已适配 null-safe ,对应版本:2.0.0
对于任何一款应用而言,页面的流畅度一定是影响用户体验最重要的几个指标之一。作为开发者,优化页面流畅度也是自己技术实力的体现。但在决定进行优化之前,还有两个更重要的问题摆在我们面前:1、如何发现卡顿的页面?、2、如何衡量我的优化效果?
为了解决这两个问题,本期给大家带来一个很有意思的小工具:fps_monitor
首先一句话告诉你:这是一个能在 profile/debug 模式下,直观帮助我们评估页面流畅度的工具!! 直白来说就是:这是一个可以在(刷新率60)设备上直接查看最近(默认 100)帧的表现情况的小工具,直接上图:
当我们点击右下角的 ⏯ 后,按钮变为⏸ 状态,工具开始为我们收集每一帧的总耗时(包含 CPU 和 GPU 耗时)。此时点击 ⏸ 按钮会为我们展示收集到的耗时信息
柱状图顶部为我们展示收集到的数据里:最大耗时、平均耗时、以及总耗时(单位:毫秒)
在下方,我将页面流畅度划为了四个级别:流畅(蓝色)、良好(黄色)、轻微卡顿(粉色)、卡顿(红色),将 FPS 折算成一帧所消耗的时间,不同级别采用不一样的颜色,统计不同级别出现的次数。
上面的例子中,我们可以看到,工具一共收集了 99 帧,最大耗时的一帧花了119ms,平均耗时:32.9 ms,总耗时:3259.5 ms。其中认为有 40 帧流畅,25 帧良好,38 帧轻微卡顿,6 帧卡顿。
看到上面的功能可能有人有疑惑,你这功能咋和 PerformanceOverLay 这么类似?
首先,我在使用 PerformanceOverLay 的时候遇到了一点问题:
如图,PerformanceOverLay 上分别为我们展示了构建(UI)耗时和渲染(GPU)耗时。
我遇到的第一个问题是,因为我们在判断流畅度的时候,往往是看一帧的总耗时。这样拆分之后,一帧的耗时变成了上下的和,对我而言很不直观。
其次,这里面提供最大耗时
或者平均耗时
并不能很好的帮助我们量化页面的流畅程度。因为这个统计过程,会直接将一帧的耗时进行平均,这就带来一个问题。我们知道对于60刷新率的设备,两帧的间隔时间最小应该是 16.7ms,而 PerformanceOverLay 的收集过程没有对数据过滤,会出现一帧耗时小于 16.7ms,这就导致平均数据可能偏低。(下图平均一帧耗时为:10.6ms 60HZ设备)
其实这样来看,DoKit是一个不错的选择
但DoKit同样没有对最小帧耗时做过滤,也会出现平均耗时偏低的情况。同时,没有更多的数据辅助评估页面的流畅程度。
上面我遇到的情况,不一定是问题,只是我在使用过程中觉得不太直观,不太方便。
因此开发了这个工具,该工具具有以下特点
同时支持设置最大采集帧数
我在上一期ListView流畅度翻倍!!Flutter卡顿分析和通用优化方案有解释过
对于大部分人而言,当每秒的画面达到60,也就是俗称60FPS的时候,整个过程就是流畅的。
一秒 60 帧,也就意味着平均两帧之间的间隔为 16.7ms。那么耗时大于 16.7ms 就会觉得卡顿么?
答案当然是 NO。腾讯在 Martrix 中也提到
我们平时看到的大部分电影或视频 FPS 其实不高,一般只有 25FPS ~ 30FPS,而实际上我们也没有觉得卡顿。 在人眼结构上看,当一组动作在 1 秒内有 12 次变化(即 12FPS),我们会认为这组动作是连贯的
其实流畅度本身就是一个很主观的东西,就好比有人觉得打王者荣耀不开高帧率好像也还算流畅,有人觉得不开高帧率那不就是个GIF图么。
有没有客观一点的指标,我在网上查询了很久之后找到了一篇08年发表在ICIP上的论文Modeling the impact of frame rate on perceptual quality of video 他们使用了6种内容进行测试,实验结果如下图所示
通过该图我们可以看出,当帧率大于15帧的时候,人眼的主观感受差别不大,基本上都处于较高的水平。而帧率小于15帧以后,人眼的主观感受会急剧下降。换句话说,人眼会立刻感受到画面的不连贯性。
因此,在工具中我将低于16.7ms的数据统一成16.7ms,所以这个检测工具只在刷新率为60的设备有意义。并且将流畅度划分为了以下等级:
- 流畅:FPS大于55,即一帧耗时低于 18ms
- 良好:FPS在30-55之间,即一帧耗时在 18ms-33ms 之间
- 轻微卡顿:FPS在15-30之间,即一帧耗时在 33ms-67ms 之间
- 卡顿:FPS低于15,即一帧耗时大于 66.7ms
并统计出现的次数,你可以根据这几项数据,对比优化前后的数据,得出性能的提升情况;当然也可以制定一个理想的流畅度。例如:流畅的帧数占统计帧数的90%,或者卡顿的帧数不超过5次。
dependencies: fps_monitor: ^1.12.13-1
有两处接入点
- 指定overLayState ,因为需要弹出一个Fps的统计页面,所以当前指定overLayState。 (PS:大家一般使用Navigator.of(context)去跳转一个页面,通过GlobalKey可以实现无context的跳转)
///声明NavigatorState的GlobalKey
GlobalKey<NavigatorState> globalKey = GlobalKey();
///获取overLayState
SchedulerBinding.instance.addPostFrameCallback((t) =>
overlayState =globalKey.currentState.overlay
);
///指定MaterialApp的navigatorKey
navigatorKey: globalKey,
- 在build属性中包裹组件
builder: (ctx, child) =>
CustomWidgetInspector(
child: child,
),
在完成了上述步骤之后,你只需要启动app,该工具只会在profile/debug模式下集成,在你的右下角会出现一个 ⏯ 按钮,点击开始记录,再次点击显示数据。
如果想要结束采集,点击面板中的停止监听即可。
如果你想采集更多的帧,可以通过kFpsInfoMaxSize
设置
空安全之前 请使用 1.12.13-2 分支 空安全后 使用 2.0.0 分支
可能你会对这个工具的检测原理感兴趣,那咱们再来唠两句原理。
WidgetsBinding.instance.addTimingsCallback(monitor);
Flutter 会在每帧完成绘制后,会将耗时进行回调。耗时体现在三个变量上:1、构建时间;2、绘制时间;3、总时间。当你点击 ⏯ 按钮的时候,工具便开始采集耗时信息。
其实对于 Flutter 相关的渲染调度,推荐大家看看 SchedulerBinding
,里面写得再详细不过。
显示 Fps 的页面比较简单,直接通过 OverlayState 插入即可。如果你不太熟悉 Overlay 可以把它理解成浮窗。其中的表格绘制通过使用 DoKit 的自定义画笔实现,当然也可替换成各种开源的图表库。
如果你觉得这个工具还不错,点个赞支持一下吧~
最后附上我的:
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