如何应对 Android 面试官 -> 电量如何优化？

前言

本章主要讲解下『电量』如何优化；

Doze 低电耗模式

低电耗模式针对的是『系统』行为；

如果设备未充电，屏幕熄灭，让设备在一段时间内保持不活动状态，设备就会处于 doze 模式，从而延迟应用的后台 CPU 和网络活动，从而降低耗电量；

在低电耗模式下，系统有些功能是不可用的；

暂停网络访问；
系统忽略 PowerManager.WakeLock 唤醒锁定【Wakelock 可以唤醒设备CPU，也就是说设备CPU不会被唤醒了，也可以唤醒屏幕，保持屏幕长亮】；
AlarmManager 闹钟推迟到下一个维护期；
- 如果需要设置在设备处于低电耗模式时触发的闹钟，请使用 API 23(6.0) 提供的 setAndAllowWhileIdle() (一次性闹钟，同set方法)或 setExactAndAllowWhileIdle() （比set方法设置的精度更高，同setExact）
- 使用 setAlarmClock() 设置的闹钟将继续正常触发，系统会在这些闹钟触发之前不久退出低电耗模式
系统不执行 WLAN 扫描；
系统不允许运行同步适配器AbstractThreadedSyncAdapter (账号同步拉活)；
系统不允许运行 JobScheduler；

StandBy 待机模式

待机模式针对的是『应用』行为；

当用户在一段时间内未触摸应用，并且应用没有以下表现的时候，Android 系统就会使应用进入 Stand By 模式；

但是以下几种情况除外，不会使应用进入待机模式

用户明确应用启动；
应用当前有一个进程在前台运行；
应用生成用户可在锁定屏幕或通知栏中看到的通知；
当用户将设备插入电源时，系统会从待机状态释放应用；

如何让应用跳出待机模式

延迟用户近期未与之交互的应用的后台网络活动
获取充电状态，进行业务的处理，来降低耗电量；
应用加入白名单
- 跳转系统设置页面，让用户自行选择加入 startActivity(new Intent(Settings.ACTION_IGNORE_BATTERY_OPTIMIZATION_SETTINGS));
- 弹出对话框，让用户选择还是拒绝 Intent intent = new Intent(Settings.ACTION_REQUEST_IGNORE_BATTERY_OPTIMIZATIONS); intent.setData(Uri.parse("package:"+getPackageName())); startActivity(intent);

WorkManager

一个针对原有的 Android 后台调度 API 整合的组件；当应用进入后台之后，帮助我们更简单的完成一些约束条件的工作；

如何使用

约束条件 + 后台任务

App 层面电量监控

Java Hook

可以从 WakeLock，Alarm、GPS、Sensor 等角度来实现电量的监控

WakeLock

WakeLock 用来阻止 CPU、屏幕甚至是键盘的休眠，保证任务在灭屏的时候可以被正确执行，可以让应用有控制AP是否休眠。类似 Alarm、JobService 也会申请 WakeLock 来完成后台 CPU 操作。WakeLock 的核心控制代码都在 PowerManagerService 中，实现的方法非常简单；

如何使用：

ini 复制代码

PowerManager powerManager = (PowerManager) getSystemService(Context.POWER_SERVICE);
PowerManager.WeakLock weakLock = powerManager.newWeakLock(ON_AFTER_RELEASE | PARTIAL_WEAK_LOCK, "Tag");

// onResume 中获取
weakLock.acquire();

// onPause 中释放
weakLock.release();

然后，我们来执行 adb 命令抓取相关信息

arduino 复制代码

adb shell dumpsys "power | grep -i wake"

这个 adb 命令可以用来抓取一些电量信息；

借助这些信息，通过 battry historian 可以查看申请了几次，如果申请的特别频繁，那么就会耗电的问题；

Hook 逻辑动态代理获取两个接口的调用，用来实现电量的监控

Alarm

Alarm 用来做一些定时的重复任务，它一共有四个类型，其中 ELAPSED_REALTIME_WAKEUP 和 RTC_WAKEUP 类型都会唤醒设备。同样，Alarm 的核心控制逻辑都在 AlarmManagerService 中；

同样也是通过动态代理的方式来实现 hook 逻辑

插桩

基础类中进行插桩处理

Facebook 也有一个耗电监控的开源库 Battery-Metrics

耗电检测 Battery Historian

如何进行耗电检测，我们来深度探讨下~

Battery Historian 是一个可以了解设备随时间的耗电情况的工具。在系统级别，该工具以 HTML 的形式可视化来自系统日志的电源相关事件。在具体应用级别，该工具可提供各种数据，帮助您识别耗电的应用行为；

安装教程

安装教程，这里可以直接看这个安装教程链接电量优化Battery Historian2.0 配置

数据收集

第一步：重置电池数据收集 adb shell dumpsys batterystats --reset
开启wakeLock唤醒锁信息记录（可选） adb shell dumpsys batterystats --enable full-wake-history
断开设备与计算机的连接，以便仅消耗设备电池的电量（注意：这个过程最少持续一个小时的时间）；
使用您的应用并执行您想要获取数据的操作；例如，断开 WLAN 连接并将数据发送到云端
重新连接手机；
生成报告
- 对于搭载 Android 7.0 及更高版本的设备 adb bugreport > [path/]bugreport.zip
- 对于搭载 Android 6.0 及更低版本的设备 adb bugreport > [path/]bugreport.txt
关闭wakeLock统计：adb shell dumpsys batterystats --disable full-wake-history

启动 Battery Historian

启动起来之后，就是这样的一个界面，然后将我们上面收集的日志信息上传给 Battry Historian；

上传成功之后，会出现下面这样的一个界面；

图中的黑线就代表着我们的一个耗电情况；

查看具体应用的数据

表格提供了关于您的应用的两个数据维度。首先，您可以查找应用的耗电量与其他应用相比的排名位置。为此，请点击"Tables"下的"Device Power Estimates"表格。

根据耗电排名具体问题，具体分析即可；

好了，电量优化就写到这里吧

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