性能優化之電量優化(一)

一、了解電量消耗

在電子編程世界,這種硬件消耗電量 來執行任務的過程,叫做超時電流消耗。
耗電情況,例如:打開屏幕,所有要使用CPU/GPU工作的動作都會喚醒屏幕,都會消耗電量。
電量消耗的計算與統計是一件麻煩而且矛盾的事情,記錄電量消耗本身也是一個費電量的事情(所以很多設備都把這個監測電量的功能閹割掉了。)。
唯一可行的方案是使用第三方監測電量的設備,這樣才能夠獲取到真實的電量消耗(因為第三方硬件監測的時候是用的自己的供電而不是用的手機的電量)。

幾種耗電圖解
待機狀態的電量消耗:
Paste_Image.png
使用和喚醒屏幕后:
Paste_Image.png

當設備從休眠狀態中,被應用程序假面喚醒時,你會看到在第一次喚醒時,這里有一條電量使用高峰線。

CUP喚醒時的高峰線:
Paste_Image.png

接下來就是后續的一些執行的消耗了:


Paste_Image.png
蜂窩式無線

當設備通過無線網發送數據的時候,為了使用硬件,這里會出現一個喚醒高峰。接下來還有一個高數值,這是發送數據包消耗的電量,然后接受數據包也會消耗大量電量 也看到一個峰值。
開啟無線模式這個過程非常耗電,那么硬件這塊為了防止頻繁開啟關閉耗電,采取了一個無奈的辦法,會在一個小段時間內保持開啟模式,防止短時間內還有數據包需要接收。


Paste_Image.png

二、工具 Battery Historian

工具開源地址: https://github.com/google/battery-historian
根據gitbub上面介紹,Battery History工具的安裝有兩種方式:

1.通過安裝Docker環境來安裝。

Docker是一種容器,一般用于云計算和大數據平臺。提倡的一種思想就是:軟件即服務。


Paste_Image.png

Docker只支持Windows10
Gitbub上面是這樣的命令及地址:

         docker -- run -p <port>:9999 gcr.io/android-battery-historian:2.1 --port 9999

這個里面的地址如果不能用,還有下面兩種方式
方式一:

       docker -- run -p 6666:9999 blystad/battery-historian --port 9999

方式二:

      docker run -d -p 9999:9999 bhaavan/battery-historian 
2. 通過編譯gitbub上面的源碼來安裝。
2.1GO環境安裝:

下載目錄:
https://golang.org/doc/install
https://golang.org/doc/install?download=go1.7.3.windows-amd64.msi
安裝都是下一步
配置GOROOT和GOPATH
    a. GOROOT的作用是告訴Go 命令和其他相關工具,在哪里去找到安裝在你系統上的Go包,所以這里配置的是GO的安裝目錄

Paste_Image.png

b.GOPATH可以簡單理解為是工程的目錄,所以創建一個GO的工程路徑
Paste_Image.png

C.最后配置一下環境變量,把Go的bin目錄放到path環境變量中
Paste_Image.png

檢查Go是否安裝成功,打開命令行輸入Go version
Paste_Image.png

2.2安裝Git

點擊下載; https://git-scm.com/

2.3安裝Python

點擊下載,注意僅支持python2.7 (https://www.python.org/
安裝完成后,環境變量配置,添加Path的路徑,是Python的安裝路徑

Paste_Image.png

輸入命令行 python –V(注意是大寫V)檢查是否安裝成功
Paste_Image.png

2.4安裝Java環境

下載地址:http://www.oracle.com/technetwork/java/javase/downloads/jdk8-downloads-2133151.html

2.5下載Battery Historian源碼并且運行
  1. 輸入命令行go get -d -u github.com/google/battery-historian/…


    Paste_Image.png
  2. 進入到$GOPATH/src/github.com/google/battery-historian目錄下方

            $ cd $GOPATH/src/github.com/google/battery-historian
    
Paste_Image.png
  1. 運行Battery Historian
    1) go run setup.go

     # Compile Javascript files using the Closure compiler
     $ go run setup.go
    

Paste_Image.png

等待數分鐘或者10分鐘左右,如果仍然沒有下載成功,可以手動下載,如下操作
下載地址closure-library:https://github.com/google/closure-library
下載地址closure-compiler:https://github.com/google/closure-compiler
下載地址flot-axislabels:https://github.com/markrcote/flot-axislabels
解壓放到GOROOT目錄下third_party文件夾下方的的closure-compiler和closure-library和flot-axislabels文件夾 ../battery-historian\third_party;如果沒有均手動創建。
2)go run cmd/battery-historian/battery-historian.go

        # Run Historian on your machine (make sure $PATH contains $GOBIN)
       $ go run cmd/battery-historian/battery-historian.go [--port <default:9999>]
  1. 檢查/battery-historian是否運行,登錄網址 http://localhost:9999查看
2.6導出手機的Bugreport日志

.輸入指令 adb bugreport > bugreport.txt導出。

2.7上傳****bugreport.txt****文件至**** ****http://localhost:9999**

查看結果


Paste_Image.png

三、battery-historian使用

1. 先斷開adb服務,然后開啟adb服務

adb kill-server 這一步很重要,因為當我們開發時做電量記錄時會打開很多可能造成沖突的東西。為了保險起見我們重啟adb。
adb devices就會自動連接查找手機。當然也可以adb start-server

2. 重置電池數據收集

數據,我們在開始的時候需要通過以下命令來打開電池數據的獲取以及重置:

                   adb shell dumpsys batterystats --enable full-wake-history
                    adb shell dumpsys batterystats --reset

執行的效果如下:


Paste_Image.png

上面的操作相當于初始化操作,如果不這么做會有一大堆的干擾的數據,看起來會比較痛苦。然后把數據線直接拔掉(防止數據線造成充放電數據干擾),現在做一些測試,手動或者跑一些自動化的case都行。經過一段時間后,我們重新連接手機確認adb連上了,運行下面這條命令來將bugreport的信息保存到txt文檔中,

            adb bugreport > bugreport.txt

或者用下面的命令:

           adb shell dumpsys batterystats > batterystats.txt
          adb shell dumpsys batterystats > com.example.android.sunshine.app > batterystats.txt

加上包名可以限制輸出的數據是我們要檢測的。
將txt文檔轉化為html文件,命令如下。

              python historian.py -a bugreport.txt > battery.html

上面的historian.py腳本是Python寫的,所以需要python環境,然后從github上下載這個腳本。文件在github上面的scripts目錄下面,需要下載到命令行所在的目錄


Paste_Image.png

上面兩條命令執行成功后,會在目錄下發現兩個文件
bugreport.txt和battery.html,這個時候我們用google瀏覽器打開html文件,可以看到如下信息:


Paste_Image.png
3.橫坐標
Paste_Image.png

上面的10,20代表的就是秒的意思,它是以一分鐘為周期,到第60秒的時候變為0。橫坐標就是一個時間范圍,咱們的例子中統計的數據是以重置為起點,獲取bugreport內容時刻為終點。我們一共采集了多長時間的數據,圖表下也有信息說明。(這個縮放級別可以調整的,如下圖:)


Paste_Image.png
4.縱坐標
battery_level
Paste_Image.png

電量,可以看出電量的變化。比如上圖中的數據顯示剛開始電量是100%,然后在第11秒-12秒中間的某個時刻降到了99%。

plugged

充電狀態,這一欄顯示是否進行了充電,以及充電的時間范圍。例如上圖反映了我們在第22s插入了數據線,然后一直持續了數據采集結束。

screen

屏幕是否點亮,這一點可以考慮到睡眠狀態和點亮狀態下電量的使用信息。

top

該欄顯示當前時刻哪個app處于最上層,就是當前手機運行的app,用來判斷某個app對手機電量的影響,這樣也能判斷出該app的耗電量信息。該欄記錄了應用在某一個時刻啟動,以及運行的時間,這對我們比對不同應用對性能的影響有很大的幫助。

wake_lock

該屬性是記錄wake_lock模塊的工作時間。是否有停止的時候等

系統為了節省電量,CPU在沒有任務忙的時候就會自動進入休眠。
有任務需要喚醒CPU高效執行的時候,就會給CPU加wake_lock鎖。
大家經常犯的錯誤,我們很容易去喚醒CPU來干貨,但是很容易忘記釋放wake_lock.
解決:powerManager的API
記得添加權限:

      <uses-permission android:name="android.permission.INTERNET"></uses-permission>
     <uses-permission android:name="android.permission.WAKE_LOCK"></uses-permission>
    <uses-permission android:name="android.permission.ACCESS_NETWORK_STATE"></uses-permission>

mWakelock.acquire();//喚醒CPU
mWakelock.release();//記得釋放CPU鎖

running

界面的狀態,主要判斷是否處于idle的狀態。用來判斷無操作狀態下電量的消耗。

wake_lock_in

wake_lock有不同的組件,這個地方記錄在某一個時刻,有哪些部件開始工作,以及工作的時間。

gps

gps是否開啟

phone_in_call

是否進行通話

Sync

是否跟后臺同步.
可以把鼠標停在某一項上面。可以看到何時sync同步 啟動的,持續時間Duration多久。
電池容量不會顯示單一行為消耗的具體電量,這里只能顯示使用電池的頻率和時長,你可以看分時段的剩余電量來了解具體消耗了多少電量。


Paste_Image.png
Job

后臺的工作,比如服務service的運行。從下面圖中可以看到qihoo的AppStore和魯大師都在運行后臺服務。


Paste_Image.png
data_conn

數據連接方式的改變,上面的edge是說明采用的gprs的方式連接網絡的。此數據可以看出手機是使用2g,3g,4g還是wifi進行數據交換的。這一欄可以看出不同的連接方式對電量使用的影響。

status

電池狀態信息,有充電,放電,未充電,已充滿,未知等不同狀態。
這一欄記錄了電池狀態的改變信息。

phone_signal_strength

手機信號狀態的改變。
這一欄記錄手機信號的強弱變化圖,依次來判斷手機信號對電量的影響。

health

電池健康狀態的信息,這個信息一定程度上反映了這塊電池使用了多長時間。
這一欄記錄電池狀態在何時發生改變,上面的圖中電池狀態一直處于good狀態。

plug

充電方式,usb或者插座,以及顯示連接的時間。
這一欄顯示了不同的充電方式對電量使用的影響。

四、可能出的錯誤

1.json: unsupported value: NaN
有人用了描述:
the problem started when reset the battery stats and enabled full-wake-history
解決:重啟手機再試就好了。
2.打開生成的HTML顯示錯誤如下:
        WARNING: Visualizer disabled. If you see this message, download the HTML then open it.

解決:需要翻墻訪問谷歌服務。

3.進部署好的動腦服務器docker,顯示錯誤如下:
                 {"UploadResponse":[{"sdkVersion":23,"historianV2Cs...

                   https://github.com/google/battery-historian/issues/64

解決:You need a network connection.需要翻墻。 動腦的centos無法翻墻訪問谷歌服務導致。

4.進部署好的服務器,沒有顯示錯誤,但是最上面提示了紅色的顏色塊,表示訪問出錯。

解決:無法翻墻訪問谷歌服務導致。

最后編輯于
?著作權歸作者所有,轉載或內容合作請聯系作者
平臺聲明:文章內容(如有圖片或視頻亦包括在內)由作者上傳并發布,文章內容僅代表作者本人觀點,簡書系信息發布平臺,僅提供信息存儲服務。

推薦閱讀更多精彩內容

  • 一、電量消耗理論與分析 寫出耗電量低的應用的關鍵是要透徹理解它的理論以及全部過程。下面將對電量消耗的相關理論知識進...
    香沙小熊閱讀 4,674評論 4 4
  • 硬件消耗電量 來執行任務的過程,叫做超時電流消耗主要消耗:1.最大的耗電是我們的屏幕2.蜂窩式無線數據交換(3G4...
    王者夢回Arvin閱讀 980評論 0 0
  • 很多同學在尋找兼職的過程中,遇到的最大問題可能就是不知道真正靠譜的好兼職藏在哪里。自己不管在QQ群還是微信群看到的...
    何澤宇閱讀 43,761評論 4 40
  • 最近也在追歡樂頌,看到里面各位小主對愛情的見解和自己的評判標準,唏噓不已。所以就來和大家分享下一個餐飲狗的愛情故事...
    就叫幫主閱讀 370評論 0 1
  • 什么是Vue? Vue.js是一套構建用戶界面的漸進式框架。與其他重量級框架不同的是,vue采用自底向上增量開發的...
    杜小黑妞閱讀 336評論 0 1