Android卡顿分析

卡顿产生的原因: 1、CPU 资源消耗原因；2、GPU 资源消耗原因。

CPU上文已经阐述，接下来说一下GPU。一般安卓流畅度测试，关注图片处理器每秒刷新的帧数(FPS)，他用来指示页面是否平滑的渲染。高的帧率可以得到更流畅，更逼真的动画，不过帧率达到60fps以上，人眼主观感受到的差别就不大了。所以以60fps作为衡量标准，即要求每一帧刷新的时间小于16ms，这样才能保证滑动中平滑的流畅度。

备注：GPU呈现模式用来测量app的帧速率，属于GPU，Profile工具的一种.目前安卓基础60fps以满帧数计算，60fps在一秒没绘制造成，所以可以计算出1÷60≈1.66（绘制每帧需要的时间约为16ms）

1、GPU呈现模式分析(Peofile GPU Rendering tool)

测试方法：

a、点击Android设备的“设置”->"开发者选项"，然后勾选“GPU呈现模式分析”。

b、打开开发者选项后勾选”GPU呈现模式分析”后选择“屏幕上显示为条形图”这样可以直观的看出每个时间点的帧数大小。如下图：

图6

 

当你的应用程序在运行时,你会看到一排柱状图在屏幕上,从左到右动态地显示,每一个垂直的柱状图代表一帧的渲染,越长的垂直柱状图表示这一帧需要渲染的时间越长.随着需要渲染的帧数越来越多,他们会堆积在一起,这样你就可以观察到这段时间帧率的变化。

参数介绍如下：

l  绿色水平线代表16ms,要确保一秒内打到60fps,你需要确保这些帧的每一条线都在绿色的16ms标记线之下.任何时候你看到一个竖线超过了绿色的标记现,你就会看到你的动画有卡顿现象产生.  

l  蓝色代表测量绘制的时间,或者说它代表需要多长时间去创建和更新你的DisplayList.在Android中，当你看到蓝色的线很高的时候,有可能是因为你的一堆视图突然变得无效了(即需要重新绘制),或者你的几个自定义视图的onDraw函数过于复杂.  

l  红色代表执行的时间,这部分是Android进行2D渲染 Display List的时间,为了绘制到屏幕上,Android需要使用OpenGl ES的API接口来绘制Display List.这些API有效地将数据发送到GPU,最总在屏幕上显示出来.  

l  橙色部分表示的是处理时间,或者说是CPU告诉GPU渲染一帧的时间,这是一个阻塞调用,因为CPU会一直等待GPU发出接到命令的回复,如果柱状图很高,那就意味着你给GPU太多的工作,太多的负责视图需要OpenGL命令去绘制和处理.  

 

c、如果需要分析具体详细的数据，需要结合下面的命令来进行，选择显示于adb shell dumpsys gfxinfo来使用，然后输入：adb shell dumpsys gfxinfo"你自己的应用名字" > fps.txt  后，在电脑中找到fps.txt文件，找到"Profile datain ms"的Draw Process Exceute这三列数据，Excel做出表格，sum出每列的总GPU时间，如图：

图7-8

 

l  Draw 对应于蓝色线：是消耗在构建java显示列表DisplayList的时间。说白了就是执行每一个View的onDraw方法,创建或者更新每一个View的DisplayList对象的时间。  

l  Process 对应于红色线：是消耗在Android的2D渲染器执行显示列表的时间。你的视图层次越多，要执行的绘图命令就越多。  

l  Execute 对应于橙色线：是消耗在排列每个发送过来的帧的顺序的时间.或者说是CPU告诉GPU渲染一帧的时间,这是一个阻塞调用,因为CPU会一直等待GPU发出接到命令的回复。

 

2、FPS Meter测试安卓帧数

    FPSMeter是一款非常实用的小软件，能够用数字实时显示安卓界面的每秒帧数，非常直观。此外，FPS Meter还可以显示最大帧数、最小帧数以及平均帧数。由于涉及到了系统功能，所以FPSMeter需要root。如果你打算尝试，请先root机后再使用。开启服务后，即可看到有帧数显示于界面上。这里要注意，使用FPS Meter测量帧数需要在开发者选项中停用HW叠加层才会比较准确。

 

3、在程序种画一个圆点，计算圆点1秒绘制次数

    贴吧目前记录FPS值的方法是，在程序中创建仅有一个圆点的view，然后计算该view每秒被绘制的次数。理想值：1秒绘制60次

 

4、AndroidStudio 自带 GPU测功能

    如下图，AndroidStudio自带GPU监控功能，纵轴表示每桢绘制的时间，横轴是运行时间。

图9

 

上述四种方法就是测试FPS流畅度的常用方法。当QA发现有卡顿问题时，可以从以下几点着手分析，逐一排查。

1、内存占用过多，GC次数高，阻塞主线程；

2、主线程做了些无关的耗时操作，eg:在滑动过程中打日志，访问过多io；

3、过度渲染，渲染层级太多或者次数太多，导致渲染时间长 eg:滑动过程中，动画导致整个列表重新绘制；

4、创建view时，过多的动态创建或者复杂页面创建时间过长。eg:五楼图文直播轮播卡片。