外文翻译译文-能源效率和执行性能的移动应用自动化分析

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1、文献翻译1能源效率和执行性能的移动应用自动化分析在我们的H常生活屮，移动设备，特别是智能手机和平板电脑已经成为人们手中真正的计算机应用平台。在其获得令人难以置信的市场成功背后的一个主耍原因是，在这些设备上运行的应用程序可以在各种各样的日常活动中帮助到用户（例如工作和娱乐）。那么拿最受欢迎的移动计算T台安卓（Android）为例：截止到2014年七月，目前谷歌官方商店已经拥宥130万个应用程序。这些应用程序涵盖了41个不同的类别，并已经有来自世界各地的用户超过500亿的下载量。由于用户在H常生活屮依赖于各种移动应用，

2、所以这样的应用程序的用户体验就变得非常重耍。毫无疑问，在移动计算时代，应用功能仍然是影响用户体验的的一个关键因素。然而越来越多功能类似的应用程序出现在市场上（例如，各种Web浏览器），所以非功能性的特性，例如能源效率和性能表现也逐渐变为重耍的耍素。然而，我们从谷歌应用商店随机抽取的60000个安卓应用却暴露了一个令人震惊的现实：他们屮的11108（百分之十八点五）件应用程序遭受或正在遭受能源和性能漏洞。能源漏洞能够默默的并且快速地用尽移动设备的电池电量。性能错误可以显著减缓移动应用程序，使他们消耗过多的计算资源（例

3、如，内存和网络带宽）。这些漏洞对丁•客户的用户体验冇很严重的影响并造成很严重的用户挫折。能源和性能在应用程序的普及上是两大主耍问题。首先，移动设备通常是资源受限的（例如，有限的电池功率和内存），但应用程序运行时往往需耍进行能源消耗和计算密集型的任务，如网络通倍和阁形渲染。应用程序的执行效率低下可能会导致明显的能源浪费和性能下降。其次，许多移动应用程序开发的个人开发商没有专门的质景保证。他们很难在确保放用程序的能源效率和性能时进行行使尽职调杳，特别是在激烈的竞争中，他们不得不在短时间Pd将其应用产品推向市场。所以找到

4、应用程序的能源和性能漏洞也成了资源和性能优化的第一步。然而，这是一个艰巨的任务，因为能源效率低T和性能T降等问题往往只发生在应用程序的某些状态。为了杳找出漏洞，幵发人员经常耍广泛测试他们的应用程序在不同的设备和执行能源和性能分析（例如，测量能源或内存消耗）。耍找出根本原因，他们往往耍小心地把有关设施收集到的程序、收集大量的运行时信息、进行离线调杳。这样的过程是繁琐和劳动密集型的。因此，0动诊断技术是非常可取的。这促成了我们的研究。我们研究的目标是设计出实用的和自动化的分析技术，以帮助开发人员快速定位在他们的移动皮用

5、程序中的能量和性能的错误。我们把我们的研究范围限定在安卓智能手机应用程序范畴之中，也正是由于由于其肀台的幵放性和普及。为了实现我们的研究目标，我们需耍解决以下重耍问题：•能源和表现漏洞的理解。首先，移动计算平台是和对较新的。不论是研究闭体还是工业闭队对应用程序的运行都没有好的理解。然而，为了设计有用的技术，以帮助开发人员修正这样的错误，我们必须把深入了解这些错误放在第一位。•自动判断能源和性能缺陷的提示。其次，能源的错误可能会默默地耗尽电池的功率和性能的错误，可能会逐渐导致性能下降。但是这样的错误很少导致骤发的后果

6、（例如，崩溃）。这使得很难判断它们的存在。然而，我们设计自动化分析技术的时候却需耍设定一个便于判断机械能源效率和性能退化的标准。为了解决这些问题，我们收集并进行了大规模的Android应用程序实际的性能和能耗漏洞的实证研究。我们仔细研究了这些问题出现的特点，如他们表现的机制和鬥我诊断的困难，并确定了几种导致能源浪费和性能下降常见的原因。在能源缺陷的实证研究屮，我们观察到了两种常见的造成能量浪费的原因：1传感器的失灵和唤醒锁的问题。许多安卓应用程序会调用智能手机内置的传感器（例如，全球定位系统或者其他定位系统），來不

7、断探测用户的物理和网络环境，以提供各种用户需耍的服务（例如，导航功能）。应用程序如果使用一个传感器，需耍在安卓系统上注册一个监听器。当传感器不再被使用时，该侦听器应该是未注册的。同样的是，为了使一个手机保持清醒的计算状态，应用程序必须从安卓系统中获得一个唤醒锁。当计算完成后，所获得的唤醒锁也应该被注销。忘记注销传感器监听器或释放唤醒锁会很快耗尽电池的电量。2感官数据的占用。传感操作所消耗的内存相当大，因此应用程序得到的感官数据应该有效利用并给用户带来便利。所以感官数据的利用（例如，用于可视化的的⑶1）经常导致能源浪

8、费。为了G动检测到这种能源消耗的漏洞，我们设计一个动态的分析技术greendroid。Greendroid通过生成用户交瓦事件序列，系统地执行一个对Android应用程序的状态空间的探索。在执行过程屮，它跟踪每一个调用系统的应用程序屮转变，传播和消费的感官数据，并分析是否宥效地利用数据，它还监视传感器/唤醒锁是否正确注册/获取和未注册/发布。为了评估gree