APP性能测试(1):FPS测试

0. 前言

adb 计算帧率：https://zhuanlan.zhihu.com/p/67056913
adb 计算帧率：https://www.huaweicloud.com/articles/12566219.html

帧率：FPS是图像领域中的定义，是指画面每秒传输帧数，通俗来讲就是指动画或视频的画面数。30FPS是一般录像的常用帧数，30FPS在快速动作的时候会感觉不流畅。60FPS是一般游戏的常用帧数。

绝大部分时间两者(Android和IOS)都能保持60FPS左右的满帧率。但都会有偶尔的掉帧。并且Android上要比IOS上严重很多。掉帧导致卡顿，用户必然会感觉到掉帧那一刻的不流畅。

FPS是图像领域中的定义，是指画面每秒传输帧数，通俗来讲就是指动画或视频的画面数。FPS是测量用于保存、显示动态视频的信息数量。每秒钟帧数愈多，所显示的动作就会愈流畅一般来说，Android设备的屏幕刷新率为60帧/s，要保持画面流畅不卡顿，要求每一帧的时间不超过1000/60=16.6ms，这就是16ms的黄金准则，如果中间的某些帧的渲染时间超过16ms，就会导致这段时间的画面发生了跳帧，因此原本流畅的画面变发生了卡顿。

FPS 通常作为衡量应用是否流畅的标准。

1. FPS 是什么？

FPS 即 Frames per Second（每秒显示的帧数），用于测量显示帧数的度量。帧数为 0 说明页面处于静止，只要页面动起来，这个帧数就会有变化，然后再趋于静止，页面滚动起来帧数整体呈现 “非对称” 抛物线走势。接下来看一张图直观感受一下：

image

通过上图我们能看出 FPS 值的大小对画面流畅度的影响，每一帧都是静止的图像，快速连续地显示帧便形成了运动的假象，因此高帧率可以得到更流畅、更逼真的动画。

2. 何为帧延迟？卡顿如何造成的？

帧延迟的高低可以通过帧时间（Frame Time）来判定。我们参考显示器的 60Hz 刷新率进行计算，它意味着每秒刷新 60 帧，每帧大约用时 16.7 毫秒。画面中每帧生成时间如果与 16.7 毫秒很接近，那么全程画面的帧数就很稳定，更接近理想的 60 帧每秒。

如果每帧生成时间高于 16.7 毫秒，也就意味着渲染这一场景所花费的时间比其他帧更多，造成画面跟不上，进而带来显示卡顿。
手机的 CPU 处理速率、屏幕尺寸、内存及显存的大小都影响着 APP 帧率的大小，这些因素在一定程度上约束着准备数据和数据传到屏幕的时间。再者，GUI 软件架构在一定程度上也影响着应用帧率的大小。

在同等机器环境下，除去 CPU、屏幕尺寸及系统 GUI 等固有数据传输耗时，要提升应用 FPS 就要减少视图渲染的时间。

通过以下几种方式可以有效提升应用 FPS：

1、尽量不要在刷新时做耗时操作，例如准备数据，创建图片，图片变换等，数据和图片都应该在之前就加载到内存中，图片变换用 canvas 的变换来实现。

2、同一个界面中多个动画重叠出现时，尽量将动画的刷新过程统一刷新，避免频繁的 invalidate，尤其是多个动画有时序上的关系时更应该统一。

3、尽量使用带有参数的 invalidate 来刷新，这样可以减少很多运算量。

3. APP方面

APP也需要关注FPS、Jank及卡顿率。只是需要区分使用场景，如：

```
静态页面窗口
```

只需关注FPS，理论FPS应该为0，否则，说明有冗余刷新，容易引起手机发热及耗电。

```
有滚动动画页面窗口
```

只需关注FPS，FPS处于合适值即可，无需高频刷新。

```
快速滑动页面窗口。
```

需要关注FPS、Jank及卡顿率。手机交互灵敏度就是来源于此，Android系统才出黄油计划Jank。一般滑动状态下，帧率越高越好，Jank越小越好。

```
播放视频页面窗口
```

需要关注FPS、Jank及卡顿率，视频卡顿直接影响用户。视频一般帧率18-24帧，Jank=0。比如微信播放视频、视频播放器等。

注：
引用来源

https://testerhome.com/topics/15480
https://perfdog.qq.com/article_detail?id=10089&issue_id=0&plat_id=1
如何进行APP的帧率测试？