移动端性能测试必备工具PerfDog性能狗
致移動游戲&應用性能測試分析的伙伴們：
你是否會因移動游戲&APP性能問題，而備受煎熬？
你又是否因尋找性能測試分析工具，而彷徨迷茫？
你是否因工具需要，而嘗試各種ROOT/越獄？
你是否因工具準確性，而被逼各類花式復測驗證？
你是否因工具局限性，而同時開啟N個工具？
你又是否因工具空白，而被迫各式XCode源碼編譯？
ROOT/越獄越來越難，你我路在何方？
版本編譯坑羅密布，你我又將守夜到何時？
…
備受煎熬的時候一去不復返了，
因為移動全平臺性能測試分析神器來了，
它為移動游戲&APP測試分析而生，
它就是PerfDog性能狗！
背景：
在項目研發支持過程中，經歷如上障礙和痛苦。我們決定做一個完全獨立、簡單易用，與APP版本、系統版本、系統平臺無任何關系的性能平臺。
為了保證測試結果的準確性、嚴謹性和可對比性。我們編寫了Demo進行測試對比。
iOS平臺：
PerfDog測試數據結果與XCode/Instrument（蘋果官方工具需要游戲源碼編譯測試）測試結果對齊一致。性能影響結果：Xcode/Instrument性能影響較大，PerfDog性能影響很小。
Android平臺：
安卓平臺比較關注的是工具本身對手機性能影響，我們在小米5手機上鎖死最低頻率。開啟截圖測試影響結果如下：
PerfDog性能影響：CPU占比6%-10%（正常頻率下CPU占比1-3%）。
其他工具性能影響：CPU占比27%-33%。
備注：
工具本身性能若影響大的話，手機容易發熱，同時對游戲&應用性能有很大影響。即測試出性能數據無法反應用戶真實情況。
軟件性能數據采集：
PerfDog支持移動平臺所有應用程序（游戲、APP應用、瀏覽器、小程序等）及Android模擬器，桌面應用程序PerfDog支持在Windows和Mac機器使用運行。在iOS和Android平臺獲取性能參數如下：
iOS平臺 （與蘋果官方Xcode工具參數對齊一致）
Screenshot
FPS(1秒內游戲畫面或者應用界面真實平均刷新次數，俗稱幀率/FPS)
Jank(1s內卡頓次數。iOS9.1以下系統暫時不支持。類似Android的Jank卡頓和iOS的FramePacing平滑度統計原理。幀率FPS高并不能反映流暢或不卡頓。比如：FPS為50幀，前200ms渲染一幀，后800ms渲染49幀，雖然幀率50，但依然覺得非常卡頓。同時幀率FPS低，并不代表卡頓，比如無卡頓時均勻FPS為15幀。所以，平均幀率FPS與卡頓無任何直接關系)
PerfDog計算方法：同時滿足兩條件，則認為是一次卡頓Jank.
1、 當前幀耗時>前三幀平均耗時2倍。
2、 當前幀耗時>兩幀電影幀耗時(1000ms/242=84ms)。
同時滿足兩條件，則認為是一次嚴重卡頓BigJank.
1、 當前幀耗時>前三幀平均耗時2倍。
2、 當前幀耗時>三幀電影幀耗時(1000ms/243=125ms)。
計算思路：考慮視覺慣性，假設以前三幀的平均幀耗時為參考，作為vsync時間間隔，連續兩次vsync沒有新渲染畫面刷新，則認為是一次潛在卡頓，也就是說下一幀耗時大于前三幀平均幀耗時2倍，則認為一次潛在卡頓。同時單幀耗時滿足大于兩倍電影幀耗時1000ms/242 (由于人眼低于24幀才能辨別畫面不連續性)，則認為是一次真正卡頓。同時若單幀耗時大于3倍電影幀耗時，則認為是一次嚴重卡頓。
注解：為什么是兩次vsync？GPU一般是3重緩沖buffer，當前幀已占用一個buffer，即剩余2緩沖buffer，人眼一般可容忍2幀延遲。 為什么是兩幀電影幀耗時？低于24幀畫面，人眼就能感知到畫面不連續性，電影一般都是24幀。即電影幀耗時1000ms/24=41.67ms，兩幀電影幀耗時也就是41.67ms2，三幀電影幀耗時是41.67ms*3。
FTime(上下幀畫面顯示時間間隔，即認為幀耗時，iOS9.1以下系統暫時不支持。)
CPU Usage(Total整機/App進程，統計結果合Xcode一致)
Memory (是統計FootPrint，注：OOM與FootPrint有關，與系統、機型無關。只與RAM有關，如1G內存機器。FootPrint超過650MB，引發OOM）。受iOS平臺限制，暫時無法獲取ios10及以下系統的memory。后續版本增加。如做性能測試，建議升級iOS系統版本
Xcode Memory (XCode Debug Gauges統計方式即XCode Memory）。受iOS平臺限制，暫時無法獲取ios10及以下系統的Xcode Memory。后續版本增加。如做性能測試，建議升級iOS系統版本
Real Memory(Xcode Instrument統計方式即Real Memory，實際占用物理內存。注：物理內存與系統策略有關，關注意義不大)
Virtual Memory(虛擬內存)
Wakeups(線程喚醒次數)。注：超過150進程很大可能會被系統kill
CSwitch(上下文切換測試)。注：單核超過14000進程會被系統Kill
GPU Utilization(Render/Tilter/Device）
Network(Recv/Send，測試目標進程流量，和Xcode結果一致)
Battery Power(整機實時Current電流、Voltage電壓、Power功率)（注：和Xcode Instrument結果一致）
Log(系統調試日志信息)
Android平臺
Screenshot
FPS(1秒內游戲畫面或者應用界面真實平均刷新次數，俗稱幀率/FPS)
Jank(1s內卡頓次數。解釋說明如iOS平臺說明)
FTime(上下幀畫面顯示時間間隔，即認為幀耗時)
CPU Usage(Total整機/App目標進程，統計結果和Android Studio Profiler一致)
CPU Clock(各個CPU核心的頻率和使用率)
Memory (PSS Memory，統計結果和Android Java API標準結果一致，與Meminfo也一致。注：部分三星機器系統修改了Meminfo底層統計方式，導致Meminfo與Java AP統計結果不一致，新出三星機器已修復)
Swap Memory (Swap Memory)
Virtual Memory
Memory Detail(NativePSS、GFX、GL、Unknown)
GPU Usage(目前僅支持高通芯片手機)
GPU Frequency(目前僅支持高通芯片手機)
Network(Recv/Send)
CTemp(CPU溫度)
Battery Power(Current電流、Voltage電壓、Power功率)（注：與儀器測試誤差<3%左右）
Log(系統調試日志信息)
Web性能數據管理：
賬戶信息管理
性能數據管理、圖表展示、編輯、版本對比
性能測試任務管理
使用步驟：
步驟1 : Window PC/蘋果Mac機器上安裝、運行PerfDog客戶端。
iOS： 若PerfDog檢測不到連接手機或無法測試，請先安裝確保最新iTunes是否能連上手機。
Android： 請開啟手機Debug調試模式及允許USB安裝。
步驟2 : 啟動PerfDog，然后USB連接手機，自動檢測添加手機到應用列表中。
iOS： 則即插即用，用戶無需做任何操作。
Android： 有兩種模式，非安裝模式和安裝模式。
a. 非安裝模式：
手機即插即用，無需任何設置及安裝，使用非常簡單，但手機屏幕上沒有實時性能數據顯示。
b. 安裝模式：
需要在手機上自動安裝PerfDog.apk，手機屏幕上有實時性能數據顯示。（請開啟Debug調試模式、允許USB安裝和PerfDog懸浮窗管理權限），啟動PC版PerfDog.exe，則會在手機上自動PUSH安裝PerfDog.apk，具體安裝類似各個手機廠商安裝第三方APP提示安裝即可。（注：由于很多手機安裝需要賬號密碼，導致無法自動安裝，如果自動安裝失敗，則會把安裝文件PerfDog.apk釋放到當前文件夾里，手動安裝PerfDog.apk即可）。
這里重點說明下Android平臺下，LMK和Swap這兩個參數意義：
LMK：Android平臺下OOM與游戲進程內存大小無關，主要是系統剩余物理內存有關。系統剩余物理內存小于LMK，則會引起OOM。
Swap： 系統進程用到zram/vnswap內存壓縮技術。不同手機系統啟用Swap memeroy大小不同。
步驟3 : 測試模式。
USB模式測試：
USB連線，在設備列表選擇USB圖標設備進行USB模式測試(插線模式測試功率無任何意義)。
WIFI模式測試(測試功率)：
USB連線后，在設備列表選擇WIFI圖標設備進行WIFI模式測試。WIFI檢測連接成功后，拔掉USB連接線。（注：需要PC和被測手機連接同一WIFI，WIFI檢測連接成功后，拔掉被測手機USB線(插線模式測試功率無任何意義)）。
步驟4 : 選擇測試的游戲&應用。
PC如圖：
Android平臺，安裝模式下，手機屏幕左上角有實時性能數據顯示（Android手機請打開PerfDog懸浮窗管理權限，否則手機上不會顯示性能參數）。
功能介紹：
性能參數控制Page：
選擇需要收集性能參數，控制性能參數顯示page。
記錄保存：
測試結束時，可自主選擇兩種方式保存處理(Upload/Save)性能數據：
1） 將性能數據同步上傳PerfDog云端web看板。
2） 本地導出Excel文件。
打開要回放文件。
回放結果如圖：
批注及標定：
鼠標左鍵雙擊，增加批注，再次雙擊，則取消批注。鼠標左鍵單擊，則增加標定，再次點擊則重新標定。
設定性能參數統計分析閾值、編輯統計參數分析及框選記錄保存：
可以通過鼠標框選/拖動查詢時間周期內，統計數據等。同時可對框選數據進行保存。工具左側“Setting”以設定對應的性能參數統計分析閾值等。
場景Label標簽：
通過標簽按鈕給性能數據打標簽，鼠標左鍵雙擊顏色區域可修改對應區域標簽名。
屏幕記錄：
注意：截屏記錄開啟，影響性能。
多進程問題測試：
iOS平臺，APP多進程分為APP Extension和系統XPC Server。
比如：企鵝電競直播軟件用到APP Extension擴展進程(擴展進程名LABroadcastUpload)。當然也可能用到系統XPC Server服務進程，如一般web瀏覽器會用到webkit。
備注：后期版本PerfDog提供XPC Server測試功能。
Android平臺，一般大型APP，比如游戲有時候是多進程協作運行（微信小游戲，微視等APP及王者榮耀等游戲多子進程），可選擇目標子進程進行針對性測試。默認是主進程。如圖王者榮耀。
微信小游戲、小程序測試等，如下是微信小游戲-浪漫玫瑰園：
Log日志功能：
采集系統日志信息。
停止功能：
無需拔手機，選擇NULL即可停止采集信息。
Web云平臺功能介紹:
具體性能數據展示。
創建任務邀請測試成員加入，或加入其他人創建的測試任務中。
性能數據共享歸納。
測試任務性能數據Task Data。
重要提示：
a) 非安裝模式：
手機即插即用，無需任何設置及安裝，使用非常簡單，但手機屏幕上沒有實時性能數據顯示(請開啟Debug調試模式)。
b) 安裝模式：
i. 需要在手機上自動安裝PerfDog.apk，手機屏幕上有實時性能數據顯示。（請開啟Debug調試模式、允許USB安裝和PerfDog懸浮窗管理權限），啟動PC版PerfDog.exe，則會在手機上自動PUSH安裝PerfDog.apk，具體安裝類似各個手機廠商安裝第三方APP提示安裝即可。（注：由于很多手機安裝需要賬號密碼，導致無法自動安裝，如果自動安裝失敗，則會把安裝文件PerfDog.apk釋放到當前文件夾里，手動安裝PerfDog.apk即可）。
ii. 安裝模式下，在測試過程中，由于系統資源緊缺會kill PerfDog顯示app（手機界面性能數據顯示），但不影響正常測試功能。
查看PerfDog詳情：https://perfdog.qq.com/?ADTAG=media.dev_website
總結
以上是生活随笔為你收集整理的移动端性能测试必备工具PerfDog性能狗的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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