文章來源于我的CSDN 博客：http://blog.csdn.net/u011311586/article/details/79044176

概述

Android 中關(guān)于耗電的統(tǒng)計(jì)一般是關(guān)于功耗分析的重要信息，Bettery-historian工具也是依托于解析BatteryStats 的dump 信息來提供界面直觀分析遂跟，并且電池電量耗費(fèi)的源頭實(shí)在太多，基本Android 設(shè)備上任何一個(gè)活動(dòng)都會(huì)引起電池電量的消耗而线，Android 在統(tǒng)計(jì)電量上也在不斷完善汽畴，不斷的在更新桃漾，具體化耗電詳情祥山。耗電名單在主要記錄在BatterySipper里面，雖然在源碼中他并沒有集成在service 端穴张，實(shí)在frameworks/base/core 下细燎，但是谷歌開放sdk 中并沒有公開電量統(tǒng)計(jì)的API 或者文檔，但是并不代表沒有陆馁，因?yàn)榘踩行?>省電優(yōu)化→耗電排行 中就是通過app 能顯示出耗電詳情排行，所以我們將從這個(gè)入口開始分析Android 是如何記錄設(shè)備電池的耗電詳情信息的

BatteryStats服務(wù)架構(gòu)設(shè)計(jì)

由于系統(tǒng)中形形色色合愈，所有的活動(dòng)都會(huì)耗電叮贩，所以BatteryStats服務(wù)也是相當(dāng)?shù)膹?fù)雜，所以首先我們需要摸清楚該服務(wù)的架構(gòu)設(shè)計(jì)佛析，以此來切入分析益老，我們首先來看一下BatteryStats 電池電量統(tǒng)計(jì)服務(wù)的架構(gòu)圖:

BatteryStats架構(gòu)圖

BatteryStatsImpl :為整個(gè)電池信息統(tǒng)計(jì)服務(wù)的計(jì)算核心類，雖然該類是在frameworks/base 端（并非放在services 端）牢屋，但是從分析該服務(wù)源碼能看出來掰邢，BatteryStatsServices 雖然是system_server 中一個(gè)服務(wù)，但是實(shí)際上該服務(wù)只是一個(gè)空殼（后面即將講到）伟阔，所有的電池耗電信息相關(guān)計(jì)算都是在BatteryStatsImpl 中實(shí)現(xiàn)的辣之，該類繼承自BatteryStats，并且實(shí)現(xiàn)了BatteryStats 中定義的所有的抽象類以及計(jì)算方法皱炉。

BatteryStatsHelper : 是BatteryStatsImpl 計(jì)算的一個(gè)輔助類怀估，主要是提供給應(yīng)用（比如設(shè)置，安全中心，360等）來展示耗電信息多搀，這里面的定義了軟件類和硬件耗電信息的計(jì)算類***PowerCalculator歧蕉，并且提供獲取耗電信息列表方法getUsageList()

BatterySipper: 英文解釋為：電池吸管，這個(gè)類的對(duì)象才是每個(gè)耗電的實(shí)體項(xiàng)統(tǒng)計(jì)康铭，在安全中心中耗電排行中惯退，每一個(gè)耗電項(xiàng)都是一個(gè)BatterySipper對(duì)象。

以上對(duì)BatteryStats 服務(wù)中各個(gè)相關(guān)的類以及其作用做了一個(gè)大致的解釋从藤，那么其服務(wù)是怎么統(tǒng)計(jì)的呢催跪，我們繼續(xù)來一步一步剖析源碼

</br>

服務(wù)啟動(dòng)

BatteryStats 服務(wù)是在AMS 的構(gòu)造函數(shù)中啟動(dòng)的

ActivityManagerService 構(gòu)造函數(shù)中：

mBatteryStatsService = new BatteryStatsService(systemContext, systemDir, mHandler);
mBatteryStatsService.getActiveStatistics().readLocked();
mBatteryStatsService.scheduleWriteToDisk();
mOnBattery = DEBUG_POWER ? true
        : mBatteryStatsService.getActiveStatistics().getIsOnBattery();
mBatteryStatsService.getActiveStatistics().setCallback(this);

在AMS 構(gòu)造函數(shù)中創(chuàng)建BatteryStatsService 的對(duì)象，并且開始讀取統(tǒng)計(jì)文件里已經(jīng)保存的統(tǒng)計(jì)信息夷野。并且開始異步 的去記錄信息懊蒸，設(shè)置Callback

BatteryStatsService初始化:

BatteryStatsService(Context context, File systemDir, Handler handler) {
    // BatteryStatsImpl expects the ActivityManagerService handler, so pass that one through.
    mContext = context;
    mUserManagerUserInfoProvider = new BatteryStatsImpl.UserInfoProvider() {
        private UserManagerInternal umi;
        @Override
        public int[] getUserIds() {
            if (umi == null) {
                umi = LocalServices.getService(UserManagerInternal.class);
            }
            return (umi != null) ? umi.getUserIds() : null;
        }
    };
    mStats = new BatteryStatsImpl(systemDir, handler, this, mUserManagerUserInfoProvider);
    mWorker = new BatteryExternalStatsWorker(context, mStats);
    mStats.setExternalStatsSyncLocked(mWorker);
    mStats.setRadioScanningTimeoutLocked(mContext.getResources().getInteger(
            com.android.internal.R.integer.config_radioScanningTimeout) * 1000L);  //設(shè)置RadioScanningTimeout 值（0 * 1000L）
    mStats.setPowerProfileLocked(new PowerProfile(context)); //設(shè)置PowerProfile(電池基本參數(shù)信息)。
}
 
    public void publish() {
        ServiceManager.addService(BatteryStats.SERVICE_NAME, asBinder());
    }

1.在構(gòu)造函數(shù)中悯搔，使用BatteryExternalStatsWorker 內(nèi)部統(tǒng)計(jì)集合來收集電池耗電信息了（8.1之前的是創(chuàng)建一個(gè)新的線程batterystats-sync用來記錄電池電量信息） 骑丸，從AMS中傳過來的mHandler(ActivityManager線程)給BatteryStatsImpl 用于記錄wakelock，PowerChange妒貌，charging 等信息通危。設(shè)置外部硬件統(tǒng)計(jì)對(duì)象mWorker
2.在AMS 中onStart()函數(shù)中調(diào)用BatteryStatsService.publish() ，將batterystats 服務(wù)注冊(cè)到system_server 進(jìn)程中灌曙』器ⅲ可以看到在publish 中邏輯:3.將batterystats 服務(wù)添加到ServiceManager 中。

</br>
我們這里需要重點(diǎn)關(guān)注BatteryStatsImpl 的初始化平匈，因?yàn)閺囊陨戏治鰜砜措m然電量統(tǒng)計(jì)服務(wù)是system_server進(jìn)程中的一個(gè)服務(wù)轻抱，但是其主要只是一個(gè)proxy 的作用蝇恶，整體的計(jì)算工作還是交給BatteryStatsImpl 去做的，所以BatteryStatsImpl 才是整個(gè)耗電信息的計(jì)算核心類。

BatteryStatsImpl 構(gòu)造函數(shù)

private BatteryStatsImpl(Clocks clocks, File systemDir, Handler handler,
        PlatformIdleStateCallback cb,
        UserInfoProvider userInfoProvider) {
    init(clocks);
 
    if (systemDir != null) {
        mFile = new JournaledFile(new File(systemDir, "batterystats.bin"),
                new File(systemDir, "batterystats.bin.tmp"));
    } else {
        mFile = null;
    }
    mCheckinFile = new AtomicFile(new File(systemDir, "batterystats-checkin.bin"));
    mDailyFile = new AtomicFile(new File(systemDir, "batterystats-daily.xml"));
    mHandler = new MyHandler(handler.getLooper());
    mStartCount++;
    mScreenOnTimer = new StopwatchTimer(mClocks, null, -1, null, mOnBatteryTimeBase);
    mScreenDozeTimer = new StopwatchTimer(mClocks, null, -1, null, mOnBatteryTimeBase);
........
    initDischarge();
    clearHistoryLocked();
    updateDailyDeadlineLocked();
    mPlatformIdleStateCallback = cb;
    mUserInfoProvider = userInfoProvider;
}

構(gòu)造函數(shù)大概干了幾件事：
1.傳入的mClocks 為AMS 啟動(dòng)時(shí)候創(chuàng)建的SystemClock智蝠。

2. 在/data/system/ 下創(chuàng)建 batterystats.bin 文件和其備份文件 batterystats.bin.tmp枚粘，創(chuàng)建電池信息校準(zhǔn)文件 batterystats-checkin.bin 户敬，電池每日使用信息 batterystats-daily.xml

3.創(chuàng)建mHandler唉擂，其looper 使用的是ActivityManager 的Looper。

4. 創(chuàng)建各種耗電活動(dòng)的timer 計(jì)時(shí)器输玷，標(biāo)識(shí)該活動(dòng)使用的時(shí)長(zhǎng)队丝，每一個(gè)計(jì)時(shí)器，每個(gè)timer 對(duì)應(yīng)一個(gè)唯一的type欲鹏。
5. 創(chuàng)建 網(wǎng)絡(luò)流量/Modem Radio 活動(dòng)机久，非充電狀態(tài)次數(shù)，拔電狀態(tài)下滅屏赔嚎，Doze活動(dòng) 等的計(jì)數(shù)器LongSamplingCounter
6. 創(chuàng)建wifi膘盖，藍(lán)牙胧弛，基帶數(shù)據(jù)活動(dòng)最大級(jí)別對(duì)應(yīng)的耗電統(tǒng)計(jì)，藍(lán)牙和wifi 均只有一個(gè)級(jí)別侠畔，modem有的級(jí)別為5（5個(gè)傳輸速率對(duì)應(yīng)5個(gè)級(jí)別的耗電功率）
7. 初始化各種充電结缚，日期，電池歷史信息參數(shù)
   </br>

再來說道說道的PowerProfile 文件软棺，向BatteryStatsImpl中設(shè)置的PowerProfile 對(duì)象其實(shí)是兩方面構(gòu)成：1.解析power_profile.xml 红竭，將該配置文件中的各項(xiàng)耗電功率讀取出來，設(shè)置到電量統(tǒng)計(jì)計(jì)算類BatteryStatsImpl 喘落；2. 原生上添加增加藍(lán)牙茵宪，wifi不同狀態(tài)下的耗電電流和電壓值
服務(wù)啟動(dòng)并不復(fù)雜，只是做一些初始化的工作揖盘，大致簡(jiǎn)圖如下：

BatteryStatsService服務(wù)啟動(dòng)

耗電統(tǒng)計(jì)

當(dāng)我們進(jìn)入到原生手機(jī)：設(shè)置→ 電池→ 應(yīng)用使用情況 （MIUI的安全中心→省電優(yōu)化→耗電排行） 代碼基本都是一樣眉厨，可以看到電池各個(gè)模塊的耗電排行锌奴，那么他是怎么計(jì)算出來的呢兽狭，我們由此為入口，由點(diǎn)及面的來展開

mHelper.refreshStats(BatteryStats.STATS_SINCE_CHARGED, UserHandle.USER_ALL);
List<com.android.internal.os.BatterySipper> usageList = mHelper.getUsageList();

for (com.android.internal.os.BatterySipper osSipper : usageList) {
    if (osSipper.drainType == com.android.internal.os.BatterySipper.DrainType.APP) {
      ...... // APP 耗電
        mTotalPower += sipper.value;
        mAppUsageList.add(sipper);
    }
    ...... //PHONE, SCREEN, WIFI, BLUETOOTH, BLUETOOTH, IDLE, CELL
    else {
        BatterySipperHelper.addBatterySipper(otherSipper, osSipper);
        addEntry(otherSipper);   //添加到硬件耗電
    }
}

以上代碼鹿蜀，是粘貼的設(shè)置中關(guān)于電池耗電統(tǒng)計(jì)的一段代碼箕慧，我們可以看到安全中心中獲取耗電整體的信息是通過BatteryStatsHelper.getUsageList()方法獲取到所有耗電的list ，通過判斷DrainType 是app 還是其他硬件茴恰，來區(qū)分統(tǒng)計(jì)軟件以及硬件（PHONE, SCREEN, WIFI, BLUETOOTH, BLUETOOTH, IDLE, CELL, OTHER）的耗電颠焦。 那么getUsageList 中BatterySipper List 是如何統(tǒng)計(jì)出來的呢。我們來一層一層的抽絲剝繭的根據(jù)源碼來找尋其原理
</br>
從BatteryStatsHelper 中定義的相關(guān)usage list 能看出來往枣，系統(tǒng)中將耗電總共分成了五大類：App伐庭，Wifi，Bluetooth 分冈，User圾另，Mobile。getUsageList中獲取到的list 就是這五類耗電信息的綜合雕沉。當(dāng)我們每次進(jìn)入到耗電詳情排名界面時(shí)（或者dump時(shí)）集乔，都會(huì)刷新一次當(dāng)前實(shí)際耗電信息。而在刷新電池耗電信息坡椒，來執(zhí)行一次聚合所有的耗電信息到usage 中扰路。我們來看看其核心函數(shù)：

public void refreshStats(int statsType, SparseArray<UserHandle> asUsers, long rawRealtimeUs,
        long rawUptimeUs) {
    // Initialize mStats if necessary.
    getStats();
...... //初始化一些PowerCalculato 以及各類時(shí)間參數(shù)
    processAppUsage(asUsers);
 
.... // 記錄移動(dòng)數(shù)據(jù)流量到mMobilemsppList 中
    processMiscUsage();
 
    Collections.sort(mUsageList);
.... // 對(duì)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)做一些去雜和優(yōu)化
}

該函數(shù)實(shí)際有兩百多行，但是其核心處理只有兩個(gè)函數(shù)：
processAppUsage 計(jì)算軟件app功耗
processMiscUsage 計(jì)算硬件功耗
那么他是怎么將各個(gè)app 和各個(gè)硬件上的耗電值綜合起來的呢倔叼，我們一條一條單個(gè)來分析：
</br>

軟件功耗計(jì)算

軟件功耗計(jì)算函數(shù)processAppUsage（） ： 在 sumPower()計(jì)算總和

final SparseArray<? extends Uid> uidStats = mStats.getUidStats();
final int NU = uidStats.size();
for (int iu = 0; iu < NU; iu++) {
    final Uid u = uidStats.valueAt(iu);
    final BatterySipper app = new BatterySipper(BatterySipper.DrainType.APP, u, 0);
    //計(jì)算app 消耗的Cpu電量到cpuPowerMah 中
    mCpuPowerCalculator.calculateApp(app, u, mRawRealtimeUs, mRawUptimeUs, mStatsType); 
    //計(jì)算app 使用的Wakelock電量到wakeLockPowerMah 中 
    mWakelockPowerCalculator.calculateApp(app, u, mRawRealtimeUs, mRawUptimeUs, mStatsType); 
    // 計(jì)算app 使用radio 網(wǎng)絡(luò)消耗的電量到mobileRadioPowerMah 中 
    mMobileRadioPowerCalculator.calculateApp(app, u, mRawRealtimeUs, mRawUptimeUs,            
            mStatsType);       
     // 計(jì)算app 使用的Wifi電量到wifiPowerMah 中                                                
    mWifiPowerCalculator.calculateApp(app, u, mRawRealtimeUs, mRawUptimeUs, mStatsType);   
    // 計(jì)算app 使用藍(lán)牙的電量到bluetoothPowerMah 中   
    mBluetoothPowerCalculator.calculateApp(app, u, mRawRealtimeUs, mRawUptimeUs,              
            mStatsType);
    // 計(jì)算app 使用的Sensor電量到sensorPowerMah 中
    mSensorPowerCalculator.calculateApp(app, u, mRawRealtimeUs, mRawUptimeUs, mStatsType);   
    // 計(jì)算app 使用camera的電量到cameraPowerMah 中
    mCameraPowerCalculator.calculateApp(app, u, mRawRealtimeUs, mRawUptimeUs, mStatsType);   
     // 計(jì)算app 使用閃光燈Flashlight 的電量到flashlightPowerMah
    mFlashlightPowerCalculator.calculateApp(app, u, mRawRealtimeUs, mRawUptimeUs,           
            mStatsType);
 
    final double totalPower = app.sumPower();

軟件功耗計(jì)算公式：
totalPowerMah = usagePowerMah + wifiPowerMah + gpsPowerMah + cpuPowerMah + sensorPowerMah + mobileRadioPowerMah + wakeLockPowerMah + cameraPowerMah + flashlightPowerMah + bluetoothPowerMah;

</br>

硬件功耗計(jì)算

硬件功耗計(jì)算函數(shù)在：processMiscUsage()

private void processMiscUsage() {
    addUserUsage();   // 多用戶中每個(gè)用戶的耗電量
    addPhoneUsage();  // modem通話耗電量
    addScreenUsage(); // 屏幕耗電量
    addWiFiUsage();   // wifi耗電量
    addBluetoothUsage(); // 藍(lán)牙耗電量
    addMemoryUsage();    // DDR內(nèi)存耗電量
    addIdleUsage(); // CPU suspend/idle狀態(tài)下的耗電量（不包括蜂窩數(shù)據(jù)空閑功耗）
    
    if (!mWifiOnly) {//（當(dāng)只有wifi上網(wǎng)功能的設(shè)備時(shí)不計(jì)算蜂窩數(shù)據(jù)功耗汗唱，如平板，電視等）
        addRadioUsage();  //移動(dòng)數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的耗電量
    }
}

</br>
</br>

Users

多用戶下各個(gè)用戶的耗電量

private void addUserUsage() {
    for (int i = 0; i < mUserSippers.size(); i++) {
        final int userId = mUserSippers.keyAt(i);
        BatterySipper bs = new BatterySipper(DrainType.USER, null, 0);
        bs.userId = userId;
        aggregateSippers(bs, mUserSippers.valueAt(i), "User");
        mUsageList.add(bs);
    }
}

mUserSippers 為各個(gè)app 在非當(dāng)前用戶下的耗電（每一個(gè)userid 對(duì)應(yīng)一個(gè)BatterySipper List）丈攒，其中Android 電量統(tǒng)計(jì)中將其他用戶使用的耗電量都統(tǒng)歸為mUserSippers 的硬件耗電渡嚣。
公式：user_power = user_1_powerMah + user_2_powerMah + … +　user_n_powerMah; (n為所有的user的總數(shù))

</br>
</br>

Phone

private void addPhoneUsage() {
    long phoneOnTimeMs = mStats.getPhoneOnTime(mRawRealtimeUs, mStatsType) / 1000;
    double phoneOnPower = mPowerProfile.getAveragePower(PowerProfile.POWER_RADIO_ACTIVE)
            * phoneOnTimeMs / (60 * 60 * 1000);
    if (phoneOnPower != 0) {
        addEntry(BatterySipper.DrainType.PHONE, phoneOnTimeMs, phoneOnPower);
    }
}

計(jì)算Phone 通話的耗電量，從PowerProfile 中讀取POWER_RADIO_ACTIVE 的功率，與Phone 信號(hào)的時(shí)間計(jì)算出其功耗值
公式：phonePower = (phoneOnPower * phoneOnTimeMs ) / (60 * 60 * 1000);

</br>
</br>

Screen

/**
 * Screen power is the additional power the screen takes while the device is running.
 */
private void addScreenUsage() {
    double power = 0;
    long screenOnTimeMs = mStats.getScreenOnTime(mRawRealtimeUs, mStatsType) / 1000;
    power += screenOnTimeMs * mPowerProfile.getAveragePower(PowerProfile.POWER_SCREEN_ON);  //屏幕打開時(shí)的功耗识椰，不包括背光功耗绝葡。
    final double screenFullPower =
            mPowerProfile.getAveragePower(PowerProfile.POWER_SCREEN_FULL);  // 最高背光亮度下的功耗。（如果背光亮度為50％腹鹉，則應(yīng)該乘以0.5）
    for (int i = 0; i < BatteryStats.NUM_SCREEN_BRIGHTNESS_BINS; i++) {
        double screenBinPower = screenFullPower * (i + 0.5f)
                / BatteryStats.NUM_SCREEN_BRIGHTNESS_BINS;
        long brightnessTime = mStats.getScreenBrightnessTime(i, mRawRealtimeUs, mStatsType)
                / 1000;
        double p = screenBinPower * brightnessTime;
        power += p;
    }
    power /= (60 * 60 * 1000); // To hours
    if (power != 0) {
        addEntry(BatterySipper.DrainType.SCREEN, screenOnTimeMs, power);
    }
}

屏幕的功耗是排除在設(shè)備運(yùn)行時(shí)屏幕的功耗（比如繪圖藏畅，動(dòng)畫等），這里計(jì)算的屏幕功耗功咒，主要是 屏幕保持活躍狀態(tài)時(shí)的功耗值 和 屏幕被點(diǎn)亮后不同背光強(qiáng)度下的功耗值
屏幕保持活躍時(shí)的功耗值： screenOnPower = screenOnTimeMs * POWER_SCREEN_ON （screenon功率）
屏幕不同背光下的功耗值：屏幕背光分為5個(gè)級(jí)別（ BatteryStats.NUM_SCREEN_BRIGHTNESS_BINS）
背光功率為：screenFullPower * (i + 0.5f) / BatteryStats.NUM_SCREEN_BRIGHTNESS_BINS; //也就是最高級(jí)別功率為 1.1 ,最低級(jí)別為0.1
所以屏幕背光功耗值： brightnessPower = screenBinPower1 * brightnessTime + screenBinPower2 * brightnessTime + screenBinPower3 * brightnessTime + screenBinPower4 * brightnessTime + screenBinPower5 * brightnessTime
公式：screenPower = (screenOnPower + brightnessPower ) / (60 * 60 * 1000);

</br>
</br>

wifi

mWifiPowerCalculator = hasWifiPowerReporting ?
        new WifiPowerCalculator(mPowerProfile) :
        new WifiPowerEstimator(mPowerProfile);


private void addWiFiUsage() {
    BatterySipper bs = new BatterySipper(DrainType.WIFI, null, 0);
    mWifiPowerCalculator.calculateRemaining(bs, mStats, mRawRealtimeUs, mRawUptimeUs,
            mStatsType);
    aggregateSippers(bs, mWifiSippers, "WIFI");
    if (bs.totalPowerMah > 0) {
        mUsageList.add(bs);
    }
}
 
// WifiPowerCalculator 計(jì)算
@Override
public void calculateRemaining(BatterySipper app, BatteryStats stats, long rawRealtimeUs,
                               long rawUptimeUs, int statsType) {
    final BatteryStats.ControllerActivityCounter counter = stats.getWifiControllerActivity();
 
    final long idleTimeMs = counter.getIdleTimeCounter().getCountLocked(statsType);
    final long txTimeMs = counter.getTxTimeCounters()[0].getCountLocked(statsType);
    final long rxTimeMs = counter.getRxTimeCounter().getCountLocked(statsType);
 
    app.wifiRunningTimeMs = Math.max(0,
            (idleTimeMs + rxTimeMs + txTimeMs) - mTotalAppRunningTime);
 
    double powerDrainMah = counter.getPowerCounter().getCountLocked(statsType)
            / (double)(1000*60*60);
    if (powerDrainMah == 0) {
        // 有些控制器不報(bào)告功耗愉阎，所以我們可以在這里計(jì)算。
        powerDrainMah = ((idleTimeMs * mIdleCurrentMa) + (txTimeMs * mTxCurrentMa)
                + (rxTimeMs * mRxCurrentMa)) / (1000*60*60);
    }
    app.wifiPowerMah = Math.max(0, powerDrainMah - mTotalAppPowerDrain);
}
 
 
// WifiPowerEstimator
@Override
public void calculateRemaining(BatterySipper app, BatteryStats stats, long rawRealtimeUs,
                               long rawUptimeUs, int statsType) {
    final long totalRunningTimeMs = stats.getGlobalWifiRunningTime(rawRealtimeUs, statsType)
            / 1000;
    final double powerDrain = ((totalRunningTimeMs - mTotalAppWifiRunningTimeMs) * mWifiPowerOn)
            / (1000*60*60);
    app.wifiRunningTimeMs = totalRunningTimeMs;
    app.wifiPowerMah = Math.max(0, powerDrain);
}

WifiPowerCalculator 計(jì)算wifi功耗：
mIdleCurrentMa: wifi controller 處于idle 狀態(tài)下的功率 （PowerProfile.POWER_WIFI_CONTROLLER_IDLE）
mTxCurrentMa: wifi controller 處于Tx 上行狀態(tài)下的功率 （PowerProfile.POWER_WIFI_CONTROLLER_TX）
mRxCurrentMa: wifi controller 處于rx 下行狀態(tài)下的功率 （PowerProfile.POWER_WIFI_CONTROLLER_RX）
公式：powerDrainMah = ((idleTimeMs * mIdleCurrentMa) + (txTimeMs * mTxCurrentMa) + (rxTimeMs * mRxCurrentMa)) / (10006060);

WifiPowerEstimator 計(jì)算wifi功耗：
mWifiPowerOn：wifi驅(qū)動(dòng)打開時(shí)的功耗 （PowerProfile.POWER_WIFI_ON）
mWifiPowerScan： WiFi驅(qū)動(dòng)程序掃描網(wǎng)絡(luò)時(shí)的功耗力奋。（PowerProfile.POWER_WIFI_SCAN）
mWifiPowerBatchScan： wif批量掃描消耗的功率榜旦。 按“每小時(shí)掃描的頻道”分解為分組。（PowerProfile.POWER_WIFI_BATCHED_SCAN）
公式：wifiPowerMah = ((totalRunningTimeMs - mTotalAppWifiRunningTimeMs) * mWifiPowerOn) / (1000* 60* 60)景殷；

</br>
</br>

Bluetooth

private void addBluetoothUsage() {
    BatterySipper bs = new BatterySipper(BatterySipper.DrainType.BLUETOOTH, null, 0);
    mBluetoothPowerCalculator.calculateRemaining(bs, mStats, mRawRealtimeUs, mRawUptimeUs,
            mStatsType);
    aggregateSippers(bs, mBluetoothSippers, "Bluetooth");
    if (bs.totalPowerMah > 0) {
        mUsageList.add(bs);
    }
}
 
 
@Override
public void calculateRemaining(BatterySipper app, BatteryStats stats, long rawRealtimeUs,
                               long rawUptimeUs, int statsType) {
    final BatteryStats.ControllerActivityCounter counter =
            stats.getBluetoothControllerActivity();
 
    final long idleTimeMs = counter.getIdleTimeCounter().getCountLocked(statsType);
    final long txTimeMs = counter.getTxTimeCounters()[0].getCountLocked(statsType);
    final long rxTimeMs = counter.getRxTimeCounter().getCountLocked(statsType);
    final long totalTimeMs = idleTimeMs + txTimeMs + rxTimeMs;
    double powerMah = counter.getPowerCounter().getCountLocked(statsType)
             / (double)(1000*60*60);
 
    if (powerMah == 0) {
        // 有些設(shè)備不報(bào)告功率溅呢，所以在這里計(jì)算一下。
        powerMah = ((idleTimeMs * mIdleMa) + (rxTimeMs * mRxMa) + (txTimeMs * mTxMa))
                / (1000*60*60);
    }
 
    // 減去使用的應(yīng)用程序猿挚，但不能小于0咐旧。
    powerMah = Math.max(0, powerMah - mAppTotalPowerMah);
 
    if (DEBUG && powerMah != 0) {
        Log.d(TAG, "Bluetooth active: time=" + (totalTimeMs)
                + " power=" + BatteryStatsHelper.makemAh(powerMah));
    }
 
    app.bluetoothPowerMah = powerMah;
    app.bluetoothRunningTimeMs = Math.max(0, totalTimeMs - mAppTotalTimeMs);
}

藍(lán)牙功耗與wifi 功耗計(jì)算相似：
mIdleMa： Bluetooth controller 處于idle 狀態(tài)下的功率 （PowerProfile.POWER_BLUETOOTH_CONTROLLER_IDLE）
mRxMa：Bluetooth controller 處于Rx 下行狀態(tài)下的功率 （PowerProfile.POWER_BLUETOOTH_CONTROLLER_RX）
mTxMa：Bluetooth controller 處于Tx 上行狀態(tài)下的功率 （PowerProfile.POWER_BLUETOOTH_CONTROLLER_TX）
公式：bluetoohPower = ((idleTimeMs * mIdleMa) + (rxTimeMs * mRxMa) + (txTimeMs * mTxMa)) / (10006060);

</br>
</br>

Memory

private void addMemoryUsage() {
    BatterySipper memory = new BatterySipper(DrainType.MEMORY, null, 0);
    mMemoryPowerCalculator.calculateRemaining(memory, mStats, mRawRealtimeUs, mRawUptimeUs,
            mStatsType);
    memory.sumPower();
    if (memory.totalPowerMah > 0) {
        mUsageList.add(memory);
    }
}
 
 
@Override
public void calculateRemaining(BatterySipper app, BatteryStats stats, long rawRealtimeUs,
        long rawUptimeUs, int statsType) {
    double totalMah = 0;
    long totalTimeMs = 0;
    LongSparseArray<? extends BatteryStats.Timer> timers = stats.getKernelMemoryStats();
    for (int i = 0; i < timers.size() && i < powerAverages.length; i++) {
        double mAatRail = powerAverages[(int) timers.keyAt(i)];
        long timeMs = timers.valueAt(i).getTotalTimeLocked(rawRealtimeUs, statsType);  //不同速率下運(yùn)行時(shí)間
        double mAm = (mAatRail * timeMs) / (1000*60);
        totalMah += mAm/60;
        totalTimeMs += timeMs;
    }
    app.usagePowerMah = totalMah;
    app.usageTimeMs = totalTimeMs;
}

MemoryPowerCalculator 是8.0 上新加的，主要是統(tǒng)計(jì)DDR內(nèi)存上的耗電量
powerAverages ： 每個(gè)讀寫速率級(jí)別上的功率 （PowerProfile.POWER_MEMORY）
公式： memoryPower = (mAatRail_1 * timeMs_1 + mAatRail_2 * timeMs_2 + ... + mAatRail_n * timeMs_n) / (1000 * 60 * 60) (mAatRail_n ：是該讀寫速率級(jí)別下的功率绩蜻，timeMs_n：是在mAatRail_n 級(jí)別下的時(shí)間)

</br>
</br>

Idle

private void addIdleUsage() {
    final double suspendPowerMaMs = (mTypeBatteryRealtimeUs / 1000) *
            mPowerProfile.getAveragePower(PowerProfile.POWER_CPU_IDLE);   //cpu 處于idle 的時(shí)間
    final double idlePowerMaMs = (mTypeBatteryUptimeUs / 1000) *
            mPowerProfile.getAveragePower(PowerProfile.POWER_CPU_AWAKE);  //cpu 處于awker的時(shí)間
    final double totalPowerMah = (suspendPowerMaMs + idlePowerMaMs) / (60 * 60 * 1000);
 
    if (totalPowerMah != 0) {
        addEntry(BatterySipper.DrainType.IDLE, mTypeBatteryRealtimeUs / 1000, totalPowerMah);
    }
}

這里是計(jì)算設(shè)備cpu處于idle 狀態(tài)和 suspend 狀態(tài) 的基準(zhǔn)功耗值铣墨，其中包括：
設(shè)備在最低電量狀態(tài)下處于POWER_CPU_IDLE的功耗
設(shè)備持有wakelock 時(shí)候POWER_CPU_IDLE + POWER_CPU_AWAKE的功耗
公式：idlePower = (suspendPowerMaMs + idlePowerMaMs) / (60 * 60 * 1000);
</br>
</br>

Radio

private void addRadioUsage() {
    BatterySipper radio = new BatterySipper(BatterySipper.DrainType.CELL, null, 0);
    mMobileRadioPowerCalculator.calculateRemaining(radio, mStats, mRawRealtimeUs, mRawUptimeUs,
            mStatsType);
    radio.sumPower();
    if (radio.totalPowerMah > 0) {
        mUsageList.add(radio);
    }
}
 
 
@Override
public void calculateRemaining(BatterySipper app, BatteryStats stats, long rawRealtimeUs,
                               long rawUptimeUs, int statsType) {
    double power = 0;
    long signalTimeMs = 0;
    long noCoverageTimeMs = 0;
    for (int i = 0; i < mPowerBins.length; i++) {
        long strengthTimeMs = stats.getPhoneSignalStrengthTime(i, rawRealtimeUs, statsType)
                / 1000;
        final double p = (strengthTimeMs * mPowerBins[i]) / (60*60*1000);
        power += p;       // 計(jì)算信號(hào)強(qiáng)度的功耗
        signalTimeMs += strengthTimeMs;
        if (i == 0) {
            noCoverageTimeMs = strengthTimeMs;
        }
    }
 
    final long scanningTimeMs = stats.getPhoneSignalScanningTime(rawRealtimeUs, statsType)
            / 1000;
    final double p = (scanningTimeMs * mPowerScan) / (60*60*1000); // 計(jì)算搜網(wǎng)的功耗
 
    power += p;
    long radioActiveTimeMs = mStats.getMobileRadioActiveTime(rawRealtimeUs, statsType) / 1000;
    long remainingActiveTimeMs = radioActiveTimeMs - mTotalAppMobileActiveMs;
    if (remainingActiveTimeMs > 0) {
        power += (mPowerRadioOn * remainingActiveTimeMs) / (1000*60*60);  //計(jì)算駐網(wǎng)的功耗
    }
 
    if (power != 0) {
        if (signalTimeMs != 0) {
            app.noCoveragePercent = noCoverageTimeMs * 100.0 / signalTimeMs;
        }
        app.mobileActive = remainingActiveTimeMs;
        app.mobileActiveCount = stats.getMobileRadioActiveUnknownCount(statsType);
        app.mobileRadioPowerMah = power;
    }
}

這里統(tǒng)計(jì)的是無(wú)限數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的耗電。
此類功耗計(jì)算包括三個(gè)方面：信號(hào)強(qiáng)度（signalStrenth）办绝，搜索運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)（scanning）伊约，駐網(wǎng)（remainingActive）。

信號(hào)強(qiáng)度（signalStrenth）: 在android 設(shè)備中分了6（SignalStrength.NUM_SIGNAL_STRENGTH_BINS："none", "poor", "moderate", "good", "great", "excellent"）個(gè)等級(jí),每個(gè)等級(jí)對(duì)應(yīng)相應(yīng)的功率（PowerProfile.POWER_RADIO_ON）孕蝉。
子公式：strengthOnPower = none_strength_Ms * none_strength_Power + poor_strength_Ms * poor_strength_Power + moderate_strength_Ms * moderate_strength_Power + good_strength_Ms * good_strength_Power + great_strength_Ms * great_strength_Power屡律；

搜索運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)（scanning）：搜網(wǎng)過程其實(shí)是一個(gè)耗電的過程，對(duì)應(yīng)的功率（PowerProfile.POWER_RADIO_SCANNING）
子公式：scanningPower = scanningTimeMs * mPowerScan昔驱；

駐網(wǎng)（remainingActive）：駐網(wǎng)的過程中是需要保持活動(dòng)的疹尾，讓基站知道該設(shè)備是活躍的狀態(tài)。所以該活動(dòng)的功率（PowerProfile.POWER_RADIO_ACTIVE）
子公式：remainingActivePower = （radioActiveTimeMs - mTotalAppMobileActiveMs）* mPowerRadioOn

總公式：mobileRadioPower = strengthOnPower + scanningPower + remainingActivePower

</br>
</br>

所以以上就是所有硬件耗電的計(jì)算公式方法骤肛。所以硬件的總公式則是
micPowerMah = user_power + phonePower + screenPower + wifiPowerMah + bluetoohPower + memoryPower + idlePower + mobileRadioPower

</br>
</br>
以上則是系統(tǒng)中獲取電量統(tǒng)計(jì)中纳本，針對(duì)于硬件/軟件的功耗值統(tǒng)計(jì)排名的計(jì)算方法，在應(yīng)用需要獲取電池電量統(tǒng)計(jì)時(shí)腋颠，會(huì)去主動(dòng)調(diào)用BatteryStatsHelper 的refreshStats 的方法繁成，將其電量刷新為最新的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，繼而獲取mUsageList 統(tǒng)計(jì)列表來顯示系統(tǒng)電量消耗源
計(jì)算電量提供給前臺(tái)app 去顯示的流程圖大致如下：

電量計(jì)算流程及公式圖

</br>

總結(jié)

電量信息統(tǒng)計(jì)服務(wù)的統(tǒng)計(jì)方式可以簡(jiǎn)單總結(jié)為：耗電量 = 模塊耗電功率 * 模塊耗電時(shí)間淑玫，其耗電功率中硬件耗電功率由硬件廠商提供過來的Power_profile.xml 中配置好了巾腕，模塊耗電時(shí)間為系統(tǒng)中各種Timer 計(jì)時(shí)器來統(tǒng)計(jì)的面睛。

總結(jié)下來，電池電量統(tǒng)計(jì)服務(wù)為系統(tǒng)中基礎(chǔ)服務(wù)之一尊搬，其主要功能為系統(tǒng)中的各個(gè)模塊耗電情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)匯總叁鉴。為系統(tǒng)app 或者第三方app 提供耗電信息獲取的接口，也為Android 應(yīng)用開發(fā)者和系統(tǒng)開發(fā)者提供分析功耗問題的入口佛寿。通過該服務(wù)幌墓，我們能迅速獲取到系統(tǒng)耗電排名情況，能迅速定位到問題app所在冀泻。至于系統(tǒng)如何統(tǒng)計(jì)各個(gè)各個(gè)模塊的耗電時(shí)間常侣，以及耗電級(jí)別情況，下一篇博文會(huì)詳細(xì)分析系統(tǒng)電池信息的大會(huì)計(jì)BatteryStatsImpl 類