百度APP流畅度全流程质量监控实践（一） 流畅度现状分析

前言

流畅度测试是客户端性能测试技术中一个深度领域，所以百度App给大家带来流畅度全流程质量监控实践的系列文章。

其中包含:

系列（一）流畅度现状分析，

系列（二）流畅度指标选取，

系列（三）流畅度线上线下监控实践，

系列（四）流畅度竞品评测方案。

希望对大家在流畅度性能测试方向的学习和实践有所帮助。

背景

为什么要关注流畅度？APP容易崩溃、网页新闻打不开等属于痛点问题，用户会投诉甚至卸载。经过不断的优化，提升稳定性、降低白屏率之后，这些痛点问题不那么痛时，我们就需要把关注目标集中到用户的“爽点”上来，影响爽点的典型问题之一就是——卡顿问题。

测试同学通过用户反馈分析，卡顿在不同业务场景下，对用户体验都存在影响，且部分情况用户情绪较差，但实际上case by case处理时，常因为线下无法复现、用户提供线索不足等原因不了了之，因此需要单独建立监控指标进行召回。

另一方面，随着高性能手机不断出现，为了提升用户交互体验，设计不再是简单的弹框或者加载的交互，动效等较“炫”的交互场景被更多的使用。带来高级感体验的同时，在低端机上会不会造成负担呢？会不会给人不仅不“炫”，反而卡的没法用的感觉呢？因此，我们亟需一套好的流畅度监控标准，来掌握高级交互和卡顿之间的平衡

业界流畅度监控方案调研（Android）

丨1. 基础流畅度概念介绍

1.1 理想帧率：

60FPS，受限于显示器的刷新频率60HZ

1.2 理想帧长：

1/60≈16.6ms

1.3 Vsync机制：

VSync 可以简单的认为是一种定时中断，系统在每次需要绘制的时候都会发送VSync Pulse 信号，cpu/gpu 收到信号后马上处理绘制。

丨2. 业界方案调研

丨3. 监控实现原理

3.1 统计帧长基于VSYNC：统计帧长、SM、SF：

Choreographer类就是接受系统垂直同步信号（VSync信号），在每次接受VSync信号时顺序执行View的Input、Animation、Draw等3个操作，然后等待下一个信号，再次顺序执行3个操作。如果第二个信号到来时，Draw操作没有按时完成，界面将不会更新，显示的还是第一帧的内容。这就表示丢帧了，丢帧是造成画面卡顿的原因。所以我们可以向Choreographer类中加入自己的Callback，通过此Callback的doFrame函数我们可以统计一秒内帧绘制的次数（即流畅值SM ）、绘制耗时（两次doFrame之间耗时，即帧长）、丢帧SF。

3.2 基于Looper：

利用UI线程的Looper打印的日志匹配获取帧长。和VSYNC方案类似，只是当UI线程阻塞严重时，可能出现数据丢失。（对UI线程的影响也是一个待平衡点）

3.3 堆栈监控：

单开线程定期抓取堆栈，基于Vsync或者Looper机制监控到帧长超过指定阈值时，上传最近的堆栈。但由于单开线程实时抓堆栈，会导致应用本身性能退化，不适宜线上长期大面积使用。

3.4 监控注意事项（实测经验）:

实际测试中发现，APP静置时，尤其是网页静置时，SM值亦可能出现变低如接近30的情况，SF值、帧长均可能存在超过理想值的情况。原因是用户虽未对界面进行操作，亦可能在后台发生下载、屏幕显示区域之外的动画等行为，整体界面展现上表现不出卡顿，但可能会对用户肉眼感知不到的加载等造成影响。

——不同阶段、不同场景下，相同流畅度指标的绝对值，对用户实际体验的反应准确度有所不同，因此建议区分场景和阶段进行监控。

参考资料

1. 萧竹：Android App性能评测分析－流畅度篇
2. htkeepmoving：移动APP性能评测-流畅度评测
3. 腾讯：【腾讯TMQ】GT3.1简化您的App性能测试（2）——原理讲解，溯本求源
4. 微信读书：卡顿监控系统
5. 腾讯perfdog：PerfDog性能狗帮助文档
6. whbsspu：为什么帧率达到60fps页面就流畅？
7. egos：Android中VSync机制的介绍
8. markzhai’s home：BlockCanary — 轻松找出Android App界面卡顿元凶(AndroidPerformanceMonitor)