AndroidApp性能优化——内存、CPU、耗电量、启动时间指标获取

最近公司要求对App进行性能优化。考虑到既然是优化性能，那首先要获取App的相关性能指标，比如： 内存占用、CPU利用率、App启动时间、App耗电量等情况，获取以上各指标后，才能针对性分析确定是否存在优化的可能。

• 查看App启动时间（冷启动、热启动）


• 查看进程内存占用


• 查看进程CPU使用率


• 查看App耗电量

一、App启动时间

本小节记录以下三个adb shell 命令：

• adb shell am start -W [包名]
  
  启动APP，查询App的启动时间


• adb shell am start -n [包名]/[包名.Activity]
  
  启动一个Activity（不记录启动时间）


• adb shell am force-stop [包名]
  
  关闭一个APP进程

1.1、App启动时间

查询App的启动时间，可以用以下命令：

// 启动APP，查询App的启动时间
// adb shell am start -W [包名]
adb shell am start -W com.xiaxl.demo


查询结果中，对应的时间参数详细解析如下：

• ThisTime：对应activity启动耗时；


• TotalTime：应用自身启动耗时 = ThisTime + 应用application等资源启动时间


• WaitTime：系统启动应用耗时 = TotalTime + 系统资源启动时间

1.2、启动一个Activity（不记录启动时间）

单纯启动一个Activity，不记录启动时间，可以使用以下命令。

// 启动一个Activity（不记录启动时间）
// adb shell am start -n [包名]/[包名.Activity]
adb shell am start -n com.xiaxl.demo/com.volley.demo.DmTestActivity


示例图中，对应Activity在AndroidManifest.xml中的声明方式如下：

1.3、关闭一个App进程

关闭一个App进程用如下命令。

// 关闭一个APP进程用如下命令。
// adb shell am force-stop [包名]
adb shell am force-stop com.xiaxl.demo


二、进程内存占用

本小节记录以下四个adb shell 命令：

• adb shell dumpsys meminfo [进程名]
  
  Android系统中，查看某一进程的内存占用情况


• adb shell ps
  
  Android系统中，显示全部系统进程


• adb shell ps | grep [keyword]
  
  Android系统中，筛选包含特定关键词的进程


• adb shell cat /proc/meminfo
  
  Android系统中，查看整个系统的内存详情

2.1、查看进程内存占用

Android系统中，查看某一进程的内存占用情况可以使用以下命令。

// 查看Android系统中，某一进程的内存占用情况
// adb shell dumpsys meminfo [进程名]
adb shell dumpsys meminfo com.xiaxl.demo


以上截图中 TOTAL 字段，为对应进程占用的系统总内存；其他字段不再做详细介绍。

2.2、显示全部系统进程

Android系统中，若不了解对应进程的进程名称，可用如下命令显示全部系统进程：

// Android系统中，显示全部系统进程
adb shell ps


2.3、筛选进程

Android系统中，亦可根据特定关键词，筛选包含特定关键词的进程：

// Android系统中，筛选包含特定关键词的进程
adb shell ps | grep [keyword]


2.4、查看系统内存详情

Android系统中，如果需要查看整个系统的内存详情，可以使用以下命令。

// Android系统中，查看整个系统的内存详情
adb shell cat /proc/meminfo


相关参数的详细解释如下所示：

MemTotal: 688576 kB 总内存
MemFree: 153736 kB 空闲内存
MemAvailable: 339884 kB 可用内存
Buffers: 16 kB 给文件的缓冲大小
Cached: 267672 kB 高速缓冲存储器
SwapCached: 36 kB 被高速缓冲存储用的交换空间的大小
Active: 222900 kB 活跃使用中的高速缓冲存储器页面文件大小
Inactive: 123700 kB 不经常使用中的告诉缓冲存储器文件大小
Active(anon): 31800 kB 活跃的匿名内存（进程中堆上分配的内存,是用malloc分配的内存）
Inactive(anon): 57272 kB 不活跃的匿名内存
Active(file): 191100 kB 活跃的file内存
Inactive(file): 66428 kB　　　　不活跃的file内存
Unevictable: 0 kB　　　　不能被释放的内存页
Mlocked: 0 kB　　　　mlock()系统调用锁定的内存大小
SwapTotal: 2097148 kB　　　　交换空间总大小
SwapFree: 2096884 kB　　　　空闲交换空间
Dirty: 0 kB　　　　等待被写回到磁盘的大小
Writeback: 0 kB　　　　正在被写回的大小
AnonPages: 78876 kB 未映射页的大小
Mapped: 28556 kB　　　　设备和文件映射大小
Shmem: 10160 kB　　　　已经被分配的共享内存大小
Slab: 102916 kB　　　　内核数据结构缓存大小
SReclaimable: 49616 kB　　　 可收回slab的大小
SUnreclaim: 53300 kB　　　 不可回收的slab的大小
KernelStack: 4416 kB kernel消耗的内存
PageTables: 6028 kB 管理内存分页的索引表的大小
NFS_Unstable: 0 kB 不稳定页表的大小
Bounce: 0 kB 在低端内存中分配一个临时buffer作为跳转，把位于高端内存的缓存数据复制到此处消耗的内存
WritebackTmp: 0 kB USE用于临时写回缓冲区的内存
CommitLimit: 2441436 kB 系统实际可分配内存总量
Committed_AS: 308028 kB 当前已分配的内存总量
VmallocTotal: 34359738367 kB 虚拟内存大小
VmallocUsed: 179588 kB　　　 已经被使用的虚拟内存大小
VmallocChunk: 34359310332 kB malloc 可分配的最大的逻辑连续的内存大小
HardwareCorrupted: 0 kB 删除掉的内存页的总大小(当系统检测到内存的硬件故障时)
AnonHugePages: 6144 kB 匿名 HugePages 数量
CmaTotal: 0 kB　　　 总的连续可用内存
CmaFree: 0 kB 空闲的连续内存
HugePages_Total: 0　　　　 预留HugePages的总个数
HugePages_Free: 0　　　　　池中尚未分配的 HugePages 数量
HugePages_Rsvd: 0 　 表示池中已经被应用程序分配但尚未使用的 HugePages 数量
HugePages_Surp: 0　　　　 这个值得意思是当开始配置了20个大页，现在修改配置为16，那么这个参数就会显示为4，一般不修改配置，这个值都是0
Hugepagesize: 2048 kB 每个大页的大小
DirectMap4k: 108416 kB　　　映射TLB为4kB的内存数量
DirectMap2M: 940032 kB　　　映射TLB为2M的内存数量
DirectMap1G: 0 kB 映射TLB为1G的内存数量


三、进程CPU占用

本小节记录以下两个adb shell 命令：

• adb shell dumpsys cpuinfo | grep [进程名]
  
  Android系统中，查看某一进程的CPU占用情况情况


• adb shell cat /proc/cpuinfo
  
  Android系统中，查看CPU各核心详情

3.1、进程CPU占用

Android系统中，筛选查看某一进程的CPU占用情况可以使用以下命令。

// 查看Android系统中，筛选某一进程的CPU占用情况
adb shell dumpsys cpuinfo | grep [进程名]
// 查看Android系统，CPU占用情况（各进程CPU占用，总的CPU占用）
adb shell dumpsys cpuinfo


adb shell dumpsys cpuinfo | grep [进程名] 命令可以筛选特定进程的CPU占用信息。

adb shell dumpsys cpuinfo 命令可以展示出每一个进程的CPU占用信息，同时打印总的CPU占用信息。

3.2、CPU各核心详情

Android系统中，如果需要查看CPU各个核心的详细信息，可以使用以下命令。

// Android系统中，查看CPU各个核心的详细信息
adb shell cat /proc/cpuinfo


相关参数的详细解释如下所示：

// CPU 架构， 64bit
Processor : AArch64 Processor rev 14 (aarch64)
// 系统中逻辑处理核的编号，0~7表示8核CPU。
processor : 0
// 在系统内核启动时粗略测算的CPU速度（Million Instructions Per Second）
BogoMIPS : 38.40
Features : fp asimd evtstrm aes pmull sha1 sha2 crc32 atomics fphp asimdhp cpuid asimdrdm lrcpc dcpop asimddp
// ARM 架构
CPU implementer : 0x51
// 8核
CPU architecture: 8
CPU variant : 0xd
CPU part : 0x805
CPU revision : 14
// 品牌
Hardware : Qualcomm Technologies, Inc LITO


四、App耗电量

App耗电量相关数据获取 与 分析可以采用以下两种方式：

• adb shell dumpsys batterystats
  
  采用该命令，获取对应包名应用耗电量数据；


• Battery-Historian分析工具
  
  采用该分析工具，可以实现对应包名应用耗电量分析；

4.1、adb shell dumpsys batterystats

Android系统中，查看对应包名应用电量消耗数据，可以采用如下方式。

a、重置电量数据（连接数据线操作）

首先要重置电量数据（重置电量数据，所有App的电量消耗数据将清零）；

然后打开全量日志数据（打开全量电量相关日志记录）。

// 重置电量数据
adb shell dumpsys batterystats --reset
// 打开全量日志记录
adb shell dumpsys batterystats --enable full-wake-history


b、APP相关场景测试（断开数据线）

重置电量数据后，需要拔掉数据线，进行相关APP场景测试。

c、导出（重新连接数据线）

重新连接数据线 通过以下命令可在命令行查看对应应用的电量消耗，亦可将电量消耗信息导出到文件中。

// 查看 应用电量消耗
adb shell dumpsys batterystats [应用包名] | more
// 导出 应用电量消息，这里使⽤命令more分篇查看电量相关数据
adb shell dumpsys batterystats [应用包名] >1.txt


4.2、Battery-Historian分析工具

Battery Historain是谷歌开发的分析工具，其可以用来分析对应包名应用的耗电情况。

因本小节重点还是如何获取对应包名应用耗电相关数据，对于Battery Historain的安装与简单使用可参考我的文章

Mac 中 Battery Historain 安装与使用：

https://xiaxl.blog.csdn.net/article/details/117758299

对应包名应用耗电相关数据获取步骤如下：