Android 優(yōu)化目錄

Android 5.0 后用 Battery Historian 工具分析電量拗窃。

耗電因素

1. 移動網(wǎng)絡(luò)請求

   手機通過內(nèi)置的射頻模塊和基站聯(lián)系，從而鏈接上網(wǎng)的耻矮，而這個射頻模塊(radio)是非常耗電的，為了控制這個射頻模塊的耗電，硬件驅(qū)動及 Android RIL 層做了很多處理高蜂。例如可以單獨關(guān)閉 radio(飛行模式)俯萌，間歇性假休眠 radio(有數(shù)據(jù)發(fā)生時才上電果录，保持一個頻率的與基站交互)等等。如今的 App 都是移動互聯(lián)網(wǎng) App咐熙，不可避免的會有大量的網(wǎng)絡(luò)請求弱恒，會導致 radio 一直處于活躍狀態(tài)，從而耗電量增加棋恼。

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

   • Full power：高功率狀態(tài)，移動網(wǎng)絡(luò)連接被激活爪飘，允許設(shè)備以最大 的傳輸速率進行操作义起。
   • Low power：低功耗狀態(tài)，對電量的消耗差不多是 Full power 狀態(tài)下的 50%师崎。
   • Standby：空閑態(tài)默终，沒有數(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齐蔽，從空閑態(tài)到高功率大約 2s两疚，秒。在應(yīng)用中每創(chuàng)建一個新的網(wǎng)絡(luò)連接含滴，網(wǎng)絡(luò)（射頻）模塊都會轉(zhuǎn)換到高功率狀態(tài)（Radio Full Power）诱渤，在數(shù)據(jù)傳輸完后再轉(zhuǎn)回低功耗狀態(tài)（Radio Low Power），轉(zhuǎn)換的過程需要 5 秒谈况，這 5 秒的耗電量保持在高功率狀態(tài)勺美，最后再轉(zhuǎn)換空閑態(tài)需要 12 秒。因此碑韵，對于一個典型的移動網(wǎng)絡(luò)設(shè)備赡茸，每個數(shù)據(jù)傳輸都會導致網(wǎng)絡(luò)模塊消耗 20 秒的電量。

2. WakeLock

   Android 系統(tǒng)本身為了優(yōu)化電量的使用祝闻，會在沒有操作時進入休眠狀態(tài)坛掠，來節(jié)省電量。當然治筒，為了便于開發(fā)(很多應(yīng)用不可避免的希望在滅屏后還能運行一些事兒屉栓，或是要保持屏幕一直亮著--比如播放視頻)，Android 提供了一個 PowerManager.WakeLock 的東西.

   我們可以用 WakeLock 來保持 CPU 運行耸袜，或是防止屏幕變暗/關(guān)閉友多，讓手機可以在用戶不操作時依然可以做一些事兒。然而堤框，獲取 WakeLock 很容易域滥，釋放不好就會成為難題，消耗電量蜈抓。例如獲取了一個 WakeLock 來保持 CPU 運轉(zhuǎn)启绰，做一個復雜運算并將數(shù)據(jù)上傳到后臺服務(wù)器，然后釋放該 WakeLock沟使。然而這個過程可能并不像我們想象的那么快委可，可能因為比如服務(wù)器掛掉，計算出了異常等等導致 WakeLock 沒有釋放腊嗡，CPU 會一直得不到休眠着倾，而大大增加耗電。

   另外燕少，WakeLock 還有 android:keepScreenOn 屬性卡者，還可以讓屏幕常量，這也是耗電大戶客们。

   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 正常運轉(zhuǎn)崇决，屏幕和鍵盤燈有可能 會關(guān)閉材诽。
   • SCREEN_DIM_WAKE_LOCK：保持 CPU 運轉(zhuǎn)，允許保持屏幕顯示恒傻，但有可能變暗岳守，允許關(guān)閉鍵盤燈。
   • SCREEN_BRIGHT_WAKE_LOCK：保持 CPU 運轉(zhuǎn)碌冶，允許保持屏幕高亮顯示，允許關(guān)閉鍵盤燈涝缝。
   • FULL_WAKE_LOCK：保持 CPU 運轉(zhuǎn)扑庞，保持屏幕高亮顯示，鍵盤燈也保持亮度拒逮。
   • ACQUIRE_CAUSES_ WAKEUP：強制使屏幕亮起罐氨，這種鎖主要用于一些必須通知用戶的操作。
   • ON_AFTER_RELEASE：當鎖被釋放時滩援，保持屏幕亮起一段時間栅隐。

   需要注冊權(quán)限

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

3. GPS

   應(yīng)用中經(jīng)常會用到定位服務(wù)，Android 提供了 Network 定位和 GPS 定位玩徊。相對來說租悄，GPS 會精確得多，對于一些諸如跑步恩袱，導航類的應(yīng)用基本會使用 GPS 定位泣棋。然而，GPS 定位也會消耗大量的電量畔塔。

4. AlarmManager

   間隔不能太短潭辈。

優(yōu)化建議

1. 優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)請求

   在蜂窩移動網(wǎng)絡(luò)下，最好做到批量執(zhí)行網(wǎng)絡(luò)請求澈吨，盡量避免頻繁的間隔網(wǎng)絡(luò)請求把敢，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)傳輸谅辣。

2. 謹慎使用 WakeLock

   WakeLock 獲取釋放成對出現(xiàn)（調(diào)用 release）修赞，使用超時 WakeLock，以防出異常導致沒有釋放桑阶。

   WakeLock 有一個接口 setReferenceCounted榔组，用來設(shè)置 WakeLock 的計數(shù)機制，true 為計數(shù)联逻，false 為不計數(shù)搓扯，默認是 true。所謂計數(shù)即每一個 acquire 必須對應(yīng)一個 release包归；不計數(shù)則是無論有多少個 acquire锨推，一個 release 就可以釋放。雖然官方說默認 是計數(shù)的，但有的第三方 ROM 做了修改换可，使默認是不計數(shù)的椎椰。

   主動設(shè)置 wakeLock.setReferenceCounted(false)。

3. 監(jiān)聽手機充電狀態(tài)

   BatteryManager 會發(fā)送一個包含充電狀態(tài)的持續(xù)廣播沾鳄，我們可以通過此廣播獲取充電狀態(tài)和電量詳情慨飘。因為這是一個持續(xù)廣播，無需寫 Receiver译荞，可以直接通過 intent 獲取相關(guān)數(shù)據(jù)瓤的。

   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吞歼，-1);
   boolean isCharging = status == BatteryManager.BATTERY_STATUS_CHARGING ||
                    status == BatteryManager.BATTERY_STATUS_FULL;
   // 也可以監(jiān)聽充電狀態(tài)的變化圈膏，只要設(shè)備連接或斷開電源，BatteryManager 就會廣播相應(yīng)的操作
   int chargePlug = batteryStatus.getIntExtra(BatteryManager.EXTRA_PLUGGED篙骡，-1);
   boolean usbCharge = chargePlug == BATTERY_PLUGGED_USB;
   boolean acCharge = chargePlug == BATTERY_PLUGGED_AC;
   

   另外頁可以注冊 Receiver來監(jiān)聽

   <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>
   

4. Doze and App Standby

   Android 6.0 提供了兩個用來節(jié)省電量的技術(shù) Doze 和 App Standby稽坤。

   • Doze 瞌睡。如果設(shè)備閑置了一段較長時間糯俗，Doze 技術(shù)將通過延遲后臺網(wǎng)絡(luò)活動尿褪，CPU 運行等來減少電量損耗。
   • App Standy 應(yīng)用待機得湘。不是最近得到過用戶使用的 App茫多，App Standy 將延緩這個應(yīng)用的后臺網(wǎng)絡(luò)活動。

   所有 Android 6.0 及以上的設(shè)備上忽刽，Doze and App Standby 都會運行天揖。可能會影響 App 的運行跪帝，可以根據(jù)官方文檔適配今膊。

   可以在代碼中調(diào)起電量優(yōu)化的設(shè)計頁面，讓用戶選擇是否將應(yīng)用加入白名單伞剑，以在 Doze 模式下能夠做一些事情斑唬。

5. 定位

   定位中使用 GPS，及時關(guān)閉

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

6. 計算優(yōu)化

   縮短代碼產(chǎn)生指令運行的時間黎泣，進而減少某個應(yīng)用程序?qū)?CPU 時間片 的總占用時間恕刘，進而減少單位時間內(nèi)該應(yīng)用程序占整個系統(tǒng)耗電的百分比。

   浮點運算比整數(shù)運算更消耗 CPU 時間片抒倚，因此耗電也會增加褐着，在編寫 代碼的過程中應(yīng)該盡量減少浮點運算。

   • 除法變乘法托呕。
   • 充分利用移位含蓉。
   • 查表法频敛，直接使用映射關(guān)系，但這會增加內(nèi)存占用馅扣，視情況而定斟赚。

7. 熄屏后停止一些和 UI 效果有關(guān)的操作，比如動畫差油。