安卓App性能专项测试指标之CPU深度解析
安卓App性能专项测试指标之CPU深度解析
指标背景
很多场景下我们去使⽤App，可能会碰到⼿机会出现发热发烫的现象。这是因为CPU使⽤率过⾼、CPU过于繁忙，会使得整个系统⽆法响应⽤户，整体性能降低，⽤户体验变得相当差，也容易引起ANR等等⼀系列问题。
Android性能指标CPU主要关注两点：
CPU总体使⽤率
应⽤程序CPU占⽤率
指标值获取
直接上⼲货，获取App CPU指标值的⼏种不同⽅式
读取Linux proc⽂件系统（精确、⽅便⾃动化集成）
使⽤外部第三⽅⼯具来辅助测试，⽐如：腾讯GT，⽹易Emagee等（其实这些⼯具的原理就是基于调⽤
真的伤不起android系统底层的API完成），掌握adb或者第三⽅⼯具获取⽅法都可以。（精确，易获取，推荐）
Linux top命令（有误差，易获取）
proc⽂件获取⽅式
/proc⽂件系统是⼀个伪⽂件系统，它只存在内存当中，⽽不占⽤外存空间。它以⽂件系统的⽅式为内核与进程提供通信的接⼝。⽤户和应⽤程序可以通过/proc得到系统的信息，并可以改变内核的某些参数。由于系统的信息，如进程，是动态改变的，所以⽤户或应⽤程序读
取/proc⽬录中的⽂件时，/proc⽂件系统是动态从系统内核读出所需信息并提交的。
我们关注的安卓性能指标cpu总体使⽤率和应⽤程序cpu占⽤率主要与两个proc⽂件相关，分别是/proc/stat和/proc/进程id/stat⽂件.。
通过adb shell进⼊到⼿机内部shell模式，再通过cat /proc/stat 查看结果如下：
前⾯三⾏cpu cpu0 cpu1是我们需要关注的重点，cpu0、cpu1表⽰当前CPU的核⼼（双核），cpu为总的Jiffies，这⾥引⼊了Jiffies（时间⽚）的概念，Jiffies的介绍如下：
Jiffies 为Linux核⼼变数，是⼀个unsigned long类型的变量，它被⽤来记录系统⾃开机以来，已经过了多少tick。每发⽣⼀次timer interrupt，Jiffies变数会被加1
⽽上⾯每⼀列的数值含义如下：
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user ：从系统启动开始累计到当前时刻，⽤户态的jiffies ，不包含nice值为负进程；
黄山四绝中尤以什么最为著名nice ：从系统启动开始累计到当前时刻，nice值为负的进程所占⽤的jiffies；
system ：从系统启动开始累计到当前时刻，系统态的jiffies；
idle ：从系统启动开始累计到当前时刻，除硬盘IO等待时间以外其它等待的jiffies；
iowait ：从系统启动开始累计到当前时刻，硬盘IO等待的jiffies；
irq ：从系统启动开始累计到当前时刻，硬中断的jiffies；
softirq ：从系统启动开始累计到当前时刻，软中断的jiffies。
总的Jiffies就是上⾯所有项加起来的总和。因此我们计算⼀段时间的CPU占⽤率的时候就可以使⽤：
total=user+system+nice+idle+iowait+irq+softirq植物活化石有哪些
nice
cpu usage=[(user_end +sys_end+nice_end) - (user_begin + sys_begin+nice_begin)]/(total_end - total_begin)*100
上述⽅法统计的是当前系统所有进程的CPU总和使⽤率
如果我们要统计某个App的使⽤率可以进⼊到/proc/进程id/stat⽬录，其中就有包含某进程的CPU信息
⾸先，我们需要查询到App的进程ID，以柠檬班App举例
其中的进程ID为1228，再查询stat⽂件信息：梦见自己买衣服
在第14⾏、15⾏有记录当前进程的Jiffies信息
utime=448 该任务在⽤户态运⾏的时间，单位为jiffies
stime=2380 该任务在核⼼态运⾏的时间，单位为jiffies
所以当前进程的Jiffies计算⽅式为utime+stime
通过shell脚本获取的⽅式：
cat /proc/进程id/stat | awk -F " " '{print $14,$15}'
要计算出⼀段时间内该进程的CPU使⽤率信息即可通过：
utime+stime（当前时间点）-utime+stime（旧时间点）/ total cpu Jiffies
腾讯GT⼯具
GT（随⾝调）是APP的随⾝调测平台，它是直接运⾏在⼿机上的“集成调测环境”(IDTE, Integrated Debug Environment)。利⽤
GT，仅凭⼀部⼿机，⽆需连接电脑，您即可对APP进⾏快速的性能测试(CPU、内存、流量、电量、帧率/流畅度等等)、开发⽇志的查看、Crash⽇志查看、⽹络数据包的抓取、APP内部参数的调试、真机代码耗时统计等。
使⽤GT获取Jiffies指标步骤如下
测试完毕之后可以保存为csv格式的数据，⽤Excel⼯具打开查看即可
top命令获取CPU使⽤率
top命令是Linux下常⽤的性能分析⼯具，能够实时显⽰系统中各个进程的资源占⽤状况，类似于Wind
ows的任务管理器。top是⼀个动态显⽰过程，即可以通过⽤户按键来不断刷新当前状态。如果在前台执⾏该命令，它将独占前台，直到⽤户终⽌该程序为⽌。top命令提供了实时的对系统处理器的状态监视。
使⽤⽅式：
可查看占⽤cpu最⾼的前10个程序（-t 显⽰进程名称，-s 按指定⾏排序，-n 在退出前刷新⼏次，-d 刷新间隔，-m 显⽰最⼤数量）：top -m 10 -s cpu
如果你想筛选出你⾃⼰的应⽤的话可以⽤下⾯这⼀命令：
adb shell top -n 1| grep PackageName
问题分析及建议
如果APP某场景进⾏操作时出现发烫、卡顿、ANR现象时，可以怀疑出现CPU问题，⼀般解决思路如下：
如果已经导致ANR, 则去logcat⽂件⾥⾯搜索"ANR in" ，以及adb pull拉取trace⽂件。
没有导致ANR则基于以上⽅法获取到的CPU占⽤率，如果某场景的CPU占⽤率⾛势异常、峰值存在异常、均值⼤于基线，则可以利⽤traceview查看分析Trace⽂件，或者使⽤Android studio⾥⾯的Android Monitor根据Monitor中的CPU可以看出⽬前CPU明细使⽤，由开发负责定位解决。

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