百度视频在Android和iOS端性能测试方法

背景介绍

　　一直以来，性能测试是被一部分人遗忘，又让另一部分人无可奈何的东西。在绝大部分的创业公司，性能测试基本上都是被遗忘的，他们认为功能测试和稳定性测试才是重点，而在中等规模的公司中一部分测试人员考虑进行性能测试，却无从下手。

　　这个系列，从 baidu 测试工程师的工作实践出发，介绍移动端性能测试的通用方法和结合产品特点的不同侧重。

　　随着流量费用的降低，越来越多的人开始在公交地铁等移动场景使用视频应用。视频类的应用会更多关注播放流畅度、下载等性能指标，下面介绍的是百度视频的性能测试方法。

　　百度视频是第三方视频资源聚合类产品，主要提供用户在线播放、离线下载各种视频服务，提供 PC 、 Android 、 iOS 三端入口，用户体验、流畅度、下载速度、检索视频资源等是目前产品线最关注的层面。

　　一款优秀的娱乐类应用，必须具有卓越的性能，超越同类竞品，同时兼具良好的用户体验。

　　APP性能分析维度

　　App 类型众多，根据具体类型划分，性能指标的维度和优先级各不相同。视频类 App 归属于娱乐游戏型的 App ，因此性能测试维度优先级排序为：流畅度、 crash 、内存、流量、响应时长、功耗、 CPU 。

　　表征不同维度指标的量化单位如图 21 所示。比如流畅度是 FPS （帧率），内存是兆比等等。

　　因为 Android 平台底层是由 linux 系统改良而来，不同维度的指标绝大部分都可以通过命令来取不同的指标（具体方法可以参加后面工具）

　　在 iOS 平台上，性能的获取，必须使用 Xcode 里面 instruments 下的相应组件，不像开源的 Android 那样灵活，但技术上是可以做到各平台的性能指标获取测试。

　　APP性能指标获取手段

　　Android系统指标获取

　　· CPU

　　CPU 的测试方法分为几类

　　a. 使用 Android 提供的方法

　　adbshell dumpsyscpuinfo |grep packagename >/address/cpu.txt 来获取

　　b. 使用 top 命令

　　adbshell top |greppackagename>/address/cpu.txt 来获取

　　· 内存

　　内存消耗，这个测试节点的设计目标是为了让应用不占用过多的系统资源，且及时释放内存，保障整个系统的稳定性，当然关于内存测试，在这里我们需要引入几个概念：空闲状态、中等规格、满规格。

　　空闲状态：指打开应用后，点击 home 键让应用后台运行，此时应用处于的状态叫做空闲。中等规格和满规格指的是对应用的操作时间的间隔长短不一，中等规格时间较长，满规格时间较短。

　　接下来我们说说在内存测试中，存在很多测试子项，如下清单所示：

　　1、空闲状态下的应用内存消耗情况

　　2、中等规格状态下的应用内存消耗情况

　　3、满规格状态下的应用内存消耗情况

　　4、应用内存峰值情况

　　5、应用内存泄露情况

　　6、应用是否常驻内存

　　7、压力测试后的内存使用情况

　　电量

　　功耗测试主要从以下几个方面入手进行测试：

　　a 、测试手机安装目标 APK 前后待机功耗无明显差异。

　　b 、常见使用场景中能够正常进入待机，待机电流在正常范围内。

　　c 、长时间连续使用应用无异常耗电现象。

　　功耗测试的方法分为两类，一类为软件测试，一类为硬件测试。

　　软件测试一般分为 2 类：

　　第一种采用市场上提供的第三方工具，如金山电池管家之类的。第二种就是自写工具进行，这里一般会使用 3 种方法 :

　　方法一、基于 android 提供的 PowerManager.WakeLock 来进行；

　　方法二、稍复杂一点，功耗的计算 =CPU 消耗 +Wakelock 消耗 + 数据传输消耗 +GPS 消耗 +Wi-Fi 连接消耗；

　　方法三、通过 adbshell dumpsys battery 来获取。

　　接着说下硬件测试，在这里我们一般使用万用表或者功耗仪进行测试，使用功耗仪测试的时候，需要制作假电池来进行的，有些不能拔插电池的手机还需要焊接才能进行对了测试。

　　· 启动时长

　　首先我们来说说启动时间。关于应用的启动时间的测试，分为三类：

　　首次启动 -- 应用首次启动所花费的时间

　　非首次启动 -- 应用非首次启动所花费的时间

　　应用界面切换 -- 应用界面内切换所花费的时间

　　那么如何来做启动时间的测试呢，一般我们分为 2 类，一类为使用软件来测试，一类为使用硬件来测试。对于软件测试的方法，大部分人都比较通晓使用 Android 提供的 DisplayManager 来获取 activity 的启动时间。通过日志过滤关键字 Displayed 来过滤所有 activity 所打印的，记录日志通过。

　　· 帧率

　　GPU 这个词对于 PC 性能测试者来说并不陌生，而今 3Dmax ，安兔兔之类的第三方软件让 GPU 在移动端性能测试领域家喻户晓，但对于 App 内的 GPU 该如何来测试呢？首先我们引入几个名词：过度绘制、帧率、帧方差。

　　过度绘制是指界面显示的 activity 套接了多层导致的结果。帧率是指屏幕刷新率。帧方差是指屏幕刷新帧间隔方差。

　　对于 GPU 的测试主要包括以下几个测试子项：界面过度绘制、屏幕滑动帧速率、屏幕滑动平滑度。

　　对于过度绘制的测试主要通过人工进行测试，通过打开开发者选项中的显示 GPU 过度绘制来进行测试（ PS ：只有 Android4.2 及以上的版本才具备此功能 ) ，验收的标准为 :

　　a 、不允许出现黑色像素

　　b 、不允许存在 4x 过度绘制

　　c 、不允许存在面积超过屏幕 1/4 区域的 3x 过度绘制（淡红色区域）

　　对于屏幕滑动帧速率，常用手段包括软件测试或硬件辅助测试。软件测试的方法如下：

　　1. 手机端需打开开发者选项中的启用跟踪后，勾选 Graphics 和 View ；

　　2. 启动 SDK 工具 Systrace 插件，勾选被测应用，点击 Systrace 插件，在弹出的对话框中设置持续抓取时间，在 tracetaps 下面勾选 gfx 及 view 选项；

　　3. 人滑动界面可以通过节拍来进行滑动或者扫动，帧率数据会保存到默认路径下，默认名称为 trace.html ；

　　4. 将 trace.html 文件拷贝到 linux 系统下通过命令进行转换，生成 trace.csv 文件。

　　· 网络流量

　　性能测试的——流量，当然我所指的性能测试是针对大部分应用而言的，可能还有部分应用会关注网速、弱网之类的测试。流量测试，同样需要引入几个名词：

　　中等负荷：应用正常操作

　　高负荷：应用极限操作

　　流量测试包括以下测试项：

　　a 、应用首次启动流量提示

　　b 、应用后台连续运行 2 小时的流量值

　　c 、应用高负荷运行的流量峰值

　　d 、应用中等负荷运行时的流量均值流量测试

　　流量测试一般都是用软件来进行的，这里我们一般分为 2 类：

　　a 、采用市场提供的第三方工具来进行测试，如流量宝

　　b 、自研工具进行测试

　　自研工具进行测试一般包含 2 类方法：

　　a 、通过 tcodump 抓包，再通过 wireshake 直接读取包信息来获得流量

　　b 、首先获得被测应用的 uid 信息（可以通过 adbshelldumpsys package 来获取），然后在未操作应用之前，我们可以通过查看

　　adbshell cat/proc/uid_stat/uid/tcp_rcv

　　adbshell cat/proc/uid_stat/uid/tcp_snd

　　获取到应用的起始的接收及发送的流量，然后我们再操作应用，再次通过上述 2 条命令可以获取到应用的结束的接收及发送的流量，通过相减及得到应用的整体流量消耗。

　　· iOS系统指标获取

　　对于 iOS 系统，只需要一个装了 xcode 的 mac 电脑，取以上指标相对容易。最新版本是 xcode7.0 （当然你用老版本的也一点问题都没有）

　　性能测试工具，推荐用下面三个 :

　　工具一、 Instruments ，这个是 mac 苹果自带的工具，里面有很多模板，选择不同的系能模板就可以监听手机 App 性能了，但是要注意，没越狱的机器必须注册开发者证书，或者拿到 App 企业证书，这样 xcode 才能启动 App 进行性能监控，也就是说你被测 App 必须有源代码才行，当然你想规避这个问题，得走百度 smallApple 破解签名机制

　　工具二、 GT ，是腾讯开发的一款 App ，但是也得在源码层面嵌入 GT 的 SDK

　　工具三、 SmallApple （ https://github.com/hyxbiao/smallapple ）

　　Smallapple 是一个开源的 IOS 自动化测试工具，旨在提供一套完整的 iOS 自动化测试解决方案，提供针对 iOS App 的功能和性能测试，同时提供类似 Android adb 、重签名、 instruments 结果解析、录制回放等工具集。

　　Smallapple 通过一键式的执行方式，自动完成 App 重签名、安装、测试、性能采集（包括 CPU 、内存、流量等）、 Crash 检测和结果报告等工作。

　　Smallapple 特性：

　　· Smallapple 致力于以最简单的方式，最小的代价提供给用户使用。

　　· 支持非越狱设备

　　· 不需要依赖源码

　　· 支持 Appstore 或者第三方下载的 App 安装测试

　　· 完全的命令行模式

本文转自【百度质量部】，更多文章可关注公众号【测试帮日记】

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