1、 前言
移動網際網路的大潮到來之後，我們都變身好男人：“用智慧手機的男人都是好男人，因為晚上必須回家充電。”一句笑言，但也可以看得出來目前使用智慧裝置電量方面的問題。
而開發者在電量消耗方面也起到了推波助瀾的作用：相比於卡頓、記憶體洩漏等問題，開發者對電量消耗的重視程度極低；
- 開發者和QA工作時，會習慣性的連線電腦或者電源隨時充電，電量問題根本暴露不出來；
- 開發者和QA的工作重點主要放在業務功能完成度上，類似卡頓、記憶體洩漏等效能問題直到暴露出來才會去解決，更何況不影響開發者和QA的電量消耗。
然而開發者的不關注並不代表使用者的忽視，Android裝置使用者會普遍裝載管家類App，通過這些管家App，使用者可以輕鬆找到那些“電池殺手”應用，然後就是刪除————》差評————》轉向競爭對手應用一條龍。因此對於開發者而言要儘量少用電量，合理使用電池。本節就來一起探索既可以省電，又不影響使用者體驗的方法。
2、 電量測試
Android4.1版本之後在系統增加了battery info模組，記錄一定時間週期內整機及單個App的電量消耗。
2.1 註冊廣播
IntentFilter filter = new IntentFilter();
filter.addAction(Intent.ACTION_BATTERY_CHANGED);
registerReceiver(filter,receiver);複製程式碼然後就可以獲取電池電量、充電狀態、電池狀態等資訊。具體參考BatteryManager。
缺點：
- 獲取到的是手機整體的耗電量，而不是特定App的耗電量；
- 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資訊和事件的工具，從裝置中收集電池資料，然後使用Battery Historian可以視覺化分析相關指標如耗電比例、Wifi、蜂窩資料量、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組隨著時間的耗電情況：包含操作型別、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，檢視每一個模組的總結，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命令匯出電量資訊：
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)複製程式碼安裝Battery Historian後開啟：http: //localhost:9999/， 上傳bugreport.txt檔案開始分析，下圖分析360手機助手為例；
可以看出：360手機助手使用WakeLock的場景有：推送、定時任務、利用系統賬號同步、服務等。
悄悄的告訴你：360手機助手相比於一般應用耗電的場景更多哦，當然對於一個超級App，也不能過多要求。
安裝過程可以參考Github：battery-historian。備註：我使用Docker的方式並沒有執行成功，通過Go的方式完成的。
3、 電量優化
Android系統上App的電量消耗主要由cpu、wakelock、資料傳輸（流量和wifi）、wifi執行、gps、other senior組成，而耗電異常也是由於這幾個模組的使用不當。
3.1 CPU時間片優化
當檢測到CPU時間片消耗異常時，需要使用TraceView，獲取程式執行資訊，定位CPU佔用率異常的問題，關於CPU的使用可以參照《Android效能優化（一）之啟動加速35%
》一文。
3.2 網路傳輸
通常情況下，使用3G行動網路傳輸資料，電量的消耗有三種狀態：
Full power: 能量最高的狀態，行動網路連線被啟用，允許裝置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，沒有資料連線需要傳輸，電量消耗最少。
3.2.1 資料壓縮
通過資料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 效能優化（八）之網路優化》。
3.2.2 選擇更快的傳輸方式
雖然3G晶片比Wifi晶片耗電低，但Wifi的速率可以讓資料在較短時間內完成傳輸，從而降低電量消耗。
3.2.3 請求集中傳送
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）下傳送。參見3.6節JobScheduler。
3.2.4 無網狀態避免網路請求
之前在網路優化的文章裡寫過，網路請求失敗之後的重試機制，但是要注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。
3.3 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型別的App對定位更加需要個性化的區分。
3.3.1 選擇合適的Location Provider
Android系統支援多個Location Provider：
GPS_PROVIDER:
GPS定位，利用GPS晶片通過衛星獲得自己的位置資訊。定位精準度高，一般在10米左右，耗電量大；但是在室內，GPS定位基本沒用。NETWORK_PROVIDER：
網路定位，利用手機基站和WIFI節點的地址來大致定位位置，這種定位方式取決於伺服器，即取決於將基站或WIF節點資訊翻譯成位置資訊的伺服器的能力。PASSIVE_PROVIDER:
被動定位，就是用現成的，當其他應用使用定位更新了定位資訊，系統會儲存下來，該應用接收到訊息後直接讀取就可以了。比如如果系統中已經安裝了百度地圖，高德地圖(室內可以實現精確定位)，你只要使用它們定位過後，再使用這種方法在你的程式肯定是可以拿到比較精確的定位資訊。
使用Criteria，設定合適的模式、功耗、海拔、速度等需求，系統會返回合適的Location Provider。
例如你的App只是需要一個粗略的定位那麼就不需要使用GPS進行定位，既耗費電量，定位的耗時也久。
3.3.2 及時登出定位監聽
在獲取到定位之後或者程式處於後臺時，登出定位監聽，此時監聽GPS感測器相當於執行no-op（無操作指令），使用者不會有感知但是卻耗電。
public void onPause() {
super.onPause();
locationManager.removeListener(locationListener);
}
public void onResume(){
super.onResume();
locationManager.requestLocationUpdates(locationManager.getBestProvider(criteria, true),6000,100,locationListener);
}複製程式碼3.3.3 多模組使用定位儘量複用
多個模組使用定位，儘量複用上一次的結果，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，儲存結果，之後再用到定位的地方都直接去取。
3.4 謹慎使用WakeLock
Android為了節省電量，會在使用者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。
- 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；
- App在後臺由於業務需要必須要申請WakeLock時使用帶有超時引數的方法，防止由於忘記或者異常情況下沒有釋放；
- 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);// 使用帶有超時引數的acquire方法 // ... do work... wl.release();複製程式碼
3.5 感測器使用
使用感測器，選擇合適的取樣率，越高的取樣率型別則越費電；
SENSOR_DELAY_NOMAL (200000微秒)
SENSOR_DELAY_UI (60000微秒)
SENSOR_DELAY_GAME (20000微秒)
SENSOR_DELAY_FASTEST (0微秒)
在後臺時注意及時登出感測器監聽；
3.6 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：連線Wifi、連線電源等場景觸發。既完成了任務，也無需考慮由於一些任務導致的電量消耗。
4、 後記
4.1 電量優化的一般套路
- 在設定-電量裡檢視App的耗電情況；
- 使用Battery Historian進行分析，這是分析裡最重要的一步；
- 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：
- 原生的Android手機其實並不耗電，不安裝App的Android手機放置一週仍然是電量充足，而且對功耗的控制在Android每次版本更新都會有所補強。
- 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佔用系統資源（例如保活、互拉）等。
電量優化可以說是開發者和QA最不關注的一個方面了，但是如果任而由之，變成“電量殺手”不僅僅是傷害使用者的體驗，也是對自己的放縱。效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。
參考：
- Android效能優化典範《Location & Battery Drain》
- 《移動App效能評測與優化》
- 《監控電池電量和充電狀態》
- 《Batterystats and Battery Historian Walkthrough》
- 《Location Strategies》
- battery-historian
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