PowerUsageSummary.java源码分析
在在线网站http://androidxref.com/上对Android版本6.0.1_r10源码进行分析
官方手机的应用耗电排行具体实现位置在：/packages/apps/Settings/src/com/android/settings/fuelgauge/PowerUsageSummary.java
PowerUsageSummary类的作用是筛选耗电量最多的前十个应用并且展示
PowerUsageSummary`类继承自 `PowerUsageBase
开始的一部分的UI界面的创建和一些常量的定义，比如：
USE_FAKE_DATA，定义是否要使用假数据；private BatteryHistoryPreference mHistPref;BatteryHistoryPreference类获取耗电量历史数据（读取sp文件）
sp文件数据来自power_usage_summary.xml文件
PreferenceGroup类：统计所有APP耗电量
主要目光放在refreshStats方法里
super.refreshStats();
跟进父类方法
protected void refreshStats() {
mStatsHelper.refreshStats(BatteryStats.STATS_SINCE_CHARGED, mUm.getUserProfiles());
}
BatteryStats.STATS_SINCE_CHARGED传入的是我们的计算规则
- STATS_SINCE_CHARGED 上次充满电后数据
- STATS_SINCE_UNPLUGGED 拔掉USB线后的数据
mUm.getUserProfiles() 是传入的多用户
mUm = (UserManager) activity.getSystemService(Context.USER_SERVICE);
这也是由Android的安全机制导致的，即多用户下的多应用
mStatsHelper.refreshStats方法现在我们只要知道是刷新当前的电量统计的就行
然后是一些UI的刷新，该部分略过
final PowerProfile powerProfile = mStatsHelper.getPowerProfile();
final BatteryStats stats = mStatsHelper.getStats();
final double averagePower = powerProfile.getAveragePower(PowerProfile.POWER_SCREEN_FULL);
可以看到mStatsHelper无处不在，实际上电量统计的核心实现就是该部分实现的
mStatsHelper.getPowerProfile()获取电源的配置信息，浅跟进一下
public PowerProfile getPowerProfile() {
return mPowerProfile;
}
初始化是在这里
public void create(BatteryStats stats) {
mPowerProfile = new PowerProfile(mContext);
mStats = stats;
}
持续跟进
public PowerProfile(Context context) {
// Read the XML file for the given profile (normally only one per
// device)
if (sPowerMap.size() == 0) {
readPowerValuesFromXml(context);
}
initCpuClusters();
}
可以看到这里有一段注释： Read the XML file for the given profile (normally only one perdevice
跟进readPowerValuesFromXml方法，其实这个方法就是用来解析power_profile.xml文件的，该文件在源码中的位置为 /frameworks/base/core/res/res/xml/power_profile.xml，power_profile.xml是一个可配置的功耗数据文件
private void readPowerValuesFromXml(Context context) {
int id = com.android.internal.R.xml.power_profile;
final Resources resources = context.getResources();
XmlResourceParser parser = resources.getXml(id);
boolean parsingArray = false;
ArrayList<Double> array = new ArrayList<Double>();
String arrayName = null;
try {
// ....
在这里需要提一下Android中对于应用和硬件的耗电量计算方式：
有一张“价格表”，记录每种硬件1秒钟耗多少电。有一张“购物清单”，记录apk使用了哪几种硬件，每种硬件用了多长时间。假设某个应用累计使用了60秒的cpu，cpu1秒钟耗1mAh，那这个应用就消耗了60mAh的电
这里的价格表就是我们找到的power_profile.xml文件，手机的硬件是各不相同的，所以每一款手机都会有一张自己的"价格表"，这张表的准确性由手机厂商负责。
这也是为什么我们碰到读取xml文件的时候注释里面会有normally only one perdevice
如果我们想要看自己手机的power_profile.xml文件咋办，它会存储在手机的/system/framework/framework-res.apk路径中，我们可以将它pull出来，通过反编译的手法获得power_profile.xml文件
mStatsHelper.getStats()返回BatteryStats对象，跟进可以发现实际上返回的是BatteryStatsImpl，它描述了所有与电量消耗有关的信息
final double averagePower = powerProfile.getAveragePower(PowerProfile.POWER_SCREEN_FULL);
见名知意，获取设备的平均耗电量，用于与阈值进行对比
这部分看上去是界面和主题的显示
TypedValue value = new TypedValue();
getContext().getTheme().resolveAttribute(android.R.attr.colorControlNormal, value, true);
int colorControl = getContext().getColor(value.resourceId);
检查消耗的电量是否大于阈值，以及是否使用假数据，否则不显示应用耗电量
if (averagePower >= MIN_AVERAGE_POWER_THRESHOLD_MILLI_AMP || USE_FAKE_DATA) {
根据UID进行合并分组
final List<BatterySipper> usageList = getCoalescedUsageList(USE_FAKE_DATA ? getFakeStats() : mStatsHelper.getUsageList());
其中getCoalescedUsageList方法对UID进行分组
getFakeStats()方法返回一堆假数据
private static List<BatterySipper> getFakeStats() {
ArrayList<BatterySipper> stats = new ArrayList<>();
float use = 5;
for (DrainType type : DrainType.values()) {
if (type == DrainType.APP) {
continue;
}
stats.add(new BatterySipper(type, null, use));
use += 5;
}
stats.add(new BatterySipper(DrainType.APP,
new FakeUid(Process.FIRST_APPLICATION_UID), use));
stats.add(new BatterySipper(DrainType.APP,
new FakeUid(0), use));
// Simulate dex2oat process.
BatterySipper sipper = new BatterySipper(DrainType.APP,
new FakeUid(UserHandle.getSharedAppGid(Process.FIRST_APPLICATION_UID)), 10.0f);
sipper.packageWithHighestDrain = "dex2oat";
stats.add(sipper);
sipper = new BatterySipper(DrainType.APP,
new FakeUid(UserHandle.getSharedAppGid(Process.FIRST_APPLICATION_UID + 1)), 10.0f);
sipper.packageWithHighestDrain = "dex2oat";
stats.add(sipper);
sipper = new BatterySipper(DrainType.APP,
new FakeUid(UserHandle.getSharedAppGid(Process.LOG_UID)), 9.0f);
stats.add(sipper);
return stats;
}
mStatsHelper.getUsageList()返回BatterySipper数组，每个BatterySipper代表一个应用（uid）的消耗的电量信息
在BatteryStatsHelper.java中的refreshStats方法中对mUsageList进行了赋值，这部分的具体操作在分析BatteryStatsHelper.java的时候再提
final int dischargeAmount = USE_FAKE_DATA ? 5000
: stats != null ? stats.getDischargeAmount(mStatsType) : 0;
这里的mStatsType值为
private int mStatsType = BatteryStats.STATS_SINCE_CHARGED;
这里我们前面提过，含义是
- STATS_SINCE_CHARGED 上次充满电后数据
- STATS_SINCE_UNPLUGGED 拔掉USB线后的数据
所以这段的含义是获取上次充满电之后的电量消耗
stats.getDischargeAmount(mStatsType)
接下来遍历BatterySipper，对每一个UID代表的APP的耗电量进行过滤
final int numSippers = usageList.size();
for (int i = 0; i < numSippers; i++) {
final BatterySipper sipper = usageList.get(i);
if ((sipper.totalPowerMah * SECONDS_IN_HOUR) < MIN_POWER_THRESHOLD_MILLI_AMP) {
continue;
}
double totalPower = USE_FAKE_DATA ? 4000 : mStatsHelper.getTotalPower();
final double percentOfTotal =
((sipper.totalPowerMah / totalPower) * dischargeAmount);
if (((int) (percentOfTotal + .5)) < 1) {
continue;
}
如果耗电功率小于阈值则不进行显示
if ((sipper.totalPowerMah * SECONDS_IN_HOUR) < MIN_POWER_THRESHOLD_MILLI_AMP) {
获取设备总耗电量
double totalPower = USE_FAKE_DATA ? 4000 : mStatsHelper.getTotalPower();
计算占用总耗电量的百分比
final double percentOfTotal =
((sipper.totalPowerMah / totalPower) * dischargeAmount);
如果比例小于0.5，则不进行下一步操作
if (((int) (percentOfTotal + .5)) < 1) {
continue;
}
对某些情况进行过滤
if (sipper.drainType == BatterySipper.DrainType.OVERCOUNTED) {
// Don't show over-counted unless it is at least 2/3 the size of
// the largest real entry, and its percent of total is more significant
if (sipper.totalPowerMah < ((mStatsHelper.getMaxRealPower()*2)/3)) {
continue;
}
if (percentOfTotal < 10) {
continue;
}
if ("user".equals(Build.TYPE)) {
continue;
}
}
if (sipper.drainType == BatterySipper.DrainType.UNACCOUNTED) {
// Don't show over-counted unless it is at least 1/2 the size of
// the largest real entry, and its percent of total is more significant
if (sipper.totalPowerMah < (mStatsHelper.getMaxRealPower()/2)) {
continue;
}
if (percentOfTotal < 5) {
continue;
}
if ("user".equals(Build.TYPE)) {
continue;
}
}
进行UI界面的更新，其中也包含了获取应用的icon图标
final UserHandle userHandle = new UserHandle(UserHandle.getUserId(sipper.getUid()));
final BatteryEntry entry = new BatteryEntry(getActivity(), mHandler, mUm, sipper);
final Drawable badgedIcon = mUm.getBadgedIconForUser(entry.getIcon(),
userHandle);
final CharSequence contentDescription = mUm.getBadgedLabelForUser(entry.getLabel(),
userHandle);
final PowerGaugePreference pref = new PowerGaugePreference(getActivity(),
badgedIcon, contentDescription, entry);
获取当前应用的最大百分比，以及占总数的百分比
final double percentOfMax = (sipper.totalPowerMah * 100)
/ mStatsHelper.getMaxPower();
sipper.percent = percentOfTotal;
UI更新
pref.setTitle(entry.getLabel());
pref.setOrder(i + 1);
pref.setPercent(percentOfMax, percentOfTotal);
if (sipper.uidObj != null) {
pref.setKey(Integer.toString(sipper.uidObj.getUid()));
}
if ((sipper.drainType != DrainType.APP || sipper.uidObj.getUid() == 0)
&& sipper.drainType != DrainType.USER) {
pref.setTint(colorControl);
}
addedSome = true;
mAppListGroup.addPreference(pref);
if (mAppListGroup.getPreferenceCount() > (MAX_ITEMS_TO_LIST + 1)) {
break;
}
其中这里对显示的数量进行了限制
if (mAppListGroup.getPreferenceCount() > (MAX_ITEMS_TO_LIST + 1)) {
break;
}
MAX_ITEMS_TO_LIST的赋值
private static final int MAX_ITEMS_TO_LIST = USE_FAKE_DATA ? 30 : 10;
循环外有对addedSome的判断
if (!addedSome) {
addNotAvailableMessage();
}
实际上就是判断是不是有符合要求的耗电应用，如果没有的话，就显示一条提示信息
private void addNotAvailableMessage() {
Preference notAvailable = new Preference(getActivity());
notAvailable.setTitle(R.string.power_usage_not_available);
mAppListGroup.addPreference(notAvailable);
}
这部分就是PowerUsageSummary.java文件获取Settings电池中显示的应用耗电量信息，根据我们上面的分析，实际上控制上面的continue就能获取全部已安装应用的耗电量。在Android的不同API版本中，会有一些适配的工作量
关于申请权限，普通应用是没有办法获取到应用耗电量信息的，系统会抛出异常
java.lang.SecurityException: uid 10089 does not have android.permission.BATTERY_STATS.
如果想要进行相关API的调用，首先应用需要配置android.uid.system成为系统应用，并且进行系统签名，才能够拥有相关权限，本地编译的话需要调用Android的internal接口，我使用的是替换本地android.jar才可以正常打包出apk文件
本地编写了一个获取Android应用耗电量的demo，运行截图如下
END
建了一个微信的安全交流群，欢迎添加我微信备注进群，一起来聊天吹水哇，以及一个会发布安全相关内容的公众号，欢迎关注 😃
