APP性能测试—功耗测试
功耗
功耗,通俗的理解即电流通过导体使设备运行,导体本身的电阻将电能转换为热能的过程,因此,通常功耗测试也叫电量测试。
耗电量测试是指测试App在运行过程中消耗的能量。设备运行期间消耗能量公式:W = w * t = U * I * t
w
表示单位时间耗电量U
为电池供电电压I
为电流值t
为测试时间 通常来说U
可以认为不变,对于平稳的测试过程,耗电量与测试时间成正比。
移动设备功耗
由于移动设备的电池容量限制,所以对于App的功耗也是需要考虑的一个方面。Android的很多特性都比较耗电(如屏幕、GPS
、sensor
传感器、唤醒机制wakelock
、CPU
、连网等等),我们必须要慎重检查APP的电量使用,以免导致用户手机过度耗电发热,带来不良体验。
主要的耗电场景有:
screen
:屏幕显示画面会耗电。cpu
:复杂的运算逻辑、死循环等会直接导致CPU负载过高,会导致耗电;wakelock
:唤醒锁,只要有应用拿到wakelock
这个锁,系统就无法进入睡眠状态。频繁wakelock
或者申请了wakelock
没有释放,会导致耗电;wifiscan
和wifilock
:wifiscan
和wifilock
也会导致手机的wifi
模块处于激活状态,频繁的wifiscan
或者wifilock
不释放,会导致耗电;sensor
:传感器打开后会导致系统持续监听设备外围环境的数据变化,使用后不及时关闭,会导致耗电;network
:大量的数据传输,或者长时间的移动网络数据传输会导致耗电;gps
:gps
也是一种传感器,定位中完成后没有及时关闭,会导致耗电。
Android功耗
目前很多定制Android 系统支持查看App耗电量查看,如下图所示是魅族Flyme
系统的应用电量消耗图。
Android 电量测试
API
按照Android 系统规则,设备制造商必须在/frameworks/base/core/res/res/xml/power_profile.xml
中提供组件的电源配置文件,该配置文件定义了每个耗电项的具体计算单位,内容样例可以点击查看 power_profile.xml
但是从Android 4.4开始系统电量权限做了严格的限制,随着现在系统版本越来越高,使用API获取电量不太现实。
硬件工具
基于基于硬件的测试方案,使用用电量表来测试手机耗电量。该方法优点是测试比较精准,同样缺点也很明显缺点:采购成本高,测试的是整个手机,不是被测APP,测试时要减少系统本身和其他app的干扰。得到数值无法直接参考,不知道合理还是偏高。不能给出进一步参考,比如具体哪个app方面消耗电量比较多。
batterystats
使用dumpsys batterystats
命令可用来生成关于设备电池使用情况的统计数据,这些数据按唯一用户 ID (UID)
进行整理。统计信息包括以下内容:
电池相关事件的历史记录
设备的全局统计信息
每个
UID
和系统组件的大致用电量单个应用的每个数据包占用的移动网络毫秒数
系统
UID
汇总统计信息应用
UID
汇总统计信息
bugreport
Android为了方便开发人员分析整个系统平台和某个App在运行一段时间之内的所有信息,专门开发了bugreport
工具。输入命令adb bugreport [filepath]/
即可执行信息采集,并生成zip
或者txt
文件格式的数据文件。
Battery Historian
Batterystats
是包含在 Android
框架中的一种工具,用于收集设备上的电池数据。您可以使用 adb
将收集的电池数据转储到PC,并创建一份可使用分析的报告。Battery Historian
会将报告从 Batterystats
转换为可在浏览器中查看的 HTML
报告。
注意:要使用
Batterystats
和Battery Historian
,您需要一台搭载 Android 5.0 或更高版本且启用了 USB 调试功能的移动设备。
电量数据收集
收集电池的历史数据
λ adb shell dumpsys batterystats --enable full-wake-history
Enabled: full-wake-history
重置电池数据
adb shell dumpsys batterystats --reset
Battery stats reset.
断开设备与电脑的连接,以便只从设备的电池中消耗电流,然后执行指定的App进行相关操作。
使用命令
adb bugreport
导出电量信息结果,这里需要注意的是Android 7.0
以上系统版本和Android 7.0
以下命令不同。
Android 7.0以上系统版本:
adb bugreport C:\Users\Shuqing\Desktop\bugreport.zip
/data/user_de/0/com.android.shell/files/bugreports/bugreport-meizu_M1822_...-01-44.zip: 1 file pulled, 0 skipped. 15.4 MB/s (3393069 bytes in 0.210s)
Android 7.0以下系统版本
获取bugreport信息(记录了从开机之后详细的dumpsys,dumpstate
和logcat
信息)
adb bugreport > [path]bugreport.txt
获取dumpsys信息(获取系统信息:比如内存CPU,accounts,activities,wifi
等信息)
adb shell dumpsys batterystats > 存放的电脑地址/batterystats.txt
或者获取指定的应用程序的dumpsys信息:
adb shell dumpsys batterystats > 包名 > 存放的电脑地址/batterystats.txt
电量数据解析
Battery Historian
一款由Google提供的Android系统电量分析工具,从手机中导出bugreport
文件上传至页面,在网页中生成详细的图表数据来展示手机上各模块电量消耗过程,最后通过App数据的分析制定出相关的电量优化的方法。
使用
Battery Historian
需要在本地安装,最简单的方法使用docker
安装,然后执行如下命令。
docker run -d -p 9999:9999 bhaavan/battery-historian
执行完成后使用浏览器打开链接:http://localhost(IP):9999
即可看到Battery Historian
界面。
注意
上传生成的报告文件然后点击submit
提交即可,如果上传后没有显示submit
按钮,则需要科学上网。原因是因为web
某些资源没有加载出来,其中的一些资源需要访问Google
服务器,但是这些资源被墙了,无法访问。只要解决了墙的问题,submit
的问题也就迎刃而解了。
如果不想在本地搭建环境,那么可以访问在线的解析平台:https://bathist.ef.lc/ (网站可能打不开,原因你懂的)
查看整体电量数据
上传数据解析之后如下图所示,可以查看到详细数据展示。
横坐标是一个时间范围。以重置为起点,获取
bugreport
内容时刻为终点。坐标的间隔,会随着时间的长度发生改变。纵坐标是消耗电量的具体内属性。
黑色曲线是测试过程中整体的电量信息。将
Show bars
的勾选去掉可以只展示该曲线。
重点参数说明:
battery_level
:剩余电量,可以看出电量的变化。plugged
:充电状态,这一栏显示是否进行充电,以及充电的时间范围。Longwakelock
:该属性记录了长时间使设备保持唤醒的进程。screen
:屏幕是否点亮。可以用于考虑睡眠状态和点亮状态下电量的使用信息。top app
:该栏显示当前时刻哪个app处于最上层,就是当前手机运行的app。用来判断某个app对手机电量的影响。Coulomb charge
电量消耗值,单位毫安时mAh
。Temperature
电池温度。discharge rate
放电率,是表示电池放电快慢的一种度量。
查看单个进程电量消耗数据
在App Selection中选择指定的App进程,即可查看该进程的耗电数据。
iOS功耗测试
Energy Log
启动Instruments,选择你的设备和要检测的app,打开Energy Log
,如下图所示:(充电然后进行电量测试不合理)
选择设备和应用进行执行之后可以查看到电量消耗情况
iOS电量测试
1.打开设置-开发者-Logging
打开Energy,然后点击开始录制。
执行应用操作
完成后,返回“设置”>“开发者”>“Logging”,然后点击“stop recording”。
连接设备,打开
instrument
,启动Energy Log
,从设备导入数据。
导入完成后即可查看数据信息。