CN112363898B - 一种用于用户设备的性能采集方法、系统及存储介质 - Google Patents

一种用于用户设备的性能采集方法、系统及存储介质 Download PDF

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Abstract

本发明属于用户设备性能测试技术领域，具体公开了一种用于用户设备的性能采集方法，包括如下步骤：录屏步骤，响应于采集指令录取所述用户设备中当前活动的应用程序的屏幕信息，以及所述应用程序对所述用户设备的硬件的消耗情况；硬件性能采集步骤，响应于所述采集指令采集所述用户设备的基础性的硬件性能参数；解析步骤，从所述屏幕信息中提取屏幕图片。本发明的优点在于在采集过程中避免了持续的、高频率的IO写入操作，大大降低了测试期间所述用户设备的IO和CPU的占用率，有效的解决了IO数据的写入压力。

Description

一种用于用户设备的性能采集方法、系统及存储介质
技术领域
本发明涉及用户设备性能测试技术领域，尤其涉及了一种用于用户设备的性能采集方法、系统及存储介质。
背景技术
目前，在测试领域中，对用户的移动终端进行性能测试时，越来越倾向于结合移动终端上运行的应用程序综合评价该移动终端的性能。
想要在用户设备上实现新型的性能测试，就需要在运行应用程序时，同时采集所述应程序的运行界面和用户设备的硬件性能参数。在现有的技术中，通常是根据后台业务的要求，不停的截取用户设备的屏幕截图并且保存在所述用户设备的本地，在采集所述屏幕截图时采集的用户设备的性能信息也写入所述用户设备的本地。一方面，两个写入操作同时执行会带来IO数据写入本地存储的压力，从而引发并写性能数据间隔变长的问题。另一方面，一幅jpg格式的屏幕截图一般为几十kb，在现有的IO数据写入性能下，采集屏幕截图的频率最高达到1秒一次，无法继续提升采集频率。如果想获得更高频率的性能与截图数据，必须另辟蹊径。
发明内容
为了解决上述缺陷，避免性能测试时的IO数据写入的压力，并进一步提高应用程序的截屏频率，本发明首先提出了一种用于用户设备的性能采集方法，包括如下步骤：
录屏步骤，响应于采集指令录取所述用户设备中当前活动的应用程序的屏幕信息，以及所述应用程序对所述用户设备的硬件的消耗情况；
硬件性能采集步骤，响应于所述采集指令采集所述用户设备的基础性的硬件性能参数；
解析步骤，从所述屏幕信息中截取屏幕图片，并按时间节点将所述屏幕图片与所述性能参数合并为综合性能参数。
上述的性能采集方法，其中，还包括：压缩步骤，将包含所述屏幕信息的视频文件压缩为压缩包。
上述的性能采集方法，其中，还包括：上传步骤，将所述压缩包通过有/无线数据连接传送给上位机；或者，将所述压缩包通网络连接传送给服务器；其中，所述上位机/服务器包含执行所述解析步骤的解析单元。
上述的性能采集方法，其中，所述解析步骤中还包括：解析参数调整步骤，根据输入的所述解析参数调整：
从所述屏幕信息中截取所述屏幕图片的频率；
保存所述屏幕信息的目标地址；
保存所述屏幕图片的目标地址。
上述的性能采集方法，其中，还包括：展示步骤，将所述屏幕图片和相应的所述硬件的消耗情况性能参数展示在所述用户设备的屏幕上。
上述的性能采集方法，其中，所述消耗情况包括CPU使用率、GPU使用率、内存使用率、每秒渲染帧数。
上述的性能采集方法，其中，所述基础性的硬件性能参数包括与所述用户设备的屏幕、CPU、GPU、内存、电池以及使用时间相关的基础信息。
基于同一发明构思，本发明还提出了一种用于用户设备的性能采集系统，包括：
屏幕录取单元，用于响应采集指令以录取所述用户设备中当前活动的应用程序的屏幕信息，以及所述应用程序对所述用户设备的硬件的消耗情况；
硬件性能采集单元，用于响应所述采集指令以采集所述用户设备的基础性的硬件；
解析单元，接收所述屏幕信息和所述性能参数，以及从所述屏幕信息中截取屏幕图片，并按时间节点将所述屏幕图片与所述性能参数合并为综合性能参数。
上述的性能采集系统，其中，所述屏幕录取单元还用于将包含所述屏幕信息的视频文件压缩为压缩包。
上述的性能采集系统，其中，在所述解析单元包含于上位机或服务器的情况下，所述压缩包和所述性能参数传送给所述上位机或者传送给所述服务器。
上述的性能采集系统，其中，还包括：解析参数调整单元，用于接收通过输入设备或网络设备获取的所述解析参数；所述解析单元根据所述解析参数调整：
从所述屏幕信息中截取所述屏幕图片的频率；
保存所述屏幕信息的目标地址；
保存所述屏幕图片的目标地址。
上述的性能采集系统，其中，还包括：展示单元，用于将所述屏幕图片和相应的所述硬件的消耗情况展示在所述用户设备的屏幕上。
相应的，本发明还提出了一种计算机可读的存储介质，所述存储介质具有存储在其中的指令，当所述指令被执行时，使得所述计算机实现上述的方法
与现有技术相比，本发明通过在用户设备进行录屏的方式采集原始的应用程序的图像资料，在采集过程中避免了持续的、高频率的IO写入操作，大大降低了测试期间所述用户设备的IO和CPU的占用率，有效的解决了IO数据的写入压力。并且，由于在录屏的同时还采集了运行该应用程序时用户设备的硬件的相关消耗情况，因此，为后期分析应用程序与用户硬件匹配度提供了更多数据。此外，由于录屏时采用的帧率通常在20FPS(Frame PerSecond，帧每秒)以上，因此，本发明还同时实现了提高采样频率的目的。例如，若用户选择每两帧提取一帧作为采样的图像数据，则实际的采样频率是10帧每秒；若用户选择提取每一帧为采样的图像数据，则实际的采样频率就是20帧每秒。若录屏时采用了更高的帧率，则实际能够达到的采样频率也能进一步提高。通过提高采样频率，可以获取更多的应用程序的截图，从而可以展现出更多的测试细节。
在后期对视频的处理过程中可以自由的从中提取部分或全部单帧图像，用户可以根据需求灵活选择。
附图说明
图1是用户设备的硬件结构框图；
图2是本发明中一个实施例的流程图；
图3是本发明中一个实施例的系统框图；
图4是本发明中在屏幕上展示测试结果的一个示例图。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。虽然本发明的描述将结合较佳实施例一起介绍，但这并不代表此发明的特征仅限于该实施方式。恰恰相反，结合实施方式作发明介绍的目的是为了覆盖基于本发明的权利要求而有可能延伸出的其它选择或改造。为了提供对本发明的深度了解，以下描述中将包含许多具体的细节。本发明也可以不使用这些细节实施。此外，为了避免混乱或模糊本发明的重点，有些具体细节将在描述中被省略。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
应注意的是，在本说明书中，相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释，默认为同一定义。
还需声明的是，本发明中对方法、流程进行编号是为了便于引用，而不是限定其执行的先后顺序，各步骤之间如有先后顺序，当以文字说明为准。
本发明的技术构思的重点在于，通过录取屏幕获取应用程序的屏幕信息。由于视频文件是在录取结束后一次性写入本地存储设备的，从而可以大大降低IO数据写入的负担。后期需要进行分析和展示时，可以从视频文件中提取若干帧(甚至可以全部帧)作为分析和展示的对象。由于视频的帧率远大于背景技术中所提及的1秒一次的采样率，因此本发明同时还提高了采样率。
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的实施方式作进一步地详细描述。
本发明所提供的实施方式可以在多种用户设备中执行，例如：移动终端、计算机终端、或者类似的运算装置和系统(例如Electronic Control Unit，电子控制单元)等。图1所示即为一用户设备100的硬件结构框图。
根据图1，用户设备100包括主处理器101和存储介质104。主处理器101用于执行存储介质104中的计算机指令，以实现本发明所提出的方法。
存储介质104可用于存储实现本发明所提出的方法的软件或软件模块(指令)。存储介质104可包括高速随机存储器，还可包括非易失性存储器(如一个或者多个磁性存储装置、闪存或者其他非易失性固态存储器)。在一些实例中，存储介质104可进一步包括相对于处理器101远程设置的存储器。这些远程存储器可以通过网络连接到用户设备100。所述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
用户设备100还可以包括输入/输出(Input/Output，I/O)设备105。I/O设备105包括：键盘、鼠标和触摸屏等，其使得用户能够与用户设备100进行交互；外围组件接口，其使得所述外围组件能够与用户设备100进行交互；各种传感器，其使得用户设备100通过声、光、电等形式获取环境和/或位置信息。
用户设备100还可以包括网络接口(Network Interface Controller，NIC)106。网络接口106可以包括收发器，其用于为用户设备100提供电性接口，进而与任何其他合适的设备(如前端模块，天线等)进行通信。在各种实施例中，网络接口106可以单独存在，也可以与用户设备100的其他组件集成。网络接口106用于实现本发明中的网络通信部分的功能。网络接口106是可选的，其任选性质用虚线表示在图1中。
用户设备100还可以包括一个或多个协处理器102。在一些实施例中，协处理器102是专用处理器，诸如例如高吞吐量集成众核(Many Integrated Core，MIC)处理器、网络或通信处理器、压缩引擎、图形处理器、图形处理单元上的通用计算(General-purposecomputing on graphics processing units，GPGPU)、或嵌入式处理器等等。协处理器102的任选性质用虚线表示在图1中。
用户设备100还可以包括控制中枢103。控制中枢103与主处理器101、协处理器102、存储介质104、I/O设备105和网络接口106分别连接。在一些实施例中，控制中枢103经由诸如前端总线(Front Side Bus，FSB)之类的多分支总线、诸如快速通道互连(QuickPath Interconnect，QPI)之类的点对点接口、或者类似的连接与处理器101和/或协处理器102进行通信。在一些相同或不同的实施例中，控制中枢103还包括，但不局限于，图形存储器控制器中枢(Graphics&Memory Controller Hub，GMCH)(未示出)和输入/输出中枢(Input Output Hub，IOH)(其可以在分开的芯片上)(未示出)，其中GMCH包括存储器和图形控制器并可与IOH耦合。根据硬件系统的复杂程度，控制中枢103是可选的，其任选性质用虚线表示在图1中。
进一步地，存储介质104和GMCH中的一个或两者可以被集成在处理器101/控制器中枢103内；或者，存储介质104和协处理器102直接耦合到处理器101中；或者，控制器中枢103与IOH处于同一个芯片中。
值得注意的是，图1仅是示例性的，虽然图1中示出了用户设备100包括处理器101、控制器中枢103、存储介质104等多个器件，但是，在实际的应用中，使用本申请各方法的用户设备100，可以仅包括图中各部件中的一部分，例如，可以仅包含处理器101和NIC106。
以下结合图2和图3来说明本发明中所述的性能采集的详细过程。
图2是本发明中用于用户设备100的性能采集方法200的一个示例性实施例的流程图。
图3是本发明中用于用户设备100的性能采集系统300的一个示例性实施例的系统框图。
图2所示的采集流程可在图3所示的系统中实现。图3所示系统中的各单元的可以集成在用户设备中，或者其中的解析单元330也可以单独运行于上位机或服务器，以便于对多个用户设备统一进行性能采集和检测。或者各模块以其他可实施的方式分布。
在一些实施例中，屏幕录取单元310和硬件性能采集单元320响应于输入的指令而开始采集屏幕信息和硬件性能参数。采集屏幕信息是为评价当前活动的应用程序在用户设备中的运行情况而服务的。因此，采集屏幕信息的同时还可以进一步采集此时该应用程序对用户设备的硬件的消耗情况。这一部分的消耗情况是由于运行该应用程序而产生的。具体的，所述消耗情况包括CPU使用率、GPU使用率、内存使用率、每秒渲染帧数等。此外，还可以采集当前活动的应用程序所消耗的流量、电量等，以供后续的分析使用。
所述指令可以通过所述用户设备的键盘或触摸屏输入，也可以通过串并行接口或网络接口远程输入。所述指令的输入触发性能采集系统300开始执行性能采集方法200。为了得到与当前运行的应用程序相关联的基础性的硬件性能参数，本发明在运行所述应用程序时启动性能采集方法200。所述基础性的硬件性能参数包括与所述用户设备的屏幕、CPU、GPU、内存、电池以及使用时间等相关的基础信息。例如手机的型号、屏幕的型号、内存的大小等。
以智能手机为例，屏幕录取单元310可以是手机中新开的一个线程，用于执行录屏步骤S201以获取所述应用程序的运行界面的视频。硬件性能采集单元320可以是手机中的一个自动化业务，其与所述线程同时执行硬件性能采集步骤S202，以获取在运行所述应用程序时的用户设备100的各项硬件性能。硬件性能采集单元320可以通过ADB(AndroidDebug Bridge，安卓调试桥)工具或SurfaceFlinger工具采集智能手机的硬件性能参数。进一步地，为了保证在后期解析数据时，屏幕录取单元310录取的视频和硬件性能采集单元320采集的硬件性能参数能够在时间上相对应，硬件性能采集单元320在采集数据时还需同时采集时间信息，例如记录时间戳，并将该时间信息作为一个时间节点与上述的性能参数作为整体保存。
解析单元330接收到所述视频和所述硬件性能参数后，执行解析步骤S206，从所述视频中截取屏幕图片。解析单元330首先获取该视频的总长度，并根据码率计算出该视频的总帧数。根据特定的算法，将该视频中的无用帧删除。根据需要，从剩下的帧中，按一定规律提取出部分帧，作为后续分析的对象。例如，可以每间隔99帧提取一帧图像，假设剩下的帧数是1000，则可提取出100帧，用于辅助用户或测试人员在后期分析应用程序对硬件性能的影响。本领域普通技术人员可知，根据本实施例，最多可以将所述1000帧图像全部提取出来。一般来说，手机视频的最低帧率为20帧/秒，那么，本发明可以达到的最低录屏的频率为20帧/秒。现有的通过截屏获得屏幕图像的技术方案中，截屏的频率基本不能超过1帧/秒，因此，20帧/秒这一数值已远远超过现有技术。
解析单元330执行解析步骤S206时，采集工作已经停止，此时CPU和IO接口都有足够资源来支持解析和保存的操作，IO写入操作不再与采集操作争夺系统资源，有利于前述的采集工作正常有序的进行。
而执行解析步骤S206时，有关按怎样的频率从视频中截取图像、视频文件和图片文件按怎样的格式保存在什么位置等信息可以预先设置在所述解析单元330中，也可以通过参数调整单元331获取。优选的，在解析单元330单独运行于上位机或服务器的情况下，参数调整单元331可以作为解析单元330的子单元存在。
为了结合所采集的屏幕图片和硬件的消耗情况来分析应用程序在用户设备中运行时的性能，在一些实施例中，还可以执行展示步骤S207。终端显示单元340可以设置在用户设备中，其可以直接从所述用户设备中获取应用程序对用户设备的硬件的消耗情况以及基础性的硬件性能参数，结合解析单元330提取出的图片，在用户终端的屏幕上展示所述综合性能参数。其中，图片和硬件的消耗情况和/或硬件性能参数通过时间信息(例如时间戳)对齐。也就是说，在如图4所示的界面中，所展示的图片下方列出的消耗情况和/或硬件性能参数是与该图片在同一时刻采集的。
图4示出了在屏幕上展示测试结果的一个示例。例如，显示屏可分为两个区域，第一区域用于展示一系列从视频中截取的屏幕图片，第二区域用于展示与当前活动的图片的同一时刻采集的各种参数。为了方便调整，还可提供时间轴，供测试人员挑选屏幕图片。将在同一时间采集的应用程序的运行界面和硬件性能参数展示在同一显示界面中，为用户分析结果提供了友好的可视界面。
在解析单元330单独运行于上位机或服务器的情况下，本发明还包括将采集到的信息压缩和上传到所述上位机或服务器的步骤，以及，将解析结果压缩和回传给用户设备的步骤。
具体地，压缩步骤S203将包含所述屏幕信息的视频文件压缩为压缩包，以便于在用户设备和上位机或服务器之间传输。
上传步骤S204将所述压缩包通过有/无线数据连接传送给上位机；或者，将所述压缩包通网络连接传送给服务器。回传步骤则通过与上传步骤S204相同的路径进行。
综上，本发明所提出的用于用户设备的性能采集方法将、系统改变现有技术中与采集信息同步保存截屏信息的操作，而代以录取屏幕视频的方法。由于录取的视频是暂存在系统缓存中，到录屏结束才会通过IO接口保存到本地的长期存储器中，因此解决了采集过程中由于IO写入而占用大量系统资源的缺陷，从而可以保留更多系统资源以获得更高的采样频率。
本发明还提供一种计算机可读的存储介质，该存储介质具有存储在其中的指令，当指令被执行时，使得计算机执行本发明所述的方法。
在此处所提供的说明书中，说明了大量具体细节。然而，应当能够理解，本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。
类似地，应当理解，为了精简本发明并帮助理解各个发明方面中的一个或多个，在上面对本发明的示例性实施例的描述中，本发明的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而，并不应将该公开的方法解释成反映如下意图：即所要求保护的本发明要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多的特征。更确切地说，如权利要求书所反映的那样，发明方面在于少于前面公开的单个实施例的所有特征。因此，遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式，其中每个权利要求本身都作为本发明的单独实施例。
本领域那些技术人员可以理解，可以对实施例中的设备中的模块进行自适应性地改变并且把它们设置在与该实施例不同的一个或多个设备中。可以把实施例中的模块或单元或组件组合成一个模块或单元或组件，以及此外可以把它们分成多个子模块或子单元或子组件。除了这样的特征和/或过程或者单元中的至少一些是相互排斥之外，可以采用任何组合对本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的所有特征以及如此公开的任何方法或者设备的所有过程或单元进行组合。除非另外明确陈述，本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的每个特征可以由提供相同、等同或相似目的替代特征来代替。
此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。

Claims (13)

1.一种用于用户设备的性能采集方法，其特征在于，包括如下步骤：
录屏步骤，响应于采集指令录取所述用户设备中当前活动的应用程序的屏幕信息，以及所述应用程序对所述用户设备的硬件的消耗情况，将录取的所述屏幕信息暂存在系统缓存中，录取结束后，将所有所述屏幕信息通过IO接口保存至本地的长期存储器中；
硬件性能采集步骤，响应于所述采集指令采集所述用户设备的基础性的硬件性能参数和时间信息；
解析步骤，从所述屏幕信息中提取屏幕图片，并通过所述时间信息将所述屏幕图片与所述硬件性能参数相对应。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：
压缩步骤，将包含所述屏幕信息的视频文件压缩为压缩包。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，还包括：
上传步骤，将所述压缩包传送给上位机；或者，将所述压缩包传送给服务器；其中，
所述上位机/服务器执行所述解析步骤。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述解析步骤中还包括：
解析参数调整步骤，根据输入的所述解析参数调整：
从所述屏幕信息中截取所述屏幕图片的频率；
保存所述屏幕信息的目标地址；
保存所述屏幕图片的目标地址。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：
展示步骤，将所述屏幕图片和相应的所述硬件的消耗情况展示在所述用户设备的屏幕上。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述消耗情况包括CPU使用率、GPU使用率、内存使用率、每秒渲染帧数。
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基础性的硬件性能参数包括与所述用户设备的屏幕、CPU、GPU、内存、电池以及使用时间相关的基础信息。
8.一种用于用户设备的性能采集系统，其特征在于，包括：
屏幕录取单元，用于响应采集指令以录取所述用户设备中当前活动的应用程序的屏幕信息，以及所述应用程序对所述用户设备的硬件的消耗情况，将录取的所述屏幕信息暂存在系统缓存中，录取结束后，将所有所述屏幕信息通过IO接口保存至本地的长期存储器中；
硬件性能采集单元，用于响应所述采集指令以采集所述用户设备的基础性的硬件性能参数和时间信息；
解析单元，接收所述屏幕信息，从所述屏幕信息中提取屏幕图片，并通过所述时间信息将所述屏幕图片与所述硬件性能参数相对应。
9.如权利要求8所述的系统，其特征在于，所述屏幕录取单元还用于将包含所述屏幕信息的视频文件压缩为压缩包。
10.如权利要求9所述的系统，其特征在于，在所述解析单元包含于上位机或服务器的情况下，所述压缩包传送给所述上位机或者传送给所述服务器。
11.如权利要求8所述的系统，其特征在于，还包括：
解析参数调整单元，用于接收通过输入设备或网络设备获取的所述解析参数；所述解析单元根据所述解析参数调整：
从所述屏幕信息中截取所述屏幕图片的频率；
保存所述屏幕信息的目标地址；
保存所述屏幕图片的目标地址。
12.如权利要求8所述的系统，其特征在于，还包括：
展示单元，用于将所述屏幕图片和相应的所述硬件的消耗情况展示在所述用户设备的屏幕上。
13.一种计算机可读的存储介质，其特征在于，所述存储介质具有存储在其中的指令，当所述指令被执行时，使得所述计算机实现如权利要求1-7中任一项所述的方法。
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Application publication date: 20210212

Assignee: Shanghai Xiding Network Technology Co.,Ltd.

Assignor: SHANGHAI LILITH TECHNOLOGY Corp.

Contract record no.: X2024980005853

Denomination of invention: A performance collection method, system, and storage medium for user devices

Granted publication date: 20221206

License type: Common License

Record date: 20240516

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