01 | App啟動性能分析

基本的測試checklist和手段

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專項測試（用戶維度）

• 崩潰（Crash，弱網）
• 卡頓（掉幀，gc，cpu）
• 響應慢（啟動時間，交互響應，H5加載）
• 發熱（cpu，mem，io，network，gps等硬件使用）
• 掉電快（硬件占用）
• 兼容性問題（機型覆蓋，回歸）

專項測試（技術維度）

• 崩潰（自動遍歷，monkey測試，橫豎屏切換，快速進退）
• 卡頓（卡頓測試，內存泄漏測試，method profile）
• 響應慢（冷仍啟動，界面切換，h5性能測試）
• 發熱（method profile，gc統計，io統計，流量統計，硬件使用統計，耗電量分析）
• 兼容性問題（兼容性測試，自動化測試，自動遍歷，monkey測試）

app性能

• android應有由很多的activity組成，這些activity的耦合度比較低

• activity的啟動流程

  
  
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• 主要流程
  1.Application OnCreate（加載第三方的sdk等）
  2.Activity OnCreate（加載自身邏輯，發送遠程數據請求，渲染界面List）

app啟動性能指標

• 冷啟動（進程已被kill，或新安裝的應用）建議小于5s
• 暖啟動（app在后臺久了，會被內存管理kill，此時用戶重啟應用），建議小于2s
• 熱啟動（app在后臺運行），建議小于1.5s
• 首屏啟動（加上了stuff時間）

測試工具和方法

• adb logcat
• 錄屏+視頻拆幀：把1s拆成10幀，人工數幀，可以計算首屏啟動時間
• uiautomator等自動化工具，每隔200ms打印page_source的變化
• traceview：android的分析工具
• 硬埋點：最準確，app啟動前后植入埋點，再把數據回傳到服務器，需開發配合，不常用

adb logcat 使用

• package=com.xueqiu.android
• adb shell pm clear $package 清除緩存
• adb shell am force-stop $package 停止進程
• adb shell am start -S -W $package/.view.WelcomeActivityAlias 啟動app
• adb logcat | grep -i displayed 獲取數據

adb logcat結果

• startTime：記錄剛準備調用startActivityAndWait()的時間點
• endTime：記錄startActivityAndWait()函數調用返回的時間點
• WaitTime：startActivityAndWait()調用耗時（endTime - startTime）
• TotalTime：創建進程+創建object+創建activity的時間

使用ffmpeg拆幀

adb shell am force-stop $package
adb shell screenrecord --bugreport --time-limit 30 /data/local/tmp/xueqiu.mp4 &
adb shell am start -S -W $package/.view.WelcomeActivityAlias # 或手動點擊
adb pull /data/local/tmp/xueqiu.mp4 .
ffmpeg -i xueqiu.mp4 xueqiu.gif
ffmpeg -i xueqiu.mp4 -r 10 frames_%03d.jpg

02 | 接口性能

工具

• 代理工具：charles，burpsuite
  1.電腦的流量都會經過charles，再到服務器
  2.抓到請回和返回數據的內容
• 抓包工具：tcpdump，wireshark
  1.主動請求服務器，抓取服務器返回的數據包
  2.監聽端口，抓取發送和返回的數據包

03 | webview性能分析

簡介

• WebView是android中一個非常重要的控件，它的作用是用來展示一個web頁面。它使用的內核是webkit引擎，4.4版本之后，直接使用Chrome作為內置網頁瀏覽器。

chrome檢查中的關鍵選項

• Disable cache：不加載緩存，從零載入
• 藍色線：dom出現

• 紅色線：圖片等資源已加載完

  
  
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• timing各字段：
  1.waiting：服務器響應時間
  https://cloud.tencent.com/developer/article/1083690

手機瀏覽器性能分析

chrome://inspect

04 | H5性能分析

參考資料

• https://www.w3.org/TR/navigation-timing/
  
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資源加載指標

• prompt for unload：訪問新頁面時，舊頁面卸載完成時間
• redirect：重定向，用戶注銷登錄返回主頁面或跳轉到其他網站
• app cache：檢查緩存是否打開
• DNS：DNS查詢時間，若是長連接或請求文件來自緩存等本地存儲則返回fetchStart時間點
• TCP：與服務器建立連接的時間
• request：瀏覽器發起請求的時間
• response：拿到第一個響應字節到最后一個響應字節的時間
• processing：各種狀態的時間點
• load：觸發load事件執行時間

獲取單個資源的性能

瀏覽器 -> console -> PerformanceTiming

自動化獲取性能指標

• chrome -> console ：
  1.window.performance.timing
  2.window.performance.timing.responseEnd - window.performance.timing.responseStart
• python代碼

from selenium import webdriver

class TestPerformance():
    def test_performance(self):
        driver = webdriver.Chrome()
        driver.get("http://www.baidu.com")
        print(driver.execute_script("return JSON.stringify(window.performance.timing)"))

05 | CPU統計

CPU與GPU的關系

• 圖形api不允許CPU直接與GPU通信
• 通過中間層鏈接CPU和GPU
• 中間層維護一個隊列
• CPU把display list放入隊列

• GPU從隊列取數據進行繪制

  
  
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GPU渲染工具

• android開發者模式提供性能調優工具：開發者選項 - GPU呈現模式分析 - 在屏幕上顯示為條形圖

GPR顯示內容

• 繪制每一幀所消耗的時間
• 不同顏色代表UI繪制的不同階段
  1.官方資料：https://developer.android.com/topic/performance/rendering/inspect-gpu-rendering
• 柱狀圖的中間有一根綠色的橫線，代表16ms繪制時間基準
• GRP會統計并顯示app最近運行的128幀

06 | mem統計

名詞解釋

各指標解析

VSS：衡量虛擬內存大小無太大用處，無法知道分配物理內存大小
RSS：各進程的RSS相加，會超過系統內存使用量
PSS：各進程的RSS相加，就是系統內存使用量
USS：是PSS中自己的部分，不包含任何共享部分

procstats

• adb shell dumpsys procstats --hours 3
• adb shell dumpsys meminfo com.xueqiu.android

輸出詳解

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• 進程詳情
  1.進程名稱/user/versionCode
  2.狀態：minPSS-avgPSS-maxPSS/minUSS-avgUSS-maxUSS
• 100%：表示在總的時間內，進程在各種狀態下的消耗（100%即在這段時間，進程一直處于運行當中）
• total：表示進程的綜合占用情況
• Imp Fg：加載到前臺
• Service：標識是否是服務
• Persisitent：標識是否一直駐留在內存，與service一樣表示內存進駐的級別
• Top：標識是否是頂層進程
• Receiver：標識是否是廣播進程

補充

同一時間有多個應用占用內存，測內存要對比不同版本的內存大小

07 | 網絡流量分析

顯示網路流量

adb shell dumpsys netstats

找到應用UID

• adb shell dumpsys package com.xueqiu.android | grep userId
• adb shell dumpsys netstats | grep 10051
  1.rb：receive byte
  2.rp：receiver package
  3.tb：transport byte
  4.tp：transport package

08 | 卡頓分析

cpu、網絡、內存都有可能引起卡頓

systrace

• sdk/platform-tools/systrace
• 須python2.7

運行中遇到的問題

• 提示"No module win32com"
  解決：pip2 install pypiwin32
• 提示"No module six"
  解決：pip2 install six

使用

• cd D:\Programs\android-sdk-windows\platform-tools\systrace
• python systrace.py -e 設備 -l 進入錄制模式，在設備上操作，命令行按下enter結束錄制，并在systrace目錄下生成result

查看報告

• 藍點：警告
• cpu
• 指定app
• 綠色圓點：代表每一幀，點擊綠色圓點，按M鍵顯示加載時間
• 函數調用
• 任務狀態：灰-休眠，藍-可運行，綠-運行，橙-不響應
• 常用命令：w-放大，s-縮小，m-找到下一幀，顯示時間

卡頓影響因素

• 內存問題（內存抖動，垃圾回收）
• cpu（計算耗時）
• render（布局復雜，overdraw）

幀分析

• 冰凍幀：一個幀超過0.7s

09 | 耗電量測試

應用耗電過大，導致手機過熱，cpu降頻。耗電量測試就是通過不同的測試場景，找出app高耗電的場景并解決

安裝

• golang
• python 2.7
• git clone https://github.com/google/battery-historian.git
• go get -d -u github.com/google/battery-historian/...
• 修改setup.go中的closureCompilerVersion="20190513"
• go run setup.go
• go run cmd/battery-historian/battery-historian.go

batterystats收集數據

• 清理耗電量數據
  adb shell dumpsys batterystats --reset
adb shell dumpsys batterystats --enable full-wake-history
• 運行測試用例或手動操作
• 收集數據
  1.android 7.0及以上：adb bugreport bugreport.zip
  2.android 6.0：adb bugreport > bugreport.txt
• 上傳數據
  1.打開localhost:9999
  2.把zip或txt上傳

查看報告

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• 指標含義
  1.battery_level：電量
  2.plugged：充電狀態及充電時長
  3.screen：屏幕是否點亮
  4.top：顯示當前手機運行的app
  5.status：電池狀態信息，充電、放點、未充電、已充滿、未知等

10 | 健壯性測試

測試系統在出現故障時，能否自動恢復或忽略故障繼續運行

操作過程

• 對應用進行盲點
• 網絡不佳
• 數據不通

使用工具

• Monkey，Maxim，Charles，Appcrawler

11 | 弱網測試

弱網問題

• 封閉環境，網速降低
  1.掉包
  2.數據無法加載
  3.消息更新不及時

弱網速度

• 低于2G速率
• 3G

模擬弱網

• charles代理設置

  
  
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• 設置本地代理

  
  
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• 開啟節流（Proxy-Throttle Setting -Enable Throttling）

名詞解釋

• Bandwidth（帶寬：理論網速上限）
  1.上行：數據流出，如上傳
  2.下行：數據流入，如下載
  3.帶寬的單位是Mbps，真實的網速要除以8，如帶寬是10M，真實網速最高可達到1.25M
• Round-trip Latency（請求往返延遲）
  1.客戶端與服務器第一次往返通信的延遲，單位毫秒
• MTU（最大傳輸單元）
  1.傳輸的TCP數據包的最大尺寸
• Reliability（可靠性）
  1.衡量連接完全失敗的可能性，如為50%，則只有50%的成功率

12 | 實戰1

非功能測試（針對專項質量問題的測試）

• 移動端性能問題（硬件相關，如cpu、mem、disk、network、gpu）
• 移動端場景問題（場景相關，如弱網測試、兼容性測試、國際化）

常用的測試方案

• android
  1.ddms
  2.android studio最新版本的集成工具
  3.hook
  4.代碼插樁
• IOS
  1.instruments
  2.hook
  3.代碼插樁

app啟動性能指標

• 首次安裝啟動：會耗費較多時間初始化，如下載補丁、緩存數據
• 冷啟動：進程不存在（主要關注，不超過5秒）
• 暖啟動：進程存在，界面不存在
• 熱啟動：界面對象依然存在，只是從后臺切到前臺
• 首屏啟動：第一屏加載完成

測試啟app動性能的方法

• logcat觀察啟動時間
• 錄屏拆幀
• 注：通常殺掉進程，不清理數據

web性能

https://developers.google.com/web/tools/chrome-devtools/network/reference#timing-explanation

13 | 實戰2

chrome中network的使用

• 藍線：dom 加載完成
• 紅線：所有資源加載完成
• 捕獲：查看加載圖片
• 根據 waterfall 排序 ，進行資源篩選
• shift 查看資源依賴關系

chrome模擬手機

• setting-devices，勾選手機

chromer中performance的使用

• record button
• screenshorts
• Diable JavaScript samples 禁用js樣例，禁用后調用關系簡單很多

• Enable advanced paint instrumentation

  
  
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appium性能獲取

from appium import webdriver
from selenium.webdriver.common.by import By


class TestWebview:
    _package = "com.xueqiu.android"
    _activity = ".view.WelcomeActivityAlias"

    def test_webview(self):
        caps = dict()
        caps["platformName"] = "android"
        caps["deviceName"] = "hogwarts"
        caps["appPackage"] = self._package
        caps["appActivity"] = self._activity
        caps["noReset"] = True
        # 需要對應版本的 chromedirver ，才能在 webview 中執行 js 代碼
        caps["chromedriverExecutable"] = "C:/develop/chromedriver/chromedriver2.20.exe"
        # 初始化driver
        self._driver = webdriver.Remote(
            "http://localhost:4723/wd/hub",
            caps)
        self._driver.implicitly_wait(15)
        # 進入到 webview
        self._driver.find_element(By.XPATH, "http://*[@text='交易']").click()
        # 切換上下文到 webview
        webview = self._driver.contexts[-1]
        self._driver.switch_to.context(webview)
        # 執行 js 代碼，獲取性能數據
        all_time = self._driver.execute_script("return window.performance.timing")
        # 對數據進行二次操作
        response_time = all_time['responseEnd'] - all_time['responseStart']
        print(response_time)

使用adb shell 獲取cpu的使用率

while true;do adb shell top -n 1 | grep xueqiu | awk '{print $3}';done

14 | 實戰3

https://www.w3.org/TR/navigation-timing/#performancenavigation

navigation

• TYPE_NAVIGATE = 0
• TYPE_RELOAD = 1
• TYPE_BACK_FORWARD = 2
• window.performance.navigation.type 新打開頁面，type的初始值是0，隨著頁面操作，type的值隨之變化；如刷新頁面，type的值變為1

使用js模擬瀏覽器動作

window.history.back()
window.history.forward()
window.location.reload()
window.location.href=“https://www.baidu.com/"
window.location.href  # 獲取當前網址

將手機內容下載到本地

adb pull ///data/user/0/com.xueqiu.android/files/h5/modules_new/xueqiu.com ~/Desktop/xueqiu.com

查看webview網址

adb logcat | grep http
adb logcat -c 清除logcat

喚醒鎖

https://developer.android.google.cn/topic/performance/vitals?hl=en

• 喚醒鎖阻止設備進入睡眠模式，若喚醒鎖不釋放，耗電量會很高
• adb shell dumpsys power 查看喚醒鎖
  
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• 避免使用喚醒鎖
  https://developer.android.google.cn/guide/background
• 喚醒鎖改進：使用前臺服務
  https://developer.android.google.cn/guide/components/services#Foreground

Amdahl定律

• S：加速比
• a：系統某部分所需時間與總時間的比例

• k：性能提升比例

  
  
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Amdahl特殊情況

• 考慮k->無窮

  
  
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