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//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。