【腾讯TMQ】Google是如何做Chrome浏览器的性能测试的？

导语

近期研究了一下chrome的强大的性能测试工具telemetry，收获颇丰，现简单介绍一下telemetry的测试框架。telemetry中的很多方法都正在逐步的引入到自研的桌面QQ浏览器性能自动化测试系统中。

一、概述

Telemetry是一套chrome的性能测试框架，它使用远程调试协议，可实现网页操作的自动化测试，以及获取测试过程中的性能打点数据，生成性能数据报表。Telemetry支持多个平台，windows, mac, linux, chrome OS, android，即一个用例可以同时在所有支持的平台上运行。

Telemetry尽管是一个性能测试框架，但是已经集成了大量测试用例，例如blink, V8的性能，smooth流畅度，内存，power耗电，冷启热启性能，webrtc，绘图性能，gpu性能，线程性能等等。

telemetry下载地址：https://storage.googleapis.com/chromium-telemetry/snapshots/telemetry.zip

下面以PC端chrome浏览器为例，将telemetry使用的与chrome之间的基本的通信协议进行讲解。

二、运行环境

PC上telemetry需要python2.7环境，需要安装psutil和pywin32两个python库。

由于命令中不能有空行，这里将telemetry解压到chrome同一目录：

执行telemetry下的run_benchmark脚本：python run_benchmark –browser=exact –browser-executable=”..\Application\chrome.exe”即可看到帮助：

结果如下：

每个benchmark就是一个测试用例集，比如执行冷启动用例集的命令如下：

python run_benchmark –browser=exact –browser-executable=”..\Application\chrome.exe” –use-live-sites –pageset-repeat=1 startup2.cold.blank_page

三、远程调试协议

    Chrome Developer Tools是用HTML，Javascript，CSS编写的chrome开发者工具，而 Remote debugging protocol 远程调试协议就是它用来与浏览器页面(pages)交互和调试的协议通道，然后采用websocket再来与每个页面通信。

3.1协议启动

运行chrome时增加–remote-debugging-port=9528参数，即在9528端口打开远程调试通信协议。

可在chrome的快捷方式上增加参数：

也可以命令行方式开启：

“C:\Program Files (x86)\Google\Chrome\Application\chrome.exe” –remote-debugging-port=9528

然后本机访问127.0.0.1:9528，就可以看到打开的页面信息：

3.2操作标签

http://127.0.0.1:9528/json可以获取标签页的详细信息，以json格式返回：

新建标签页命令如下：

http://127.0.0.1:9528/json/new

http://127.0.0.1:9528/json/new?http://www.baidu.com

激活和删除标签页：

http://127.0.0.1:9528/json/activate/855adeea-b0d2-4d1e-8a0e-f8305154e482

http://127.0.0.1:9528/json/close/855adeea-b0d2-4d1e-8a0e-f8305154e482

3.3Websocket操作页面

每个标签页都有一个webSocketDebuggerUrl，与之连接后可以对页面进行多种操作。

如下脚本为一个示例，chrome浏览器打开后运行脚本，websocket与页面建立连接后：

1）通过{‘method’: ‘Page.navigate’, ‘params’: {‘url’: ‘http://www.jd.com‘}}请求，访问url。

2）通过_runtime.Evaluate，执行js命令window.performance.timing监控网页加载完成事件，网页加载完成后获取网页加载速度，类似在F12 devtools上的console执行js命令：

3）通过{‘method’: ‘Input.synthesizeScrollGesture’, ‘params’: {‘x’: 100, ‘y’: 400, ‘xDistance’: 0, ‘yDistance’: -400, ‘preventFling’: True,}}将页面向下滚动。

由于需要telemetry的库函数，下面的python文件放在\telemetry\src\tools\perf目录即可。

所有与页面相关的method定义见devtools_protocol_dispatcher.cc文件，这里推荐一个chrome代码在线查看的链接：https://cs.chromium.org/。

devtools_protocol_dispatcher.cc文件的链接是：

https://cs.chromium.org/chromium/src/out/Debug/gen/content/browser/devtools/protocol/devtools_protocol_dispatcher.cc?q=devtools_protocol_dispatcher.cc&sq=package:chromium&dr

使用远程调试协议和websocket可以很轻松的实现chrome的自动化测试。

这里说明一下，对于使用chrome内核的浏览器：QQ浏览器，猎豹和360极速浏览器来说，上述的脚本同样适用。

四、性能数据采集方法

除了上节介绍的_runtime.Evaluate方法执行js命令获取性能数据外，chrome提供了tracing功能，能够启动chrome输出预先打点的性能统计点数据。

下面以冷启动脚本为例，

python run_benchmark –browser=exact –browser-executable=”..\Application\chrome.exe” –use-live-sites –pageset-repeat=1 startup2.cold.blank_page

4.1启动trace

冷启动测试脚本启动chrome时增加了–trace-config-file=.\chrome-trace-config.json参数，其中chrome-trace-config.json内容为：

{“trace_config”:{“included_categories”: [“blink.user_timing”, “startup”], “record_mode”: “record-as-much-as-possible”}}

included_categories表示哪几类的性能打点log需要记录，每个测试用例都是不一样的，冷启动只对startup的性能数据比较关心。

当然，如果不是启动性能数据采集，可以在脚本执行过程中启动，启动的websocket命令为：{‘method’: ‘Tracing.start’, ‘params’: {‘options’: ‘**’, ‘transferMode’: ‘ReturnAsStream’ }}，options内容可参考上述chrome-trace-config.json。

4.2停止trace，收集数据

脚本Websocket发送{‘method’: ‘Tracing.end’}后即开始从chrome获取性能数据，在接受到chrome的｛’method’: ‘Tracing.tracingComplete’｝消息后即表示性能数据传输完毕，详情可以查看文件\telemetry\src\third_party\catapult\telemetry\telemetry\internal\backends\chrome_inspector\tracing_backend.py中的StopTracing函数。

收集到的性能数据格式为（这里只列了一部分）：

{‘name’: ‘Startup.BrowserWindowDisplay’, ‘tts’: 260159, ‘args’: {‘Temperature’: 4}, ‘pid’: 2408, ‘ts’: 179874136371L, ‘cat’: ‘startup’, ‘tid’: 10808, ‘ph’: ‘S’, ‘id’: ‘0x0’}, {‘name’: ‘Startup.BrowserWindowDisplay’, ‘tts’: 260160, ‘args’: {‘Temperature’: 4}, ‘pid’: 2408, ‘ts’: 179874680885L, ‘cat’: ‘startup’, ‘tid’: 10808, ‘ph’: ‘F’, ‘id’: ‘0x0’}

4.3计算性能参数

最终结果为：

每个时间都是从性能打点中计算得到的，比如window_display_time就是Startup.BrowserWindowDisplay两个时间点的差想减所得。

4.4Chrome中性能数据打点方法

下面显示了代码中对Startup.BrowserWindowDisplay性能输出起始时间的地方，在window窗口显示完毕的函数中输出进程启动时间和当前窗口显示的时间，这两个时间差就是从进程启动到窗口显示共消耗的时间。


大家也可以使用现有接口，自己定义需要统计性能的点输出。

五、总结

chrome的性能测试工具telemetry功能如此强大，我们正在逐步的将telemetry中可用的功能移植到我们QQ浏览器的性能自动化测试框架中，目前已经把远程调试协议移植进来，用来自动化操作和获取js命令的返回值。其他的性能测试用例，如gpu，绘图性能用例正在移植中。

大家在做性能测试时，都是通过何种渠道和方式获取到细化后的性能指标的？

原文链接：http://tmq.qq.com/2016/12/google_performance_test/

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