前言
起因:在路測階段有不少同學反映,滿電的手機出去路測,回來時已基本沒電;也有回報路測期間手機發燙;
了解原因之前我們先要知道CPU為什麼會耗電?
CPU在運作複雜度不同的任務是采用調頻處理的,當手機處理複雜任務時,頻率也會提高,自然對于電量的需求會增加。另外,當APP程序的CPU使用率超過1%的時候,都是耗電比較大的。
可能導緻App耗電過快的原因
1、頻繁的互動
正常情況下,關閉背景軟體 VS 行程中導航的時候手機耗電一定是差别很大的,行程中涉及司乘同現、路線規劃、最佳視野、定位上報...等等
再比如,在玩王者榮耀遊戲 VS 聽音樂的時候,因為玩遊戲的時候會和螢幕産生很多的互動,但是聽音樂就不會這樣,頻繁的互動式非常耗電的。
2、動畫效果
順風車場景包含了大量的動效場景,例如,首頁發單控件下拉動效、司乘等待頁動效、行程中動效...等等
當我們設計互動動畫的效果時,調用的都是view或者其子類,比如按鈕在點選前是效果1,點選後變成效果2,設定更複雜的動畫,此時view的重繪讓CPU或GPU不斷計算,耗電量同樣會增加。
3、布局檔案嵌套太多
app的布局檔案影響着app展示給使用者的效果,當布局過于複雜,布局檔案嵌套太多時,布局xml檔案越來越繁多,查找、加載這些檔案顯示時會造成CPU計算加重,也會影響手機耗電。
參考way社群發表的一篇文章:順風車Android性能優化之View布局優化 ( http://way.xiaojukeji.com/article/10784 )
4、頻繁的網絡請求
5、定時任務喚醒CPU
安卓CPU休眠時一種安卓極緻省電的一種模式,如果你息屏一段時間,CPU會自動進入休眠。但在某些場景下,比如當訂單狀态變更時,我們的應用會給你推送通知,當你亮屏打開手機後會看到這條通知,那麼它就是喚醒了手機的CPU,而我們知道CPU工作時需要消耗電量,尤其是在頻繁喚醒的情況下,或者發送心跳包。
6、頻繁切換網絡
切換網絡往往需要硬體的支援,硬體需要跑起來也是需要電量的,并且資料網絡比wifi更加耗電,2G,3G,4G網絡耗電都不同。
7、高運算量代碼
比如解析json這類耗時時間較長的資料格式,或二進制編碼解碼等。比如,首頁response傳回的json體多則幾百行,json解析效率主要是解析耗時
8、代碼中執行的timer定時器
Android 的 Timer 類可以用來計劃需要循環執行的任務,Timer 的問題是它需要用 WakeLock 讓 CPU 保持喚醒狀态,再加上不恰當的使用WakeLock最終沒有合理釋放掉,使得系統長時間無法進入休眠,勢必導緻高耗電
timer實作的源碼是用while(true)循環來檢測是否到時間點,沒到就wait,并且continue
9、傳感器
安全需求中的全程開端需要App置于前台(螢幕保持常亮)、端内大部分場景需要GPS請求
10、SD卡讀寫
11、藍牙
優化建議
1、減少應用與螢幕的互動
在設計app的時候适當簡化使用者的操作流程,簡化掉可以幫助使用者做的,不僅僅是為了省電,也可以提高使用者的效率。
2、減少不必要的動畫效果
有些複雜的動畫效果完全可以省略,采用靜态的app啟動頁,或者是點選事件的互動、頁面跳轉時就用盡量減少不必要的動畫效果。
3、簡化布局檔案,避免過多的嵌套
4、HTTP請求優化
http請求可以采用gzip壓縮減少傳輸過程中的資料量,app發起http請求和服務端傳回的http請求資料都采用gzip壓縮
5、json解析
比較流行的有fast jackson,jackson,gson,jackson解析效率相當高,基本是gson的十倍
6、讀寫優化
盡量減少SD卡讀寫操作,包括SharedPreferences,能儲存在記憶體中的盡量儲存在記憶體中,不用害怕記憶體爆掉,記憶體絕對不會因為多存了幾十個變量而溢出的,如果需要儲存到SD卡的資料很多,那隻能說我們的App在設計實作方面還有問題,建議重新理下App的編碼設計或者是功能設計
7、AlarmManager
通過AlarmManager可喚醒裝置,但項目中不限制的濫用,也會導緻系統被頻繁喚醒;
8、盡量使用WiFi
testerhome大神說,因為手機資料流量會調用手機上面的一些硬體裝置,進而喚醒cpu增加耗電,這個跟開啟攝像頭,開啟gps是一樣的,一涉及調用硬體裝置的絕對喚醒cpu,一喚醒cpu耗電絕對增加
9、非必要,則不要監聽網絡廣播
10、非必要,則不要使用背景常駐service
雖然我們很清楚耗電的原因,但涉及的因素方方面面,我們無法改變重構底層代碼、無法優化整個系統、技術瓶頸、不得不定時發送心跳包…想做好性能也并非易事。但是我們能夠做到是盡量減少互動、改善産品互動邏輯、優化動畫效果、簡化布局…其實我們能夠做的還很多。
耗電舉例分析
power_profile.xml 功耗配置檔案部配置設定置如下:
<device name="Android">
<item name="battery.capacity">3450</item>
...
<item name="screen.on">178.708</item>
<item name="screen.full">240.790</item>
...
</device>
這款手機的電池容量為3450mAh,亮屏時電流為178.708mA,亮度調節到最大時電流為240.790mA。這意味着,如果排除其他耗電影響,僅僅亮屏,該手機可以維持3450mAh178.708mA=19.305h(小時);如果将螢幕亮度調到最大,該手機可以維持3450mAh240.790mA=14.327h(小時)。是以,電池容量越大,手機的續航時間一般更長;在手機重度使用的情況下,耗電會加快。
除了螢幕,手機上需要供電的子產品還有很多:CPU、相機、閃光燈、音頻、視訊、藍牙、modem、wifi、gps。按機關電流值排一個序的話:
相機(平均1152mAh) > modem(最高604mAh) > wifi(發資料370mAh) > CPU(最高頻率290mAh) > 螢幕(最亮240mAh) > 音頻(75mAh) > 視訊(50mAh) > GPS(49mAh) > 藍牙(8mAh)
将電池容量分成100隔的話,每隔電就是34.5mAh,既如果一個小時内用了34.5mA的電量,那就會掉一個隔電。參考這些電流值,可以很容易知道:手機拍照是很耗電的,使用資料流量看視訊也是很耗電的,重度使用情況下,手機也就能使用2~3個小時。但如果手機一直處于休眠狀态,CPU的機關電流值不到2mAh,這樣待機個把月也是可以的。是以,一個正常的手機,電池是否耐用,是跟個人的使用習慣相關的。
我們平時分析的功耗問題,是在同等條件下的對比試驗,找到異常耗電的原因。譬如:手機的初始條件相似(電池容量、相同的應用等),在同樣的環境下放置一個晚上,如果對比機出現明顯的掉電異常,就可以通過電量日志找到異常耗電的原因。
參考文獻
官方建議優化的一些方法
https://developer.android.google.cn/training/monitoring-device-state/index.html對低電耗模式和應用待機模式進行針對性優化
https://developer.android.google.cn/training/monitoring-device-state/doze-standby.htmlAndroid 7.0新特性對電池管理進一步加強,一些新的變化可能多對我們現有的業務會造成影響需關注
https://developer.android.google.cn/about/versions/nougat/android-7.0-changes.html#perf