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Android系统CPU使用率获取（附java代码）%25

分类: 文章 • 2025-04-11 15:09:34

若想直接看有效方法，请阅读方法二，第一条。

 

最近因为一个需求，需要记录下当前的CPU使用率，在翻遍了API后，发现系统并没有给予一个方法，能够简单的获取相关CPU信息，没办法，只能自己写一个了。

在网上查阅了相关方法后，获取CPU使用率主要有两种方法。一个是利用adb top命令；另一个就是读取/proc/stat文件，然后解析相关参数，自己去计算。


方法一、解析top命令结果

这是执行adb shell top命令后的结果。

Android系统CPU使用率获取（附java代码）%25

从图中可知，top命令的执行结果显示，在第一个非空白行上有各部分的CPU占用率，我们只要稍微整理下就行。

先上代码：

 Android系统CPU使用率获取（附java代码）%25

然而得到的结果显然不对，以下是从输入流中打印出来的命令执行结果：

Android系统CPU使用率获取（附java代码）%25

显然，系统对于这个top命令动态的进行了修改，防止信息被App获取。正确的执行权限只留给了adbshell。

至此，此方法失效。

 

方法二、解析/proc/stat文件

/proc/stat文件动态记录所有CPU活动的信息，该文件中的所有值都是从系统启动开始累计到当前时刻。所以，计算系统当前的CPU占用率的方法就是，计算在间隔较短（ms级）的时间内，cpu的各活动信息的变化量，作为当前的实时CPU占用率。

下图是执行shell命令，获取文件的内容。

Android系统CPU使用率获取（附java代码）%25

其中，以CPU开头的两行表示的信息就是，当前该CPI的一个总的使用情况，后面各个数值的单位为jiffies，可以简单理解为Linux中操作系统进程调度的最小时间片。具体含义如下（以CPU0为例）：

user(181596)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(85733)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 (197165)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 (1328127)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(11679)从系统启动开始累计到当前时刻，IO等待时间；

irq (5)从系统启动开始累计到当前时刻，硬中断时间；

softirq (5138)从系统启动开始累计到当前时刻，软中断时间。

 

这里，我们只需关心“idle”，它表示了系统的空闲时间，以及各项数值之和就是CPU的总消耗。

因此，我们以totalJiffies1表示第一次CPU总消耗，totalIdle1表示第一次的CPU空闲时间，同理，totalJiffies2、totalIdle2表示第二次的相关信息，则cpu的占用率如下：


double cpuRate=1.0*((totalIdle2-totalJiffies2)-(totalIdle1-totalJiffies1))/( totalIdle2- totalIdle1);

 

以下是根据这个思想实现的代码：

[java] view plain copy
  1.   
[java] view plain copy
  1. <span style="font-size:14px;">/**获取当前CPU占比 
  2.  * 在实际测试中发现，有的手机会隐藏CPU状态，不会完全显示所有CPU信息，例如MX5，所有建议只做参考 
  3.  * @return 
  4.  */  
  5. public static String getCPURateDesc(){  
  6.     String path = "/proc/stat";// 系统CPU信息文件  
  7.     long totalJiffies[]=new long[2];  
  8.     long totalIdle[]=new long[2];  
  9.     int firstCPUNum=0;//设置这个参数，这要是防止两次读取文件获知的CPU数量不同，导致不能计算。这里统一以第一次的CPU数量为基准  
  10.     FileReader fileReader = null;  
  11.     BufferedReader bufferedReader = null;  
  12.     Pattern pattern=Pattern.compile(" [0-9]+");  
  13.     for(int i=0;i<2;i++) {  
  14.         totalJiffies[i]=0;  
  15.         totalIdle[i]=0;  
  16.         try {  
  17.             fileReader = new FileReader(path);  
  18.             bufferedReader = new BufferedReader(fileReader, 8192);  
  19.             int currentCPUNum=0;  
  20.             String str;  
  21.             while ((str = bufferedReader.readLine()) != null&&(i==0||currentCPUNum<firstCPUNum)) {  
  22.                 if (str.toLowerCase().startsWith("cpu")) {  
  23.                     currentCPUNum++;  
  24.                     int index = 0;  
  25.                     Matcher matcher = pattern.matcher(str);  
  26.                     while (matcher.find()) {  
  27.                         try {  
  28.                             long tempJiffies = Long.parseLong(matcher.group(0).trim());  
  29.                             totalJiffies[i] += tempJiffies;  
  30.                             if (index == 3) {//空闲时间为该行第4条栏目  
  31.                                 totalIdle[i] += tempJiffies;  
  32.                             }  
  33.                             index++;  
  34.                         } catch (NumberFormatException e) {  
  35.                             e.printStackTrace();  
  36.                         }  
  37.                     }  
  38.                 }  
  39.                 if(i==0){  
  40.                     firstCPUNum=currentCPUNum;  
  41.                     try {//暂停50毫秒，等待系统更新信息。  
  42.                         Thread.sleep(50);  
  43.                     } catch (InterruptedException e) {  
  44.                         e.printStackTrace();  
  45.                     }  
  46.                 }  
  47.             }  
  48.         } catch (IOException e) {  
  49.             // TODO Auto-generated catch block  
  50.             e.printStackTrace();  
  51.         } finally {  
  52.             if (bufferedReader != null) {  
  53.                 try {  
  54.                     bufferedReader.close();  
  55.                 } catch (IOException e) {  
  56.                     e.printStackTrace();  
  57.                 }  
  58.             }  
  59.         }  
  60.     }  
  61.     double rate=-1;  
  62.     if (totalJiffies[0]>0&&totalJiffies[1]>0&&totalJiffies[0]!=totalJiffies[1]){  
  63.         rate=1.0*((totalJiffies[1]-totalIdle[1])-(totalJiffies[0]-totalIdle[0]))/(totalJiffies[1]-totalJiffies[0]);  
  64.     }  
  65.   
  66.     return String.format("cpu:%.2f",rate);  
  67. }  
  68. </span>  


思考：上述方法中，为了获取两次CPU信息，强制线程休眠了50ms，若实际文件内容的修改要比这个时间多怎么办？这样两次读取的信息就相同了；如果少于50ms，则白等了这么久。因此引入了FileObserve，当文件被修改时，系统回调相应的方法通知我们去读取新的内容，这样就可以避免上述问题。

 

方法很简单，就不全贴了，就附上变化的部分：

1、继承FileObserver类，并实现onEvent(int event, String path)方法，在执行该类的startWatching()方法后，系统会回调onEvent方法，告知该文件发生变化的情况，当判定为文件被修改时，就唤醒读取文件的线程，继续工作。

Android系统CPU使用率获取（附java代码）%25

2、当第一次读取到文件输入流后，启动文件监听。

Android系统CPU使用率获取（附java代码）%25

3、当第一次读取解析文件结束后，不再是执行sleep方法，而是执行wait方法，等待接收到系统的回调。

Android系统CPU使用率获取（附java代码）%25

 

结果：第二次文件读取一直未进行。

通过日志发现，接收到的文件变化事件只有三类：

Android系统CPU使用率获取（附java代码）%25

即：

 Android系统CPU使用率获取（附java代码）%25

即，文件只发生过访问数据、打开文件、关闭文件这三种操作。

这明显不可能，文件的内容一直在动态变化着！

 

通过上网查找资料发现：/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。

 

也就是说，这是一个特殊的文件，是收不到文件修改事件的，想通过文件观察对象进行监督文件的修改情况的方法也就失效了。

 

总结：获取CPU使用率信息，目前相对最可靠的方式就是两次获取并/proc/stat文件内容，然后计算。

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