一、FPS采集的三种层级方法
1. 应用层：Choreographer帧回调
- 原理：
Choreographer是 Android UI 渲染的总调度器。它在每个VSync信号到来时，触发FrameCallback的doFrame()方法。通过统计doFrame()的调用频率，可以计算出应用的 FPS。 - 优点：无需系统权限，适用于应用内监控。
- 缺点：只能反映应用主线程的渲染情况，无法感知
SurfaceFlinger和 GPU 的延迟。
2. 系统服务层：SurfaceFlinger帧数据
- 原理：
SurfaceFlinger是 Android 系统的核心合成器，它负责将所有应用窗口的 Layer 合成一个最终的帧。SurfaceFlinger记录了每一帧的提交和呈现时间戳。 - 采集方法：通过
adb shell dumpsys SurfaceFlinger --latency命令，可以获取最近 128 帧的时间戳数据，从而计算出精确的 FPS。 - 优点：数据来自系统核心，更接近用户实际感知。
3. 内核层：ftrace事件追踪
- 原理：
ftrace是 Linux 内核提供的追踪工具。通过追踪SurfaceFlinger、GPU、Display Driver等关键事件，可以获取到最底层的帧生命周期数据。 - 采集方法：使用 Systrace 或 Perfetto 等工具，它们在底层集成了
ftrace事件，并提供了可视化的分析界面。
二、FPS计算的底层机制：VSync与帧生命周期
FPS的计算，依赖于对帧生命周期的精确追踪。
1. VSync信号
VSync是 Android UI 渲染的时间基准。它由显示硬件发出，标志着屏幕刷新周期的开始。SurfaceFlinger接收硬件VSync信号，并将其同步分发给Choreographer。
2. 帧生命周期
- 一帧的生命周期包括：
Choreographer触发doFrame-> UI线程执行measure/layout/draw-> RenderThread转换GPU命令 ->BufferQueue提交 ->SurfaceFlinger合成 ->HWC提交到屏幕。
3. 掉帧（Jank）检测
- Android系统通过**
JankTracker**机制检测掉帧。若一帧的处理时间超过VSync周期 * 2，则判定为一次掉帧。
三、高级采集方案与实践
1. FrameMetrics API
- Android 7.0 引入的
FrameMetricsAPI，允许应用获取每帧的详细耗时数据，包括TOTAL_DURATION、DRAW_DURATION等。这使得开发者可以在应用内进行更细粒度的性能分析。
2. 第三方工具
- 第三方性能监控工具（如腾讯 Matrix）通常采用 Hook
Choreographer的方式，结合Looper日志，精准监控主线程卡顿和掉帧。
结论：
Android 的 FPS 采集依赖于多层级协作。应用层的 Choreographer 适用于日常监控；系统层的 SurfaceFlinger 提供更精确的帧数据；内核层的 ftrace 则用于深度分析。理解这些机制，是优化应用性能、打造流畅体验的关键。
