Android 5.0 后用 Battery Historian 工具分析電量。

耗電因素

移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)請(qǐng)求

手機(jī)通過(guò)內(nèi)置的射頻模塊和基站聯(lián)系，從而鏈接上網(wǎng)的，而這個(gè)射頻模塊(radio)是非常耗電的，為了控制這個(gè)射頻模塊的耗電，硬件驅(qū)動(dòng)及 Android RIL 層做了很多處理。例如可以單獨(dú)關(guān)閉 radio(飛行模式)，間歇性假休眠 radio(有數(shù)據(jù)發(fā)生時(shí)才上電，保持一個(gè)頻率的與基站交互)等等。如今的 App 都是移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng) App，不可避免的會(huì)有大量的網(wǎng)絡(luò)請(qǐng)求，會(huì)導(dǎo)致 radio 一直處于活躍狀態(tài)，從而耗電量增加。

使用移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)據(jù)，電量的消耗有以下 3 種狀態(tài)：

• Full power：高功率狀態(tài)，移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)連接被激活，允許設(shè)備以最大 的傳輸速率進(jìn)行操作。
• Low power：低功耗狀態(tài)，對(duì)電量的消耗差不多是 Full power 狀態(tài)下的 50%。
• Standby：空閑態(tài)，沒(méi)有數(shù)據(jù)連接需要傳輸，耗電最少。

從低功率到高功率大約 1.5s，從空閑態(tài)到高功率大約 2s，秒。在應(yīng)用中每創(chuàng)建一個(gè)新的網(wǎng)絡(luò)連接，網(wǎng)絡(luò)（射頻）模塊都會(huì)轉(zhuǎn)換到高功率狀態(tài)（Radio Full Power），在數(shù)據(jù)傳輸完后再轉(zhuǎn)回低功耗狀態(tài)（Radio Low Power），轉(zhuǎn)換的過(guò)程需要 5 秒，這 5 秒的耗電量保持在高功率狀態(tài)，最后再轉(zhuǎn)換空閑態(tài)需要 12 秒。因此，對(duì)于一個(gè)典型的移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，每個(gè)數(shù)據(jù)傳輸都會(huì)導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)模塊消耗 20 秒的電量。

WakeLock

Android 系統(tǒng)本身為了優(yōu)化電量的使用，會(huì)在沒(méi)有操作時(shí)進(jìn)入休眠狀態(tài)，來(lái)節(jié)省電量。當(dāng)然，為了便于開(kāi)發(fā)(很多應(yīng)用不可避免的希望在滅屏后還能運(yùn)行一些事兒，或是要保持屏幕一直亮著--比如播放視頻)，Android 提供了一個(gè) PowerManager.WakeLock 的東西.

我們可以用 WakeLock 來(lái)保持 CPU 運(yùn)行，或是防止屏幕變暗/關(guān)閉，讓手機(jī)可以在用戶不操作時(shí)依然可以做一些事兒。然而，獲取 WakeLock 很容易，釋放不好就會(huì)成為難題，消耗電量。例如獲取了一個(gè) WakeLock 來(lái)保持 CPU 運(yùn)轉(zhuǎn)，做一個(gè)復(fù)雜運(yùn)算并將數(shù)據(jù)上傳到后臺(tái)服務(wù)器，然后釋放該 WakeLock。然而這個(gè)過(guò)程可能并不像我們想象的那么快，可能因?yàn)楸热绶?wù)器掛掉，計(jì)算出了異常等等導(dǎo)致 WakeLock 沒(méi)有釋放，CPU 會(huì)一直得不到休眠，而大大增加耗電。

另外，WakeLock 還有 android:keepScreenOn 屬性，還可以讓屏幕常量，這也是耗電大戶。

private void acquireWakeLock(Context ctx) { 
  if (null == mWakeLock) { 
    PowerManager pm = (PowerManager) ctx.getSystemService(Context.POWER_SERVICE); 
    mWakeLock = pm.newWakeLock(PowerManager.PARTIAL_WAKE_LOCK|PowerManager.ON_AFTER_RELEASE, "TestLocknService"); 
    if (null != mWakeLock) { 
      mWakeLock. acquire(); 
    } 
  } 
} 

• PARTIAL_WAKE_LOCK：保持 CPU 正常運(yùn)轉(zhuǎn)，屏幕和鍵盤(pán)燈有可能 會(huì)關(guān)閉。
• SCREEN_DIM_WAKE_LOCK：保持 CPU 運(yùn)轉(zhuǎn)，允許保持屏幕顯示，但有可能變暗，允許關(guān)閉鍵盤(pán)燈。
• SCREEN_BRIGHT_WAKE_LOCK：保持 CPU 運(yùn)轉(zhuǎn)，允許保持屏幕高亮顯示，允許關(guān)閉鍵盤(pán)燈。
• FULL_WAKE_LOCK：保持 CPU 運(yùn)轉(zhuǎn)，保持屏幕高亮顯示，鍵盤(pán)燈也保持亮度。
• ACQUIRE_CAUSES_ WAKEUP：強(qiáng)制使屏幕亮起，這種鎖主要用于一些必須通知用戶的操作。
• ON_AFTER_RELEASE：當(dāng)鎖被釋放時(shí)，保持屏幕亮起一段時(shí)間。

需要注冊(cè)權(quán)限

<uses-permission android:name="android.permission.WAKE_LOCK"/>
<uses-permission android:name="android.permission.DEVICE_POWER"/>

GPS

應(yīng)用中經(jīng)常會(huì)用到定位服務(wù)，Android 提供了 Network 定位和 GPS 定位。相對(duì)來(lái)說(shuō)，GPS 會(huì)精確得多，對(duì)于一些諸如跑步，導(dǎo)航類的應(yīng)用基本會(huì)使用 GPS 定位。然而，GPS 定位也會(huì)消耗大量的電量。

AlarmManager

間隔不能太短。

優(yōu)化建議

優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)請(qǐng)求

在蜂窩移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)下，最好做到批量執(zhí)行網(wǎng)絡(luò)請(qǐng)求，盡量避免頻繁的間隔網(wǎng)絡(luò)請(qǐng)求，盡量多地保持在 Radio Standby 狀態(tài)。

盡量在 Wi-Fi 環(huán)境下使用數(shù)據(jù)傳輸。

謹(jǐn)慎使用 WakeLock

WakeLock 獲取釋放成對(duì)出現(xiàn)（調(diào)用 release），使用超時(shí) WakeLock，以防出異常導(dǎo)致沒(méi)有釋放。

WakeLock 有一個(gè)接口 setReferenceCounted，用來(lái)設(shè)置 WakeLock 的計(jì)數(shù)機(jī)制，true 為計(jì)數(shù)，false 為不計(jì)數(shù)，默認(rèn)是 true。所謂計(jì)數(shù)即每一個(gè) acquire 必須對(duì)應(yīng)一個(gè) release；不計(jì)數(shù)則是無(wú)論有多少個(gè) acquire，一個(gè) release 就可以釋放。雖然官方說(shuō)默認(rèn) 是計(jì)數(shù)的，但有的第三方 ROM 做了修改，使默認(rèn)是不計(jì)數(shù)的。

主動(dòng)設(shè)置 wakeLock.setReferenceCounted(false)。

監(jiān)聽(tīng)手機(jī)充電狀態(tài)

BatteryManager 會(huì)發(fā)送一個(gè)包含充電狀態(tài)的持續(xù)廣播，我們可以通過(guò)此廣播獲取充電狀態(tài)和電量詳情。因?yàn)檫@是一個(gè)持續(xù)廣播，無(wú)需寫(xiě) Receiver，可以直接通過(guò) intent 獲取相關(guān)數(shù)據(jù)。

IntentFilter ifilter = new IntentFilter(Intent.ACTION_BATTERY_CHANGED);
Intent batteryStatus = context.registerReceiver(null，ifilter);
// 設(shè)備正在充電
int status = batteryStatus.getIntExtra(BatteryManager.EXTRA_STATUS，-1);
boolean isCharging = status == BatteryManager.BATTERY_STATUS_CHARGING ||
         status == BatteryManager.BATTERY_STATUS_FULL;
// 也可以監(jiān)聽(tīng)充電狀態(tài)的變化，只要設(shè)備連接或斷開(kāi)電源，BatteryManager 就會(huì)廣播相應(yīng)的操作
int chargePlug = batteryStatus.getIntExtra(BatteryManager.EXTRA_PLUGGED，-1);
boolean usbCharge = chargePlug == BATTERY_PLUGGED_USB;
boolean acCharge = chargePlug == BATTERY_PLUGGED_AC;

另外頁(yè)可以注冊(cè) Receiver來(lái)監(jiān)聽(tīng)

<receiver android:name=".PowerConnectionReceiver">
  <intent-filter>
    <action android:name="android.intent.action.ACTION_POWER_CONNECTED"/>
    <action android:name="android.intent.action.ACTION_POWER_DISCONNECTED"/>
  </intent-filter>
</receiver>

Doze and App Standby

Android 6.0 提供了兩個(gè)用來(lái)節(jié)省電量的技術(shù) Doze 和 App Standby。

• Doze 瞌睡。如果設(shè)備閑置了一段較長(zhǎng)時(shí)間，Doze 技術(shù)將通過(guò)延遲后臺(tái)網(wǎng)絡(luò)活動(dòng)，CPU 運(yùn)行等來(lái)減少電量損耗。
• App Standy 應(yīng)用待機(jī)。不是最近得到過(guò)用戶使用的 App，App Standy 將延緩這個(gè)應(yīng)用的后臺(tái)網(wǎng)絡(luò)活動(dòng)。

所有 Android 6.0 及以上的設(shè)備上，Doze and App Standby 都會(huì)運(yùn)行?？赡軙?huì)影響 App 的運(yùn)行，可以根據(jù)官方文檔適配。

可以在代碼中調(diào)起電量?jī)?yōu)化的設(shè)計(jì)頁(yè)面，讓用戶選擇是否將應(yīng)用加入白名單，以在 Doze 模式下能夠做一些事情。

定位

定位中使用 GPS，及時(shí)關(guān)閉

// Remove the listener you previously added
locationManager.removeUpdates(locationListener);

計(jì)算優(yōu)化

縮短代碼產(chǎn)生指令運(yùn)行的時(shí)間，進(jìn)而減少某個(gè)應(yīng)用程序?qū)?CPU 時(shí)間片 的總占用時(shí)間，進(jìn)而減少單位時(shí)間內(nèi)該應(yīng)用程序占整個(gè)系統(tǒng)耗電的百分比。

浮點(diǎn)運(yùn)算比整數(shù)運(yùn)算更消耗 CPU 時(shí)間片，因此耗電也會(huì)增加，在編寫(xiě) 代碼的過(guò)程中應(yīng)該盡量減少浮點(diǎn)運(yùn)算。

• 除法變乘法。
• 充分利用移位。
• 查表法，直接使用映射關(guān)系，但這會(huì)增加內(nèi)存占用，視情況而定。

熄屏后停止一些和 UI 效果有關(guān)的操作，比如動(dòng)畫(huà)。

以上就是本文的全部?jī)?nèi)容，希望對(duì)大家的學(xué)習(xí)有所幫助，也希望大家多多支持腳本之家。

最新評(píng)論