ChatGPT教你APP性能评测分析

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1.1流畅度相关概念 刷新率 vs 帧率 刷新率：美妙屏幕刷新次数，手机品目的刷新率是60HZ 帧率：GPU在一秒内绘制的帧率

撕裂 vs 掉帧 撕裂：因为屏幕的刷新过程是自上而下、自左向右的， 如果帧率>刷新率，当屏幕还没有刷新n-1帧的数据时， 就开始生成第n帧的数据了，从上到下，覆盖第n-1帧。如果此时刷新屏幕， 就会出现图像的上半部分是第n帧的，下半部分是第n帧的现象。CPU/GPU一直都在渲染。 掉帧：Android系统每隔16ms发出VSYNC信号，触发GPU对UI进行渲染， 如果你的某个操作花费时间是24ms，系统在得到VSYNC信号的时候由于还没有准备好， 就无法进行更新任何内容，那么用户在32ms内看到的会是同一帧画面（卡顿现象），即丢帧现象。

单缓冲 vs VSYNC vs 双缓存 vs 三缓存 单缓冲（没有引入CSync): GPU向缓存中写入数据，屏幕从缓冲中读取数据，刷新后显示。有余刷新率和帧率并不总是一致的， 很可能导致撕裂现象。为了解决单缓冲的画面撕裂问题，出现了双缓存和VSYCNC VSYCNC和双缓存： 双缓存是用来两个缓存去：Back Buffer、Frame Buffer 当写入下一帧是，GPU会先填充 Back Buffer中， 当刷新屏幕时，屏幕从Frame Buffer 中读取数据，VSYNC主要是完成帧的复制，下一帧的渲染 三重缓存： 双重缓存的缺陷在于：当 CPU/GPU 绘制一帧的时间超过 16 ms 时，会产生 Jank。更要命的是， 产生 Jank 的那一帧的显示期间，GPU/CPU 都是在闲置的。

FPS原理 FPS是Frame per second的缩写,即每秒的帧数.这一术语广泛的应用于计算机图形学，视频采集，游戏等。

这里主要介绍一下视频游戏中的帧率，第一个First person shooter game的帧率只有大概6FPS，但是依然很成功。不过随着硬件设备，尤其是显卡性能的加强，现在游戏的帧率一般在30FPS~100FPS之间。由于每帧图像所消耗的时间不一样，造成帧率是在不断变化的，所以每个游戏都会设定一个最大的帧率，以保证平滑的切换。         // Timing...         static QTime time;         static int frames = 0;         static bool started = false;         if (!started || time.elapsed() > 1000) {             qreal fps = frames * 1000. / time.elapsed();             if (fps == 0)                 m_current_fps = "counting fps...";             else                 m_current_fps = QString::fromLatin1("%3 FPS").arg((int) qRound(fps));             time.start();             started = true;             frames = 0;         } else {             ++frames;             p.setOpacity(1);             p.setFont(QFont("times", 30));             p.fillRect(5, height() - 40, 250, 40, Qt::white);             p.drawText(10, height() - 8, m_current_fps);         }     } 由于一般实时的游戏都已一个定时器不断地刷新画面，所以每一帧的输出都是通过paintEvent来完成的。将上面这段代码放入paintEvent就可以统计出每秒的帧率。

那么怎么控制最大的帧率呢？

其实也很简单，就是通过设置定时器的interval来完成的，考虑到现在显示器的显示频率一般在60HZ，所以interval一般设置为1000/60ms 比较好，即60FPS是一个理论上最大的帧率。

帧率(FPS)计算的六种方法总结：

一、固定时间帧数法 帧率计算的公式为： fps = frameNum / elapsedTime; 如果记录固定时间内的帧数，就可以计算出同步率。此种方法用得较多。 int fps() {     static int fps = 0;     static int lastTime = getTime(); // ms     static int frameCount = 0;

    ++frameCount;

    int curTime = getTime();     if (curTime - lastTime > 1000) // 取固定时间间隔为1秒     {         fps = frameCount;         frameCount = 0;         lastTime = curTime;     }     return fps; } 还有另一种写法： int fps(int deltaTime) {     static int fps = 0;     static int timeLeft = 1000; // 取固定时间间隔为1秒     static int frameCount = 0;

    ++frameCount;     timeLeft -= deltaTime;     if (timeLeft < 0)     {         fps = frameCount;         frameCount = 0;         timeLeft = 1000;     }     return fps; }

二、固定帧数时间法 帧率计算的公式为： fps = frameNum / elapsedTime; 如果每隔固定的帧数，计算帧数使用的时间，也可求出帧率。此种方法使用得较少。 int fps() {     static int fps = 0;     static int frameCount = 0;     static int lastTime = getTime(); // ms

    ++frameCount;

    if (frameCount >= 100) // 取固定帧数为100帧     {         int curTime = getTime();         fps = frameCount / (curTime - lastTime) * 1000;         lastTime = curTime;         frameCount = 0;     }     return fps; }

三、实时计算法 实时计算法直接使用上一帧的时间间隔进行计算，结果具有实时性，但平滑性不好。 int fps(int deltaTime) // ms {     int fps = static_cast<int>(1.f / deltaTime * 1000); // 别忘了先转换为浮点数，否则会有精度丢失     return fps; }

四、总平均法 总平均法使用全局帧数除以全局时间，以求出帧率。 int beginTime = getTime();

int fps() {     static int frameCount = 0;

    ++frameCount;

    int deltaTime = getTime() - beginTime();     return static_cast<int>(frameCount * 1.f / deltaTime * 1000); // 别忘了先转换为浮点数，否则会有精度丢失 }

五、精确采样法 精确采样法采样前N个帧，然后计算平均值。此种方法需要额外的内存空间，所以不常用。 int fps(int deltaTime) // ms {     static std::queue<int> q;     static int sumDuration = 0; // ms

    int fps = 0;     if (q.size() < 100) // 样本数设为100     {         sumDuration += deltaTime;         q.push(deltaTime);         fps = static_cast<int>(q.size() * 1.f / sumDuration * 1000.f); // 别忘了转换为浮点数，否则会有精度丢失     }     else     {         sumDuration -= q.front();         sumDuration += deltaTime;         sumDuration.pop();         sumDuration.push(deltaTime);         fps = static_cast<int>(100.f / sumDuration * 1000.f); // 别忘了转换为浮点数，否则会有精度丢失     }     return fps; }

六、平均采样法 平均采样法利用上次的统计结果，克服了精确采样法需要使用额外空间的缺点。此种方法较常用。 int fps(int deltaTime) // ms {     static float avgDuration = 0.f;     static alpha = 1.f / 100.f; // 采样数设置为100     static int frameCount = 0;

    ++frameCount;

    int fps = 0;     if (1 == frameCount)     {         avgDuration = static_cast<float>(deltaTime);     }     else     {         avgDuration = avgDuration * (1 - alpha) + deltaTime * alpha;      }

    fps = static_cast<int>(1.f / avgDuration * 1000);     return fps; }