移动端性能测试必备工具PerfDog性能狗
移动端性能测试必备⼯具PerfDog性能狗
致移动游戏&应⽤性能测试分析的伙伴们：
你是否会因移动游戏&APP性能问题，⽽备受煎熬？
你⼜是否因寻性能测试分析⼯具，⽽彷徨迷茫？
你是否因⼯具需要，⽽尝试各种ROOT/越狱？
你是否因⼯具准确性，⽽被逼各类花式复测验证？
你是否因⼯具局限性，⽽同时开启N个⼯具？
你⼜是否因⼯具空⽩，⽽被迫各式XCode源码编译？
ROOT/越狱越来越难，你我路在何⽅？
版本编译坑罗密布，你我⼜将守夜到何时？
…
感恩2021
备受煎熬的时候⼀去不复返了，
因为移动全平台性能测试分析神器来了，
它为移动游戏&APP测试分析⽽⽣，
它就是PerfDog性能狗！
背景：
在项⽬研发⽀持过程中，经历如上障碍和痛苦。我们决定做⼀个完全独⽴、简单易⽤，与APP版本、系统版本、系统平台⽆任何关系的性能平台。
为了保证测试结果的准确性、严谨性和可对⽐性。我们编写了Demo进⾏测试对⽐。
1. iOS平台：
PerfDog测试数据结果与XCode/Instrument（苹果官⽅⼯具需要游戏源码编译测试）测试结果对齐⼀致。性能影响结果：Xcode/Instrument 性能影响较⼤，PerfDog性能影响很⼩。
2. Android平台：天空是蔚蓝窗外有千纸鹤歌名叫什么
安卓平台⽐较关注的是⼯具本⾝对⼿机性能影响，我们在⼩⽶5⼿机上锁死最低频率。开启截图测试影响结果如下：
PerfDog性能影响：CPU占⽐6%-10%（正常频率下CPU占⽐1-3%）。
其他⼯具性能影响：CPU占⽐27%-33%。
备注：
⼯具本⾝性能若影响⼤的话，⼿机容易发热，同时对游戏&应⽤性能有很⼤影响。即测试出性能数据⽆法反应⽤户真实情况。
软件性能数据采集：
PerfDog⽀持移动平台所有应⽤程序（游戏、APP应⽤、浏览器、⼩程序等）及Android模拟器，桌⾯应⽤程序PerfDog⽀持在Windows和Mac机器使⽤运⾏。在iOS和Android平台获取性能参数如下：
iOS平台（与苹果官⽅Xcode⼯具参数对齐⼀致）
Screenshot
FPS(1秒内游戏画⾯或者应⽤界⾯真实平均刷新次数，俗称帧率/FPS)
1) Avg(FPS)：平均帧率(⼀段时间内平均FPS)
2) Var(FPS)：帧率⽅差(⼀段时间内FPS⽅差)
3) Drop(FPS)：降帧次数(平均每⼩时相邻两个FPS点下降⼤于8帧的次数)
Jank(1s内卡顿次数。iOS9.1以下系统暂时不⽀持。类似Android的Jank卡顿和iOS的FramePacing平滑度统计原理。帧率FPS⾼并不能反映流畅或不卡顿。⽐如：FPS为50帧，前200ms渲染⼀帧，后800ms渲染49帧，虽然帧率50，但依然觉得⾮常卡顿。同时帧率FPS低，并不代表卡顿，⽐如⽆卡顿时均匀FPS为15帧。所以，平均帧率FPS与卡顿⽆任何直接关系)
PerfDog计算⽅法：同时满⾜两条件，则认为是⼀次卡顿Jank.
1、当前帧耗时>前三帧平均耗时2倍。
2、当前帧耗时>两帧电影帧耗时(1000ms/24*2=84ms)。
同时满⾜两条件，则认为是⼀次严重卡顿BigJank.
1、当前帧耗时>前三帧平均耗时2倍。
2、当前帧耗时>三帧电影帧耗时(1000ms/24*3=125ms)。
计算思路：考虑视觉惯性，假设以前三帧的平均帧耗时为参考，作为vsync时间间隔，连续两次vsync没有新渲染画⾯刷新，则认为是⼀次潜在卡顿，也就是说下⼀帧耗时⼤于前三帧平均帧耗时2倍，则认为⼀次潜在卡顿。同时单帧耗时满⾜⼤于两倍电影帧耗时1000ms/24*2 (由于⼈眼低于24帧才能辨别画⾯不连续性)，则认为是⼀次真正卡顿。同时若单帧耗时⼤于3倍电影帧耗时，则认为是⼀次严重卡顿。
注解：为什么是两次vsync？GPU⼀般是3重缓冲buffer，当前帧已占⽤⼀个buffer，即剩余2缓冲buffer，⼈眼⼀般可容忍2帧延迟。为
什么是两帧电影帧耗时？低于24帧画⾯，⼈眼就能感知到画⾯不连续性，电影⼀般都是24帧。即电影帧耗时1000ms/24=41.67ms，两帧电影帧耗时也就是41.67ms*2，三帧电影帧耗时是41.67ms*3。
1) BigJank:1s内顿严重卡次数
2) Jank(/10min)：平均每10分钟卡顿次数。
3) BigJank(/10min)：平均每10分钟严重卡顿次数
FTime(上下帧画⾯显⽰时间间隔，即认为帧耗时，iOS9.1以下系统暂时不⽀持。)
1) Avg(FTime)：平均帧耗时
2) Delta(FTime)：增量耗时(平均每⼩时两帧之间时间差>100ms的次数)
CPU Usage(Total整机/App进程，统计结果合Xcode⼀致)
Memory (是统计FootPrint，注：OOM与FootPrint有关，与系统、机型⽆关。只与RAM有关，如1G内存机器。FootPrint超过650MB，引发OOM）。受iOS平台限制，暂时⽆法获取ios10及以下系统的memory。后续版本增加。如做性能测试，建议升级iOS系统版本Xcode Memory (XCode Debug Gauges统计⽅式即XCode Memory）。受iOS平台限制，暂时⽆法获取ios10及以下系统的Xcode Memory。后续版本增加。如做性能测试，建议升级iOS系统版本
Real Memory(Xcode Instrument统计⽅式即Real Memory，实际占⽤物理内存。注：物理内存与系统策略有关，关注意义不⼤) Virtual Memory(虚拟内存)
Wakeups(线程唤醒次数)。注：超过150进程很⼤可能会被系统kill
CSwitch(上下⽂切换测试)。注：单核超过14000进程会被系统Kill
GPU Utilization(Render/Tilter/Device）
1) Render：渲染器利⽤率(像素着⾊处理阶段，若占⽐⾼，说明是PS阶段出现瓶颈，shader过于复杂或纹理⼤⼩、采样复杂等)
2) Tilter:Tilter利⽤率(顶点着⾊处理阶段，若占⽐⾼，说明是VS阶段出现瓶颈，顶点数太多等原因)
3) Device：设备利⽤率(整体GPU利⽤率)
Network(Recv/Send，测试⽬标进程流量，和Xcode结果⼀致)
Battery Power(整机实时Current电流、Voltage电压、Power功率)（注：和Xcode Instrument结果⼀致）
Log(系统调试⽇志信息)
Android平台
Screenshot
FPS(1秒内游戏画⾯或者应⽤界⾯真实平均刷新次数，俗称帧率/FPS)
1) Avg(FPS)：平均帧率(⼀段时间内平均FPS)
2) Var(FPS)：帧率⽅差(⼀段时间内FPS⽅差)
3) Drop(FPS)：降帧次数(平均每⼩时相邻两个FPS点下降⼤于8帧的次数)
Jank(1s内卡顿次数。解释说明如iOS平台说明)
桌面图标变了1) BigJank:1s内严重卡顿次数
2) Jank(/10分钟)：平均每10分钟卡顿次数
3) BigJank(/10分钟)：平均每10分钟严重卡顿次数
FTime(上下帧画⾯显⽰时间间隔，即认为帧耗时)
1) Avg(FTime)：平均帧耗时
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2) Delta(FTime)：增量耗时(平均每⼩时两帧之间时间差>100ms的次数)
CPU Usage(Total整机/App⽬标进程，统计结果和Android Studio Profiler⼀致)
CPU Clock(各个CPU核⼼的频率和使⽤率)
Memory (PSS Memory，统计结果和Android Java API标准结果⼀致，与Meminfo也⼀致。注：部分三星机器系统修改了Meminfo底层统计⽅式，导致Meminfo与Java AP统计结果不⼀致，新出三星机器已修复)
Swap Memory (Swap Memory)
Virtual Memory
Memory Detail(NativePSS、GFX、GL、Unknown)
GPU Usage(⽬前仅⽀持⾼通芯⽚⼿机)信用社贷款
GPU Frequency(⽬前仅⽀持⾼通芯⽚⼿机)
Network(Recv/Send)
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CTemp(CPU温度)
Battery Power(Current电流、Voltage电压、Power功率)（注：与仪器测试误差<3%左右）
Log(系统调试⽇志信息)
Web性能数据管理：
账户信息管理
性能数据管理、图表展⽰、编辑、版本对⽐
性能测试任务管理
使⽤步骤：
步骤1 : Window PC/苹果Mac机器上安装、运⾏PerfDog客户端。
iOS：若PerfDog检测不到连接⼿机或⽆法测试，请先安装确保最新iTunes是否能连上⼿机。
Android：请开启⼿机Debug调试模式及允许USB安装。
步骤2 : 启动PerfDog，然后USB连接⼿机，⾃动检测添加⼿机到应⽤列表中。
iOS：则即插即⽤，⽤户⽆需做任何操作。
Android：有两种模式，⾮安装模式和安装模式。
a. ⾮安装模式：
⼿机即插即⽤，⽆需任何设置及安装，使⽤⾮常简单，但⼿机屏幕上没有实时性能数据显⽰。
b. 安装模式：
需要在⼿机上⾃动安装PerfDog.apk，⼿机屏幕上有实时性能数据显⽰。（请开启Debug调试模式、允许USB安装和PerfDog悬浮窗管理权限），启动PC版，则会在⼿机上⾃动PUSH安装PerfDog.apk，具体安装类似各个⼿机⼚商安装第三⽅APP提⽰安装即可。（注：由于很多⼿机安装需要账号密码，导致⽆法⾃动安装，如果⾃动安装失败，则会把安装⽂件
PerfDog.apk释放到当前⽂件夹⾥，⼿动安装PerfDog.apk即可）。
这⾥重点说明下Android平台下，LMK和Swap这两个参数意义：
LMK：Android平台下OOM与游戏进程内存⼤⼩⽆关，主要是系统剩余物理内存有关。系统剩余物理内存⼩于LMK，则会引起OOM。Swap：系统进程⽤到zram/vnswap内存压缩技术。不同⼿机系统启⽤Swap memeroy⼤⼩不同。
步骤3 : 测试模式。
USB模式测试：
USB连线，在设备列表选择USB图标设备进⾏USB模式测试(插线模式测试功率⽆任何意义)。
WIFI模式测试(测试功率)：
USB连线后，在设备列表选择WIFI图标设备进⾏WIFI模式测试。WIFI检测连接成功后，拔掉USB连接线。（注：需要PC和被测⼿机连接同⼀WIFI，WIFI检测连接成功后，拔掉被测⼿机USB线(插线模式测试功率⽆任何意义)）。
步骤4 : 选择测试的游戏&应⽤。
PC如图：
Android平台，安装模式下，⼿机屏幕左上⾓有实时性能数据显⽰（Android⼿机请打开PerfDog悬浮窗管理权限，否则⼿机上不会显⽰性能参数）。
功能介绍：
1. 性能参数控制Page：
选择需要收集性能参数，控制性能参数显⽰page。
2. 记录保存：
测试结束时，可⾃主选择两种⽅式保存处理(Upload/Save)性能数据：1）将性能数据同步上传PerfDog云端web看板。

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