Android整机性能测试秘籍，你掌握了吗？

海上孤帆

一、Android整机性能测试概述



Android整机性能测试至关重要。在如今竞争激烈的移动应用市场中，用户对于应用的性能要求越来越高。优质的性能能够极大提升用户体验，增加用户的满意度和忠诚度。相反，如果性能不佳，如应用卡顿、崩溃、耗电过快等，用户可能会选择卸载应用，这将对开发者的声誉和收益造成严重影响。
Android整机性能测试涵盖多个主要方面。首先是启动时间，包括首次启动、非首次启动以及应用界面切换的时间，这直接影响用户对应用的第一印象和使用流畅度。
内存方面的测试也不可或缺。要关注空闲状态、中等规格和满规格状态下的应用内存消耗情况，检测是否存在内存泄漏、内存峰值过高以及内存占用是否合理等问题。
CPU的性能同样关键，需考察空闲状态、中等规格和满规格状态下的应用CPU消耗情况以及CPU峰值情况，确保应用不会过度占用CPU资源，导致系统卡顿或发热。
GPU的性能影响着图形渲染效果，要测试过度绘制、帧率和帧方差等指标，以保证画面的流畅和清晰。
此外，还有流量的消耗，应控制应用在不同网络环境下的流量使用，避免用户产生高额的流量费用。
响应时间也是重要的测试点，优秀的响应时间能让用户感到应用的高效和便捷。
而过度渲染的检测则有助于优化界面显示效果，提升用户视觉体验。
综上所述，对Android整机进行全面的性能测试，能够帮助开发者发现和解决潜在的性能问题，打造出更优质、更受用户欢迎的应用。


二、性能测试指标




1. CPU使用率
CPU使用率是衡量Android应用性能的关键指标之一。其重要性在于，过高的CPU使用率会导致设备发热、卡顿，甚至可能使应用出现崩溃，严重影响用户体验。一般来说，Android APP 的 CPU 使用率正常范围在 30% - 50%之间，但这会因设备硬件性能和应用复杂度而有所不同。如果应用需要更多计算资源，使用率可能会更高。然而，当CPU使用率超过 90%时，可能会引发一系列问题，如系统响应迟缓、电池消耗加快等。


2. 内存占用率
在Android系统中，内存占用率的测试需关注不同状态。空闲状态下，应用内存消耗应尽量低，以保证系统资源的有效利用。中等规格状态下，随着用户操作增加，内存消耗会有所上升，但应保持在合理范围。满规格状态下，例如用户进行大量复杂操作时，内存占用也不应过高。
内存泄露的判定通常通过观察内存使用情况是否持续上升，即使在应用关闭后内存也未被释放。测试方法包括使用adb shell dumpsys meminfo | grep <包名>等命令。


3. GPU相关指标
过度绘制：指界面显示的Activity嵌套过多层，导致同一区域被多次绘制，浪费系统资源。标准是控制过度绘制为 2X，不允许存在 4X过度绘制，也不允许在面积超过屏幕 1/4 的区域有 3X过度绘制。
帧率：衡量画面每秒传输的帧数，数值越高画面越流畅。一般要求在 Android 屏幕中刷新率为 60 帧/秒，每一帧时间不超过 16.6ms。
帧方差：反映帧率的稳定性，帧方差越小，画面越稳定。


4. 启动时间
首次启动：通过adb shell am start -W [packageName]/[packageName.MainActivity]命令来测量，获取TotalTime值，这包括创建进程、应用初始化和Activity初始化到界面显示的时间。
非首次启动：即热启动，此时应用进程已在后台存在，测量方法与首次启动类似。
应用界面切换：可通过代码埋点，输出日志来查看每个界面切换的耗时。


5. 功耗
不同使用场景下，如飞行模式待机、单SIM卡实网待机、通话等，功耗情况各有不同。测试要点包括关闭相关功能（如 WIFI、BT、GPS 等），设置合适的测试时间，观察电流异常情况等。同时，要注意确认各个模块是否正常工作，以及排除第三方 APK 的影响。


6. 流量
在中等负荷下，测试应用在进行常规操作（如浏览网页、观看视频等）时的流量消耗。高负荷下，例如进行大量数据下载或高清视频播放，检测流量使用是否超出合理范围。通过监测网络流量数据，评估应用的流量优化情况。


三、性能测试方法




1. 软件测试
常用的软件工具包括安兔兔评测、腾讯手机管家、鲁大师、360手机卫士、手机安全管家等。这些工具可以全面测试手机的各项性能指标，如CPU、GPU、内存、存储等。
测试技巧方面，例如在测试启动时间时，可以使用Android提供的DisplayManager获取activity的启动时间，或者通过关注am的启动时间及Display Manager打印的结束时间来计算。对于内存测试，除了使用Android本身提供的方法，还可以借助第三方工具如网易的Emmagee等。在测试CPU性能时，可以使用Android提供的命令，也可以使用top命令或第三方软件如3Dmax、安兔兔等。
对于GPU的测试，在软件测试方面，可以通过手机端打开开发者选项中的启用跟踪后勾选Graphics和View，或者启动SDK工具Systrace插件来获取相关数据。


2. 硬件测试
在以下情况下可能需要引入硬件测试：
当软件测试结果不够准确或存在较大偏差时。
对于一些对性能要求极高的应用，如大型游戏等，需要更精确的性能评估。
当需要测试特定硬件组件的稳定性和极限性能时。
硬件测试相关设备包括高速相机、万用表、示波器等。
测试方法例如，在测试启动时间时，可以使用高速相机录制应用启动过程，然后通过人工或程序数帧的方式计算时间。对于内存和CPU的测试，可以使用专业的硬件监测设备来获取更准确的数据。在测试LED灯光、按键、SPEAKER等硬件组件的稳定性时，可以通过编写特定的脚本和程序，结合硬件监测设备，对其进行长时间、高强度的测试，以评估其在各种情况下的稳定性和性能表现。


总之，硬件测试能够为Android整机性能测试提供更精准、更全面的数据，帮助开发者更好地优化和改进产品。


四、性能测试流程


1. 准备测试设备
在准备测试设备时，首先要选择合适的Android设备。优先考虑主流品牌和型号，以确保其硬件性能和兼容性具有一定的代表性。同时，要注意设备的系统版本，应选择较新且稳定的Android版本，以便支持更多的性能测试工具和功能。
对于模拟器的选择，要根据实际需求决定。如果需要测试特定硬件相关的性能，真机更为合适；若仅进行一般性的功能和性能验证，模拟器可以提高效率。
在系统安装方面，确保设备的操作系统干净、无过多预装软件，以免影响测试结果。另外，要开启设备的开发者选项，以便进行后续的性能调试和测试。


2. 定义性能测试指标
根据应用的类型和功能特点来确定性能测试指标。例如，对于游戏类应用，重点关注帧率、GPU性能、内存占用等；对于社交类应用，则更侧重于响应时间、流量消耗和CPU使用率。
考虑用户的使用场景和习惯，如长时间使用时的电池续航、频繁切换操作时的内存管理等。还需参考同类型优秀应用的性能表现，设定合理的基准指标。


3. 编写性能测试代码
编写性能测试代码时，要注意代码的结构和逻辑清晰。合理使用性能测试库和工具，确保准确获取各项性能数据。