2025-12-11

Android机型性能分级方案

在 Android 生态中，由于设备碎片化极其严重（成千上万种机型，涵盖高通、联发科、三星、紫光展锐等不同芯片），仅通过“机型白名单”是不现实的。

目前业界主流的方案通常采用 **“分级策略” (Tiering Strategy)**，结合 静态检测（硬件规格）和 动态调整（运行时监控）。

以下是具体的分级方案和实施步骤：

一、核心分级策略（静态检测）

这一步通常在 App 启动时完成，计算出一个 DeviceScore 或者 Level，决定默认帧率（60/90/120）和画质。

1. 利用官方 API: Performance Class (Android 12+)

Google 在 Android 12 引入了 Performance Class 标准。这是最官方、最准确的方法，但仅适用于较新的旗舰/次旗舰设备。

原理：厂商在出厂时写入设备的性能等级。

代码：

if (Build.VERSION.SDK_INT >= Build.VERSION_CODES.S) {
    int pc = Build.VERSION.MEDIA_PERFORMANCE_CLASS;
    if (pc >= Build.VERSION_CODES.TIRAMISU) {
        // Android 13 级别的高性能设备 -> 开放 120 FPS + 高画质
    } else if (pc >= Build.VERSION_CODES.S) {
        // Android 12 级别 -> 开放 60/90 FPS
    }
}

2. Device Year Class 算法 (Facebook/Meta 方案)

这是业界最通用的“降级”方案。其核心思想不是判断“多强”，而是判断“相当于哪一年的旗舰机”。
例如：一台 2024 年的低端机，性能可能只相当于 2018 年的旗舰机（Year Class 2018）。

判定维度：
- RAM 大小 (最强相关性)：>8GB, >6GB, >4GB, <3GB。
- CPU 核心数：是否为 8 核。
- CPU 频率：(Android 10+ 很难获取，权重降低)。
开源库：虽然 Facebook 的 device-year-class 库更新较慢，但你可以参考其逻辑自己封装。
策略示例：
- Year >= 2022 && RAM >= 8GB: 极高 (Extreme) -> 120 FPS
- Year >= 2020 && RAM >= 6GB: 高 (High) -> 60 FPS
- Year >= 2017: 中 (Medium) -> 30/60 FPS (动态)
- Year < 2017 || RAM < 4GB: 低 (Low) -> 30 FPS + 关闭后处理

3. GPU 型号嗅探 (针对游戏/重图形应用)

对于图形渲染应用，CPU 强不代表 GPU 强。读取 OpenGL/Vulkan 的 GL_RENDERER 字符串是最直接的。

获取方式：在 OpenGL 上下文初始化时获取 glGetString(GL_RENDERER)。
解析逻辑：
- Adreno (高通): 解析数字。
  - Adreno 7xx (如 740, 750): 顶级 -> 120 FPS
  - Adreno 660/650/642: 高端 -> 60/90 FPS
  - Adreno 610/5xx: 低端 -> 30 FPS
- Mali (联发科/麒麟/Exynos): 命名规则较乱（G710, G78, G57），通常需要维护一个简单的映射表，或者看核心数（MPx）。

二、动态调整策略（运行时监控）

静态分级只能猜测性能，无法应对 发热降频 或 后台抢占 的情况。必须结合动态降级。

1. 监控热状态 (Thermal Status)

Android 10 (API 29) 引入了热状态监听。当设备过热时，强制降帧是保护体验的唯一办法（否则会卡顿掉帧）。

PowerManager pm = (PowerManager) context.getSystemService(Context.POWER_SERVICE);
pm.addThermalStatusListener(new PowerManager.OnThermalStatusChangedListener() {
    @Override
    public void onThermalStatusChanged(int status) {
        switch (status) {
            case PowerManager.THERMAL_STATUS_NONE:
            case PowerManager.THERMAL_STATUS_LIGHT:
                // 恢复目标帧率 (e.g., 60/120)
                break;
            case PowerManager.THERMAL_STATUS_MODERATE:
                // 降级策略：锁定 60 FPS，降低分辨率
                break;
            case PowerManager.THERMAL_STATUS_SEVERE:
            case PowerManager.THERMAL_STATUS_CRITICAL:
                // 救命策略：锁定 30 FPS，关闭特效
                break;
        }
    }
});

2. FrameMetrics / JankStats (帧耗时监控)

如果在设定为 60 FPS 的情况下，连续 N 帧的渲染耗时超过 16ms（比如都在 25ms 左右），说明 GPU/CPU 撑不住了。

策略：
- 使用 Jetpack 的 JankStats 库。
- 如果 Jank Rate (卡顿率) > 10% 持续 5 秒 -> 触发自动降级（Auto-Downgrade）。
- Action: 60 FPS -> 45 FPS 或 30 FPS。

三、屏幕刷新率适配 (Display Modes)

Android 手机现在的屏幕刷新率五花八门（60, 90, 120, 144, LTPO 动态）。
仅仅在代码里 setTargetFPS(60) 是不够的，必须告诉系统你需要的高刷模式。

// 在 Activity 或 Window 中设置
// Android 11+
Surface surface = ...;
surface.setFrameRate(120.f, Surface.FRAME_RATE_COMPATIBILITY_FIXED_SOURCE);

// 或者设置 LayoutParams
WindowManager.LayoutParams params = window.getAttributes();
params.preferredDisplayModeId = ...; // 遍历 Display.Mode 找到匹配 120Hz 的 ID

注意：对于低端机，即便屏幕支持 90Hz，如果 GPU 跑不动，强制切回 60Hz 模式反而更流畅，更省电。

四、综合分级方案表 (推荐)

建议将机型分为 4 档：

档位	判定标准示例 (逻辑或)	帧率策略	画质/LOD策略
Tier 1 (旗舰)	Android 12+ Performance Class >= S OR RAM >= 12GB OR Adreno 7xx / Mali G710+	Target 120/90 FPS (允许动态切换)	LOD 0 (最高) 开启实时阴影开启后处理
Tier 2 (高端)	RAM >= 8GB OR Adreno 640+ / Mali G77+	Target 60 FPS (很稳)	LOD 1 标准阴影
Tier 3 (中端)	RAM >= 6GB OR Adreno 610+	Target 30 FPS (可选 60 但可能不稳)	LOD 2 关闭复杂特效
Tier 4 (低端)	RAM < 4GB OR OpenGL ES 3.0 以下	Locked 30 FPS (强制)	LOD 3 (最低) 降低分辨率 (0.8x)

五、总结实施步骤

启动阶段：
- 优先读取 PerformanceClass。
- 如果没有，读取 TotalMem (RAM) 和 GL_RENDERER (GPU)。
- 根据上述表格定出 Tier 等级。
配置应用：
- 根据 Tier 设置 TargetFPS。
- 根据 Tier 设置 LOD Bias 和渲染分辨率。
运行阶段：
- 监听 ThermalStatus，过热直接降 Tier。
- (可选) 统计丢帧率，严重卡顿自动降 Tier。

一、 核心分级策略（静态检测）