现代Android性能工具_杨振互联网服务中心

在移动应用开发中，保持应用的高性能是至关重要的。Android平台提供了多种性能工具，可以帮助开发者测量、分析和改进应用的性能表现。本文将介绍Android性能测量项目、性能测量工具和性能改进工具的详细内容，以及它们的使用方法和效果。

性能测量项目

性能测试项目包含启动时间及UI卡顿。

启动时间

应用启动时间是用户体验的关键指标之一，可以根据应用启动的类型和状态进行区分：

冷启动：设备启动后首次启动或应用由于进程终止而重新启动
温启动：从应用的onCreate方法开始启动
热启动：将应用带到前台
在性能测量中，启动时间可以根据首次显示时间（TTID）和完全显示时间（TTFD）来评估应用的启动性能。

卡顿

卡顿是指应用无法保持每秒60帧的流畅度，导致用户感觉到界面不流畅。在性能测量中，可以使用卡顿统计工具或宏基准测试来检测应用的卡顿情况。

卡顿统计：无法跟上每秒60帧的速度时宏基准测试：帧处理速度超过16ms时

性能测量工具

性能测量工具包含宏基准测试和卡顿统计工具。

宏基准测试

宏基准测试是用于测量应用启动时间和卡顿的库，具有以下特点：

可选择要测量的部分并进行旋转，设计适用于用户案例
不直接调用代码进行测量，而是模拟实际用户操作
需要Android M（API 23）及更高版本的设备支持
提供了测量启动时间和卡顿的指标，如StartupTimeMetric和FrameTimingMetric
快速开始

在项目中右键单击
New > Module.
选择Benchmark Template
选中宏基准测试
选择最低SDK
完成

创建benchmark模块
创建benchmark构建类型
manifest中创建
标记
创建测试代码
测试代码

@RunWith(AndroidJUnit4::class)
class ExampleStartupBenchmark {
@get:Rule
val benchmarkRule = MacrobenchmarkRule()

@Test
fun startup() = benchmarkRule.measureRepeated(
    packageName = "com.your.package.name",
    metrics = listOf(StartupTimingMetric()),
    compilationMode = CompilationMode.DEFAULT,
    iterations = 5,
    startupMode = StartupMode.COLD,
    setupBlock = {
        pressHome()
    }
) {
    startActivityAndWait()
    Thread.sleep(3000)
}

}
metrics

StartupTimeMetric（启动时间）— 应用启动时间
FrameTimingMetric（卡顿）— 每帧的成本
compilationMode
None, Partial（部分编译，类似于通过Google Play商店安装应用程序的状态），Full
startupMode
冷启动 — 进程未存活状态
温启动 — 从当前进程中启动activity
热启动 — 将现有activity带到前台
测试结果
显示最小值、最大值和中位数
时间信息以文件链接形式呈现，点击链接可在分析器中查看详细结果
卡顿统计工具

卡顿统计工具帮助开发者发现和分析应用的卡顿情况，具有以下功能：

基于FrameMetrics API，并添加了卡顿推理和UI状态功能
可通过JankStats确定帧是否出现卡顿
提供每帧的状态信息，包括屏幕状态和用户操作
快速开始

导包
Activity中onCreate()方法调用入口函数
onResume/onPause设置isTrackingEnabled

卡顿推理完成基本代码编写后，可以通过jankFrameListener获取每个帧的信息。可使用isJank字段判断是否存在卡顿。

UI状态每帧的状态包含stateName和state两种字符串数据。打印日志将显示如下格式：例如 [RecyclerView: Idle, RecyclerView: Scroll, Activity: YourActivity] 可利用此状态进行情况判断并解决卡顿问题。不过可能会有些麻烦。

实际使用后，对于检测起到了一定的帮助。即使在认为界面运行流畅的情况下，日志中也会记录到卡顿，通过详细的滚动测试，开始注意到轻微的卡顿。它明确了人眼可能产生分歧的部分，从而避免了不必要的（或情绪化的）沟通。

性能改进工具

基准配置文件

基准配置文件用于预编译类和方法的清单，可以提升方法执行速度，从而改善应用性能。应用基准配置文件的过程包括创建文件、提取、复制到项目中并验证效果。

基本流程：

创建基准配置文件 > 提取 > 复制到main/src中 > 验证（基准测试）
应用示例

创建基准配置文件

编写代码等待主页Activity渲染
@RunWith(AndroidJUnit4::class)
class ExampleBaselineProfile {
@get:Rule
val rule = BaselineProfileRule() @Test
fun startHomeAndAvatarLoading() {
rule.collectBaselineProfile(“com.your.package.name”) {
// start the app flow
pressHome()
startActivityAndWait()
device.wait(
Until.hasObject( By.res(packageName, “left_menu_button”)),
TimeUnit.SECONDS.toMillis(30)
)
}
}
}
执行应用并提取生成的文件（需要root权限）
将文件复制到项目中，并验证基准配置文件的应用效果，文件更名为baseline-prof.txt，并复制到main/src中
验证
可通过以下方式将profile应用于启动时间的测量。