adb shell cat /proc/net/xt_qtaguid/stats | findstr uid

flow.png

其中第6和8列为 rx_bytes(接收数据)和tx_bytes(传输数据)包含tcp,udp等所有网络流量传输的统计。
一个uid可能对应多个 进程,所以这有两行流量是累加的就求和就行。

数据采集方法
#获取流量
receive = []
sendflow = []
all = []
def flow():
    cmd = 'adb -s '+ get_devices() +' shell cat /proc/net/xt_qtaguid/stats | findstr '+ uid()
    print (cmd)
    flow_info = subprocess.Popen(cmd, shell=True, stdout=subprocess.PIPE, stderr=subprocess.PIPE).stdout.readlines()
    down = 0
    up = 0
    if len(flow_info)>= 1:
        for flow in flow_info:
            down =down + int(flow.split()[5])
            up = up+ int(flow.split()[7])
        receive.append(down)
        sendflow.append(up)
    print (receive,sendflow)
    return (receive,sendflow)

总结

再次安利一波,我的工具,主界面如下:


AATT-V1.0.0.png

各性能指标的采集方法,主要就是上面的方法,后续将进一步工具。
我自己想到的后续版本,可优化点:

  • 1.增加设备状态监控,设备断开,自动结束测试
  • 2.增加图表显示
  • 3.增加清屏功能
    关于工具的时间,下一篇文章再介绍,如果好的建议,欢迎指教。
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