Android 中流量、电量、弱网环境怎么测？

在使用安卓机时，可能又是会经常感受到以下问题：

1、应用后台开着，手机很快没有电了---应用耗电大；

2、首次/非首次启动应用，进入应用特别慢---应用启动慢；

3、使用使用过程中，越来越卡---CPU能力不足/内存泄漏；

4、应用页面卡顿---帧率较低，页面卡顿

所以对安卓要进行一些性能测试，不然将会直接影响用户体验

android应用性能测试通常包括：启动时间、内存、CPU、耗电量、流量、流畅度

一、耗电

耗电操作主要包括cpu、wifi、流量、传感器，以及应用屏幕wakelock等操作。我们更多的是关注应用本身是否劫持了系统的屏幕wakelock操作，没有及时释放屏幕wakelock，导致耗电。

电量测试监控方法可以简单的从设置-->电池-->使用情况中查看，手机中的每个部件运行时对应的能耗值都好在power_profile.xml文件中，而系统的设置-->电池-->使用情况中，统计的能耗使用情况也是以power_profile.xml的value作为基础参数的。通过命令监控app个部件的使用时长，然后结合设备耗电的基础参数进行加权计算，即可得到app使用的耗电量。至于更详细的耗电量测试，可以专门把耗电这一性能指标拿出来，专项测试。

二、流量

流量是运营商的网络访问Internet，运营商替我们的手机转发数据报文，数据报文的总大小（字节数）。这里的数据报文包括手机上下行的报文，由于数据报文采用IP协议传输，运营商计算的流量一般是包含IP的数据报文大小。

两种测试流量的测试方法：

1、tcpdump+wireshark抓包测试法

通过抓包是流量测试直接的方法。在App运行器件，把手机收发的所有报文抓取下来，在计算收发报文总大小，即app消耗的流量。如果我们需要测试某个app消耗的流量需要禁用其他app的连网权限。

1）限制其他app的连网权限，因为有些app的进程是常驻后台的，即使不运行，也会有网络报文。可以借助一些手机管家软件禁用网络。

2）手机上抓包，下载tcpdump，手机链接电脑，获得root权限

3）将tcpdump（forAndroid）上传至android手机上，在命令提示符窗口中输入命令：adbpush <LocalPath of tcpdump> /data/local/tcpdump

4）给tcpdump增加可执行权限

adb shell

su

chmod 6755 /data/local/tcpdump

5）启动抓包，使用命令/data/local/tcpdump-v -i any -s 0 -w /sdcard/zhangyu.pcap

Got后面的数字表示当前抓到的包的数量。如果有变化，表示有网络流量

6）导出抓包结果adb pull /sdcard/zhangyu.pcap <LocalPathof PcapFile >

7）用Wireshark打开刚才的抓包结果，点击StatisticsàSummary，流量的数值为Bytes一行的Displayed一栏。

2、使用安卓自身提供的TCP收发长度统计功能

一般APP和后台服务器之间的通信都是基于TCP的，所以我们可以利用此统计来测试我们APP的流量，而且安卓提供的该统计功能是按照APP纬度来统计的，不需要禁止其他app的连网权限。

操作步骤如下：

1）使用ps命令查看所测app的uid,例如贴吧的uid为10000+191=10191

adbshell

su

ps |grep com.baidu.tieba

2）进入/proc/uid_stat/1191目录，cat获取当前tcp_snd和tcp_tcv的初始值

3）此时可以开始测试了，测试完成后再次获取tcp_snd和tcp_tcv的值

4）所测时间内的流量计算

发送流量：tcp_snd_new-tcp_snd_old=2032150-893233=1128917bytes

接收流量：tcp_rcv_new-tcp_rcv_old=18648825-1350829=17297996bytes

二、弱网环境

在进行手机应用测试时，经常需要模拟网络不稳定的状态下对测试执行的影响。调研了几款工具，可以通过手动设置数据丢包率，以及网络时延等参数，模拟弱网环境。如Charles、clumsy、netlimite、atc等。

1、几款工具的比较

1）Charles、Fiddler这样的软件只支持短连接，也就是说只有走短连接的接口才生效，长连接的不能使用。

缺点：不支持长连接

2）Atc工具和苹果自带的ios developer (开发者选项)的使用方法是一样的，需要在手机端操作，atc工具需要搭建一系列环境后，手机访问一个ip地址就能看见控制页面，然后修改相应的参数即可。

缺点：不宜操作，每次修改网络场景需要把被测app置于后台，切换到网络模拟界面改参数，然后再切回被测app。影响被测app的操作连贯性。

3） clumsy、netlimite等这类软件易安装，安装在电脑端，手机通过共享网络连接电脑，实时的将系统接收和发出的网络数据包拦截下来，人工的造成延迟，掉包和篡改操作后再进行发送。

4）购买一些仪器，在全公司范围搭建一个弱网环境。

缺点：搭建成本高，需要有专门的技术人员支持。

综合比较以上四类工具，第三类推荐在日常测试过程中使用。下面就拿clumsy举例，介绍一下环境的搭建及使用。

2、clumsy环境搭建及使用

1）环境准备

windows笔记本，clumsy安装文件，共享网络

2）安装clumsy

clumsy免安装程序，下载完成后，直接点击exe可执行文件即可。

下载地址：https://pan.baidu.com/s/1pLAjm2J密码: mk8i

3）创建共享网络

a、电脑连接网线，打开网络和共享中心

b、点击本地连接---属性---共享---勾选第一个，并选择一个家庭网络连接（此时本地连接会显示共享的字样）

c、cmd--输入命令（启动cmd,最好用管理者身份启动）

netshwlan set hostednetwork mode=allow ssid=zhangyu1 key=123456789（ssid和key对应共享网络的名称和密码，key不能低于8位）

netshwlan start hostednetwork

至此手机就会搜索到电脑共享的网络，然后连接即可。

3、clumsy参数说明及使用

界面如下：

clumsy 首先根据用户选择的 filter 来拦截指定的网络数据。在 filter 中可以设定你感兴趣的协议(tcp/udp)，端口号，是接收还是发出的端口。你也可以通过简单的逻辑语句来进一步缩小范围。当 clumsy 被激活时，只有符合这些标准的网络数据会被进行处理，而你不感兴趣的数据仍然会由系统正常传输。

当被 filter 的网络数据包被拦截后，你可以选择 clumsy 提供的功能来有目的性的调整网络情况：

1.   延迟(Lag)，把数据包缓存一段时间后再发出，这样能够模拟网络延迟的状况。

2.   掉包(Drop)，随机丢弃一些数据。

3.   节流(Throttle)，把一小段时间内的数据拦截下来后再在之后的同一时间一同发出去。

4.   重发(Duplicate)，随机复制一些数据并与其本身一同发送。

5.   乱序(Out of order)，打乱数据包发送的顺序。

6.   篡改(Tamper)，随机修改小部分的包裹内容。

类似模拟网络环境的软件很多，大家可以针对自己的情况选择，不要找环境搭建过于繁琐的工具，简单易用就好。

定位常用软件

在发现问题后，定位分析时，可以借助以下常用软件。

1、traceview使用简介

TraceView 是 Android 平台特有的数据采集和分析工具，它主要用于分析 Android 中应用程序的 hotspot，可以方便的查看线程的执行情况，某个方法执行时间、调用次数、在总体中的占比等，从而定位性能点。

使用方法：
使用Android studio->Android Device Monitor->进入DDMS->点击开始按钮

Case: 在微粉首页上下滑动，滑动过程中等待图片、视频加载完成。
点击结束按钮出现结果如下（划分为上下两个面板，即Timeline Panel(时间线面板)和Profile Panel(分析面板)：

Timeline Panel又可细分为左右两个部分：
（1）左边显示的是测试数据中所采集的线程信息。
（2）右边所示为时间线，时间线上是每个线程测试时间段内所涉及的函数调用信息。
（3）可以在时间线中移动时间线纵轴。纵轴上边将显示当前时间点中某线程正在执行的函数信息。

Profile Panel(分析面板)
按调用次数由高到低排列结果如下图

按照占用CPU时间从高到低排列结果如下图：

2、Systrace使用简介

Systrace是Android4.1中新增的性能数据采样和分析工具。它可帮助开发者收集Android关键子系统（如surfaceflinger、WindowManagerService等Framework部分关键模块、服务，View系统等）的运行信息，从而帮助开发者更直观的分析系统瓶颈，改进性能。Systrace的功能包括跟踪系统的I/O操作、内核工作队列、CPU负载以及Android各个子系统的运行状况等。
使用方法：
使用Android studio->Android Device Monitor

进入DDMS->打开微粉APP->点击开始systrace

设置参数->点击OK

case: 在微粉首页滑动列表，滑动过程中需等待图片视频加载完成
在chrome地址栏中输入chrome://tracing 点击load打开trace.html文件

通过工具抓取的数据用浏览器打开后显示如下:

查看Frames这一行，可以看到这里展示了被绘制出来的每一帧，并且用绿、黄、红三颜色来区分它们在绘制时的性能

选一个红色帧在底部给出Alter信息：

展开“Inflation during ListViewrecycling”这条警告（警告部分的总耗时155毫秒，远高于了我们对保障60fps所需的16毫秒绘制时间）：

选择这一帧中最长的一块，对其进行进一步分析整个区块耗时98毫秒，而在这之中CPU只消耗了65毫秒的时间去运算

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