Android 基础性能数据获取（/proc/）

一、系统内存

读取命令：

/proc/meminfo

Java代码：

	private void click(){
        try{
            String cmd = "/proc/meminfo";
            BufferedReader reader = new BufferedReader(new InputStreamReader(new FileInputStream(cmd)), 1000);
            StringBuilder sb = new StringBuilder();
            String line;
            while ((line = reader.readLine()) != null){
                sb.append(line).append("\n");
            }
            Log.e("/proc/meminfo : " + sb.toString());
            reader.close();
        }catch (Exception ex){
            ex.printStackTrace();
            Log.e("click [/proc/meminfo] exception : " + ex.toString());
        }
    }

输出结果：

	MemTotal:        5859784 kB
    MemFree:          394708 kB
    MemAvailable:    2660552 kB
    Buffers:            4640 kB
    Cached:          2209396 kB
    SwapCached:        58852 kB
    Active:          2008348 kB
    Inactive:        1365356 kB
    Active(anon):     897500 kB
    Inactive(anon):   350412 kB
    Active(file):    1110848 kB
    Inactive(file):  1014944 kB
    Unevictable:       67908 kB
    Mlocked:           67908 kB
    SwapTotal:       2293756 kB
    SwapFree:        1555948 kB
    Dirty:               480 kB
    Writeback:             0 kB
    AnonPages:       1207652 kB
    Mapped:           476364 kB
    Shmem:             22764 kB
    Slab:             339180 kB
    SReclaimable:     119880 kB
    SUnreclaim:       219300 kB
    KernelStack:       55888 kB
    PageTables:        76060 kB
    NFS_Unstable:          0 kB
    Bounce:                0 kB
    WritebackTmp:          0 kB
    CommitLimit:     5223648 kB
    Committed_AS:   99107264 kB
    VmallocTotal:   263061440 kB
    VmallocUsed:           0 kB
    VmallocChunk:          0 kB
    CmaTotal:         917504 kB
    CmaFree:           34788 kB
    IonTotalCache:    165936 kB
    IonTotalUsed:     195136 kB
    PActive(anon):         0 kB
    PInactive(anon):       0 kB
    PActive(file):         0 kB
    PInactive(file):       0 kB
    Isolate1Free:       6276 kB
    Isolate2Free:       5568 kB
    RsvTotalUsed:     276484 kB

字段含义说明：

	MemTotal:       所有可用RAM大小。
    MemFree:        LowFree与HighFree的总和，被系统留着未使用的内存。
    Buffers:        用来给文件做缓冲大小。
    Cached:         被高速缓冲存储器（cache memory）用的内存的大小（等于diskcache minus SwapCache）。
    SwapCached:     被高速缓冲存储器（cache memory）用的交换空间的大小。已经被交换出来的内存，仍然被存放在swapfile中，用来在需要的时候很快的被替换而不需要再次打开I/O端口。
    Active:         在活跃使用中的缓冲或高速缓冲存储器页面文件的大小，除非非常必要，否则不会被移作他用。
    Inactive:       在不经常使用中的缓冲或高速缓冲存储器页面文件的大小，可能被用于其他途径。
    SwapTotal:      交换空间的总大小。
    SwapFree:       未被使用交换空间的大小。
    Dirty:          等待被写回到磁盘的内存大小。
    Writeback:      正在被写回到磁盘的内存大小。
    AnonPages：     未映射页的内存大小。
    Mapped:         设备和文件等映射的大小。
    Slab:           内核数据结构缓存的大小，可以减少申请和释放内存带来的消耗。
    SReclaimable:   可收回Slab的大小。
    SUnreclaim：    不可收回Slab的大小（SUnreclaim+SReclaimable＝Slab）。
    PageTables：    管理内存分页页面的索引表的大小。
    NFS_Unstable:   不稳定页表的大小。

系统内存总容量： 只需要读取“/proc/meminfo”文件的第一个字段“MemTotal”就可以了。

系统空闲的内存： 只需要通过ActivityManager即可获取。

	//系统空闲内存
    public static long getSysFreeMemory(Context context) {
        ActivityManager am = (ActivityManager) context.getSystemService(Context.ACTIVITY_SERVICE);
        ActivityManager.MemoryInfo mi = new ActivityManager.MemoryInfo();
        am.getMemoryInfo(mi);
        return mi.availMem;
    }

二、进程内存

进程内存上限：

	//进程内存上限
    public static int getMemoryMax() {
        return (int) (Runtime.getRuntime().maxMemory()/1024);
    }

进程总内存：

	//进程总内存
    public static int getPidMemorySize(int pid, Context context) {
        ActivityManager am = (ActivityManager) context.getSystemService(Context.ACTIVITY_SERVICE);
        int[] myMempid = new int[] { pid };
        Debug.MemoryInfo[] memoryInfo = am.getProcessMemoryInfo(myMempid);
        int memSize = memoryInfo[0].getTotalPss();
        //        dalvikPrivateDirty： The private dirty pages used by dalvik。
        //        dalvikPss ：The proportional set size for dalvik.
        //        dalvikSharedDirty ：The shared dirty pages used by dalvik.
        //        nativePrivateDirty ：The private dirty pages used by the native heap.
        //        nativePss ：The proportional set size for the native heap.
        //        nativeSharedDirty ：The shared dirty pages used by the native heap.
        //        otherPrivateDirty ：The private dirty pages used by everything else.
        //        otherPss ：The proportional set size for everything else.
        //        otherSharedDirty ：The shared dirty pages used by everything else.
        return memSize;
    }

GT3.1开源获取内存数据代码：
https://github.com/Tencent/GT/blob/ed3a289a897d0ea14676a7c7d92344f5b398991e/android/GT_APP/app/src/main/java/com/tencent/wstt/gt/api/utils/MemUtils.java

三、CPU篇

CPU ：表示进程或线程的繁忙程度

获取CPU主要用两种方法：

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• 一种是利用top命令或者dumpsys cpuinfo，
• 第二种是读取/proc/stat文件，然后解析相关参数，自己去计算。

下面主要介绍第二种方法，也是个人比较推荐的方法

/proc文件系统是一个伪文件系统，它只存在内存当中，而不占用外存空间。它以文件系统的方式为内核与进程提供通信的接口。用户和应用程序可以通过/proc得到系统的信息，并可以改变内核的某些参数。由于系统的信息，如进程，是动态改变的，所以用户或应用程序读取/proc目录中的文件时，proc文件系统是动态从系统内核读出所需信息并提交的。 从proc文件中可以获取系统、进程、线程的cpu时间片使用情况，所以两次采集时间片的数据就可以获取进程CPU占用率， CPU占用率 = (进程T2-进程T1)/(系统T2-系统T1) 的时间片比值。

1、获取系统CPU时间片

获取系统CPU时间片使用情况：读取proc/stat，文件的内容如下：

	cpu 2032004 102648 238344 167130733 758440 15159 17878 0
    cpu0 1022597 63462 141826 83528451 366530 9362 15386 0
    cpu1 1009407 39185 96518 83602282 391909 5796 2492 0
    intr 303194010 212852371 3 0 0 11 0 0 2 1 1 0 0 3 0 11097365 0 72615114 6628960 0 179 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
    ctxt 236095529
    btime 1195210746
    processes 401389
    procs_running 1
    procs_blocked 0

第一行各个字段的含义：

	user (14624) 从系统启动开始累计到当前时刻，处于用户态的运行时间，不包含 nice值为负进程。 
    nice (771) 从系统启动开始累计到当前时刻，nice值为负的进程所占用的CPU时间 
    system (8484) 从系统启动开始累计到当前时刻，处于核心态的运行时间 
    idle (283052) 从系统启动开始累计到当前时刻，除IO等待时间以外的其它等待时间 
    iowait (0) 从系统启动开始累计到当前时刻，IO等待时间(since 2.5.41) 
    irq (0) 从系统启动开始累计到当前时刻，硬中断时间(since 2.6.0-test4) 
    softirq (62) 从系统启动开始累计到当前时刻，软中断时间(since 2.6.0-test4) 

总的cpu时间totalCpuTime = user + nice + system + idle + iowait + irq + softirq

2、获取进程和线程的CPU时间片

获取进程CPU时间片使用情况：读取proc/pid/stat，获取线程CPU时间片使用情况：读取proc/pid/task/tid/stat，这两个文件的内容相同，如下

6873 (a.out) R 6723 6873 6723 34819 6873 8388608 77 0 0 0 41958 31 0 0 25 0 3 0 5882654 1409024 56 4294967295 134512640 134513720 3215579040 0 2097798 0 0 0 0 0 0 0 17 0 0 0

各个字段的含义：

	pid=6873                  进程(包括轻量级进程，即线程)号
    comm=a.out                应用程序或命令的名字
    task_state=R              任务的状态，R:runnign, S:sleeping (TASK_INTERRUPTIBLE), D:disk sleep (TASK_UNINTERRUPTIBLE), T: stopped, T:tracing stop,Z:zombie, X:dead
    ppid=6723                 父进程ID
    pgid=6873                 线程组号
    sid=6723                  c该任务所在的会话组ID
    tty_nr=34819(pts/3)       该任务的tty终端的设备号，INT（34817/256）=主设备号，（34817-主设备号）=次设备号
    tty_pgrp=6873             终端的进程组号，当前运行在该任务所在终端的前台任务(包括shell 应用程序)的PID。
    task->flags=8388608       进程标志位，查看该任务的特性
    min_flt=77                该任务不需要从硬盘拷数据而发生的缺页（次缺页）的次数
    cmin_flt=0                累计的该任务的所有的waited-for进程曾经发生的次缺页的次数目
    maj_flt=0                 该任务需要从硬盘拷数据而发生的缺页（主缺页）的次数
    cmaj_flt=0                累计的该任务的所有的waited-for进程曾经发生的主缺页的次数目
    utime=1587                该任务在用户态运行的时间，单位为jiffies
    stime=1                   该任务在核心态运行的时间，单位为jiffies
    cutime=0                  累计的该任务的所有的waited-for进程曾经在用户态运行的时间，单位为jiffies
    cstime=0                  累计的该任务的所有的waited-for进程曾经在核心态运行的时间，单位为jiffies
    priority=25               任务的动态优先级
    nice=0                    任务的静态优先级
    num_threads=3             该任务所在的线程组里线程的个数
    it_real_value=0           由于计时间隔导致的下一个 SIGALRM 发送进程的时延，以 jiffy 为单位.
    start_time=5882654        该任务启动的时间，单位为jiffies
    vsize=1409024           （page）该任务的虚拟地址空间大小
    rss=56(page)             该任务当前驻留物理地址空间的大小
    rlim=4294967295（bytes）  该任务能驻留物理地址空间的最大值
    start_code=134512640     该任务在虚拟地址空间的代码段的起始地址
    end_code=134513720       该任务在虚拟地址空间的代码段的结束地址
    start_stack=3215579040   该任务在虚拟地址空间的栈的结束地址
    kstkesp=0                esp(32 位堆栈指针) 的当前值, 与在进程的内核堆栈页得到的一致.
    kstkeip=2097798          指向将要执行的指令的指针, EIP(32 位指令指针)的当前值.
    pendingsig=0             待处理信号的位图，记录发送给进程的普通信号
    block_sig=0              阻塞信号的位图
    sigign=0                 忽略的信号的位图
    sigcatch=082985          被俘获的信号的位图
    wchan=0                  如果该进程是睡眠状态，该值给出调度的调用点
    nswap                    被swapped的页数，当前没用
    cnswap                   所有子进程被swapped的页数的和，当前没用
    exit_signal=17           该进程结束时，向父进程所发送的信号
    task_cpu(task)=0         运行在哪个CPU上
    task_rt_priority=0       实时进程的相对优先级别
    task_policy=0            进程的调度策略，0=非实时进程，1=FIFO实时进程；2=RR实时进程

进程的总Cpu时间processCpuTime = utime + stime + cutime + cstime
线程的总Cpu时间threadCpuTime = utime + stime + cutime + cstime

两次采集时间片的数据获取进程CPU占用率
CPU占用率 = (进程T2-进程T1)/(系统T2-系统T1) 的时间片比值

注：7.0以上的Android系统，/proc/stat无权限获取。

四、流量

流量 ：表示当前进程网络的使用情况。

有两种方法：

• 通过Android提供的TrafficStats类来获取；
• 通过获取proc文件内容来计算。

先看一下GT3.1采用的第一种方法：

TrafficStats源码查看TrafficStats类是由Android提供的一个从你的手机开机开始，累计到现在使用的流量总量，或者统计某个或多个进程或应用所使用的流量，当然这个流量包括的Wifi和移动数据网Gprs。

	//系统流量统计：
    TrafficStats.getTotalRxBytes() ——获取从此次开机起总接受流量（流量是分为上传与下载两类的）；
    TrafficStats.getTotalTxBytes()——获取从此次开机起总发送流量；
    TrafficStats.getMobileRxBytes()——获取从此次开机起不包括Wifi的接受流量，即只统计数据网Gprs接受的流量；
    TrafficStats.getMobileTxBytes()——获取从此次开机起不包括Wifi的发送流量，即只统计数据网Gprs发送的流量；
    //进程流量统计：
    TrafficStats.getUidRxBytes(mUid)
    TrafficStats.getUidTxBytes(mUid)  

获取进程流量的方法：

u0_a开头的都是Android的应用进程，Android的应用的UID是从10000开始，到19999结束。

	//获取流量数据，上行和下行
	//这里mUid是应用的uid，非进程id pid，注意区分
	//uid获取可根据包名得到，方法如下：
	public static int getUidByPkgName(String pkgname)  {
        PackageManager pm = getPackageManager();
        try {
            ApplicationInfo ai = pm.getApplicationInfo(pkgname, 0);
            Log.i(TAG,String.valueOf(ai.uid));
            return ai.uid;
        } catch (PackageManager.NameNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
            return 0;
        }
	}
	public  static TrafficInfo collect(int mUid) {
        long upload  = TrafficStats.getUidRxBytes(mUid);
        long download = TrafficStats.getUidTxBytes(mUid);
	}

GT3.1开源获取流量数据代码：

https://github.com/Tencent/GT/blob/ed3a289a897d0ea14676a7c7d92344f5b398991e/android/GT_APP/app/src/main/java/com/tencent/wstt/gt/api/utils/NetUtils.java