性能優化6--電量優化

1、 電量測試
Android4.1版本之後在系統增加了battery info模塊，記錄一定時間周期內整機及單個App的電量消耗。
2.1 註冊廣播
ACTION_BATTERY_CHANGED

IntentFilter filter = new IntentFilter();
filter.addAction(Intent.ACTION_BATTERY_CHANGED);
registerReceiver(filter,receiver);

然後就可以獲取電池電量、充電狀態、電池狀態等信息。具體參考BatteryManager。
缺點：
①獲取到的是手機整體的耗電量，而不是特定App的耗電量；
②實時性差，精度較低，只能接受被動通知電量餘量以及跳變。　

2.2 Battery Historian
　　最強大、最推薦的工具：Battery Historian是Android5.0之後Google開源的一款用於檢測與電池有關的信息和事件的工具，從設備中收集電池數據，然後使用Battery Historian可以可視化分析相關指標如耗電比例、Wifi、蜂窩數據量、WakeLock喚醒次數。隨著Android6.0更新了Battery Historian 2.0加入引起手機狀態變化的應用。
通過Battery Historian可以方便的看到各耗電模塊隨著時間的耗電情況：包含操作類型、執行時間、對應App等；還可以進行篩選特定的App，給出一個總結性的說明，包括：Network Information、 Syncs、WakeLock、Services、Process info、Scheduled Job、Sensor Use等，查看每一個模塊的總結，可以看出來每一項的耗時以及執行次數。當發現異常的時候可以針對性的進行排查。總之：Battery Historian真的很強大。
adb命令導出電量信息：

adb shell dumpsys batterystats --reset（Android4.1到4.3 adb shell dumpsys batteryinfo）
adb bugreport > bugreport.txt(Android7.0以上 adb bugreport bugreport.zip)

安裝Battery Historian後打開：http: //localhost:9999/， 上傳bugreport.txt文件開始分析，下圖分析360手機助手為例；

2、 電量優化
Android系統上App的電量消耗主要由cpu、wakelock、數據傳輸（流量和wifi）、wifi運行、gps、other senior組成，而耗電異常也是由於這幾個模塊的使用不當。
2.1 CPU時間片優化
當檢測到CPU時間片消耗異常時，需要使用TraceView，獲取進程執行信息，定位CPU占用率異常的問題，關於CPU的使用可以參照《Android性能優化（一）之啟動加速35%
》一文。

2.2 網路傳輸
通常情況下，使用3G移動網路傳輸數據，電量的消耗有三種狀態：
Full power: 能量最高的狀態，移動網路連接被激活，允許設備以最大的傳輸速率進行操作。
Low power: 一種中間狀態，對電量的消耗差不多是Full power狀態下的50%。
Standby: 最低的狀態，沒有數據連接需要傳輸，電量消耗最少。

 2.2.1 數據壓縮
通過數據壓縮等方式縮減傳輸時間，降低電量消耗，此章節可以參考《Android 性能優化（八）之網路優化》。
2.2.2 選擇更快的傳輸方式
雖然3G晶元比Wifi晶元耗電低，但Wifi的速率可以讓數據在較短時間內完成傳輸，從而降低電量消耗。
2.2.3 請求集中發送
分析和統計之類的非重要操作，可以在合適狀態（電量充足或Wifi狀態）下發送。參見3.6節JobScheduler。
2.2.4 無網狀態避免網路請求
之前在網路優化的文章里寫過，網路請求失敗之後的重試機制，但是要註意這個重試是在有網狀態下的重試。否則無網狀態下重試不會請求成功，只會消耗電量。尤其是與AlarmManager或者WakeLock連用的場景下，耗電量會更多。
2.3 GPS
定位是App中常用的功能，但是定位不能千篇一律，不同的場景以及不同類型的App對定位更加需要個性化的區分。
2.3.1 選擇合適的Location Provider
Android系統支持多個Location Provider：

2.3.3 多模塊使用定位儘量復用
多個模塊使用定位，儘量復用上一次的結果，而不是都重新走定位的過程，節省電量損耗；例如：在應用啟動的時候獲取一次定位，保存結果，之後再用到定位的地方都直接去取。

2.4 謹慎使用WakeLock
　　Android為了節省電量，會在用戶無操作一段時間之後進入休眠狀態。Wake Lock是一種鎖的機制，只要有人拿著這個鎖，系統就無法進入休眠。一些App為了能在後臺持續做事情，就會持有一個WakeLock，那麼手機就不會進入休眠狀態，App要做的事情能做了，但是也更加耗電。
v1:App在前臺不要申請WakeLock，此時無需申請，申請的話會計算到應用電量消耗；
v2:App在後臺由於業務需要必須要申請WakeLock時使用帶有超時參數的方法，防止由於忘記或者異常情況下沒有釋放；
v3:App申請使用WakeLock，任務結束之後及時釋放，讓系統再次進入休眠狀態。

PowerManager pm = (PowerManager)mContext.getSystemService(Context.POWER_SERVICE); PowerManager.WakeLock wl = pm.newWakeLock(PowerManager.SCREEN_DIM_WAKE_LOCK| PowerManager.ON_AFTER_RELEASE,TAG);
wl.acquire(TIMEOUT);// 使用帶有超時參數的acquire方法 
// ... do work... 
wl.release();

備註：如果只是需要屏幕常亮的話，可以使用FLAG_KEEP_SCREEN_ON，無需考慮釋放WakeLock的問題。

2.5 感測器使用
①使用感測器，選擇合適的採樣率，越高的採樣率類型則越費電；
SENSOR_DELAY_NOMAL (200000微秒)
SENSOR_DELAY_UI (60000微秒)
SENSOR_DELAY_GAME (20000微秒)
SENSOR_DELAY_FASTEST (0微秒)
②在後臺時註意及時註銷感測器監聽；

2.6 JobScheduler
　　使用JobScheduler，一些任務通過JobScheduler來觸發，例如可推遲的網路請求、下載、GPS等，可以在特定場景：連接Wifi、連接電源等場景觸發。既完成了任務，也無需考慮由於一些任務導致的電量消耗。

3、 後記
4.1 電量優化的一般套路
在設置-電量里查看App的耗電情況；
使用Battery Historian進行分析，這是分析里最重要的一步；
針對分析結果，參照第三章節的優化方式進行優化。
4.2 Android系統費電嗎？
　　一直有一種傳言：Android系統比較費電，然而真相不是這樣，請不要把鍋甩給Android系統：
　　　①原生的Android手機其實並不耗電，不安裝App的Android手機放置一周仍然是電量充足，而且對功耗的控制在Android每次版本更新都會有所補強。
　　　②耗電的原因在於手機ROM以及安裝的軟體，手機ROM會針對原生的Android做各種各樣的定製（免費贈送各種“親情軟體”，各種系統級應用）。安裝軟體的開發者不考慮電量損耗，以及都希望千方百計占用系統資源（例如保活、互拉）等。
　　電量優化可以說是開發者和QA最不關註的一個方面了，但是如果任而由之，變成“電量殺手”不僅僅是傷害用戶的體驗，也是對自己的放縱。性能問題不僅僅在於發現之後的優化更改，更在平時的防微杜漸。