Android优化之电量优化的实现

2023-09-10 10:57:04 71

Android5.0后用BatteryHistorian工具分析电量。

耗电因素

移动网络请求

手机通过内置的射频模块和基站联系，从而链接上网的，而这个射频模块(radio)是非常耗电的，为了控制这个射频模块的耗电，硬件驱动及AndroidRIL层做了很多处理。例如可以单独关闭radio(飞行模式)，间歇性假休眠radio(有数据发生时才上电，保持一个频率的与基站交互)等等。如今的App都是移动互联网App，不可避免的会有大量的网络请求，会导致radio一直处于活跃状态，从而耗电量增加。

使用移动网络传输数据，电量的消耗有以下3种状态：

Fullpower：高功率状态，移动网络连接被激活，允许设备以最大的传输速率进行操作。
Lowpower：低功耗状态，对电量的消耗差不多是Fullpower状态下的50%。
Standby：空闲态，没有数据连接需要传输，耗电最少。

从低功率到高功率大约1.5s，从空闲态到高功率大约2s，秒。在应用中每创建一个新的网络连接，网络（射频）模块都会转换到高功率状态（RadioFullPower），在数据传输完后再转回低功耗状态（RadioLowPower），转换的过程需要5秒，这5秒的耗电量保持在高功率状态，最后再转换空闲态需要12秒。因此，对于一个典型的移动网络设备，每个数据传输都会导致网络模块消耗20秒的电量。

WakeLock

Android系统本身为了优化电量的使用，会在没有操作时进入休眠状态，来节省电量。当然，为了便于开发(很多应用不可避免的希望在灭屏后还能运行一些事儿，或是要保持屏幕一直亮着--比如播放视频)，Android提供了一个PowerManager.WakeLock的东西.

我们可以用WakeLock来保持CPU运行，或是防止屏幕变暗/关闭，让手机可以在用户不操作时依然可以做一些事儿。然而，获取WakeLock很容易，释放不好就会成为难题，消耗电量。例如获取了一个WakeLock来保持CPU运转，做一个复杂运算并将数据上传到后台服务器，然后释放该WakeLock。然而这个过程可能并不像我们想象的那么快，可能因为比如服务器挂掉，计算出了异常等等导致WakeLock没有释放，CPU会一直得不到休眠，而大大增加耗电。

另外，WakeLock还有android:keepScreenOn属性，还可以让屏幕常量，这也是耗电大户。

privatevoidacquireWakeLock(Contextctx){
if(null==mWakeLock){
PowerManagerpm=(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正常运转，屏幕和键盘灯有可能会关闭。
SCREEN_DIM_WAKE_LOCK：保持CPU运转，允许保持屏幕显示，但有可能变暗，允许关闭键盘灯。
SCREEN_BRIGHT_WAKE_LOCK：保持CPU运转，允许保持屏幕高亮显示，允许关闭键盘灯。
FULL_WAKE_LOCK：保持CPU运转，保持屏幕高亮显示，键盘灯也保持亮度。
ACQUIRE_CAUSES_WAKEUP：强制使屏幕亮起，这种锁主要用于一些必须通知用户的操作。
ON_AFTER_RELEASE：当锁被释放时，保持屏幕亮起一段时间。

需要注册权限

GPS

应用中经常会用到定位服务，Android提供了Network定位和GPS定位。相对来说，GPS会精确得多，对于一些诸如跑步，导航类的应用基本会使用GPS定位。然而，GPS定位也会消耗大量的电量。

AlarmManager

间隔不能太短。

优化建议

优化网络请求

在蜂窝移动网络下，最好做到批量执行网络请求，尽量避免频繁的间隔网络请求，尽量多地保持在RadioStandby状态。

尽量在Wi-Fi环境下使用数据传输。

谨慎使用WakeLock

WakeLock获取释放成对出现（调用release），使用超时WakeLock，以防出异常导致没有释放。

WakeLock有一个接口setReferenceCounted，用来设置WakeLock的计数机制，true为计数，false为不计数，默认是true。所谓计数即每一个acquire必须对应一个release；不计数则是无论有多少个acquire，一个release就可以释放。虽然官方说默认是计数的，但有的第三方ROM做了修改，使默认是不计数的。

主动设置wakeLock.setReferenceCounted(false)。

监听手机充电状态

BatteryManager会发送一个包含充电状态的持续广播，我们可以通过此广播获取充电状态和电量详情。因为这是一个持续广播，无需写Receiver，可以直接通过intent获取相关数据。

IntentFilterifilter=newIntentFilter(Intent.ACTION_BATTERY_CHANGED);
IntentbatteryStatus=context.registerReceiver(null，ifilter);
//设备正在充电
intstatus=batteryStatus.getIntExtra(BatteryManager.EXTRA_STATUS，-1);
booleanisCharging=status==BatteryManager.BATTERY_STATUS_CHARGING||
status==BatteryManager.BATTERY_STATUS_FULL;
//也可以监听充电状态的变化，只要设备连接或断开电源，BatteryManager就会广播相应的操作
intchargePlug=batteryStatus.getIntExtra(BatteryManager.EXTRA_PLUGGED，-1);
booleanusbCharge=chargePlug==BATTERY_PLUGGED_USB;
booleanacCharge=chargePlug==BATTERY_PLUGGED_AC;

另外页可以注册Receiver来监听

DozeandAppStandby

Android6.0提供了两个用来节省电量的技术Doze和AppStandby。

Doze瞌睡。如果设备闲置了一段较长时间，Doze技术将通过延迟后台网络活动，CPU运行等来减少电量损耗。
AppStandy应用待机。不是最近得到过用户使用的App，AppStandy将延缓这个应用的后台网络活动。

所有Android6.0及以上的设备上，DozeandAppStandby都会运行。可能会影响App的运行，可以根据官方文档适配。

可以在代码中调起电量优化的设计页面，让用户选择是否将应用加入白名单，以在Doze模式下能够做一些事情。

定位

定位中使用GPS，及时关闭

//Removethelisteneryoupreviouslyadded
locationManager.removeUpdates(locationListener);

计算优化

缩短代码产生指令运行的时间，进而减少某个应用程序对CPU时间片的总占用时间，进而减少单位时间内该应用程序占整个系统耗电的百分比。

浮点运算比整数运算更消耗CPU时间片，因此耗电也会增加，在编写代码的过程中应该尽量减少浮点运算。

除法变乘法。
充分利用移位。
查表法，直接使用映射关系，但这会增加内存占用，视情况而定。

熄屏后停止一些和UI效果有关的操作，比如动画。

以上就是本文的全部内容，希望对大家的学习有所帮助，也希望大家多多支持毛票票。

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