Android Performance Patterns S01E0X - Understanding Battery Drain on Android

S01E01 Understanding Battery Drain on Android

在电气工程领域，硬件从电池获得电能并执行任务的过程，称为放电。

在同一时间段里，你设备的动作消耗电量可能不同，消耗方式也可能不同。例如，Nexus 5在飞行模式，待机时长多达一个月。但是在实际使用时，待机时间远小于此。

 

那么，App的那些任务消耗了设备最多的电量？

此问题并不容易回答，在硬件层级上对电量消耗进行监视是不可行的，因为运行监控设备会导致额外的电量消耗。因此大多数设备并未这样做。  

实际的做法是，在Android设备上附加第三方硬件（独立供电，不需消耗手机电源）。

 

Nexus 5在待机模式时，实际上耗电量并不大。

当手机被唤醒并且屏幕点亮时，我们可以在电量监控里看到巨大的涨幅。
（打开LED屏幕，屏幕绘制，然后CPU工作，GPU按要求绘制屏幕等操作）

这与App唤醒设备完全不同，如果通过Wakelock、alarm manager、Job Scheduler的API。如果设备处于sleep状态被上述API唤醒，你会首先看到电量消耗的小高峰，随即，会有一点电量消耗用于执行任务。需要指出的是，一旦工作结束，设备立刻会回到sleep状态。
设备进入Sleep状态非常重要，这会显著减少电量消耗。如果设备未能成功进入Sleep状态，电量将迅速耗尽。

 

当手机在移动网络中时，每当设备试图通过移动网络发送数据时，首先，设备唤醒产生一个急速的耗电高峰；随后，发送一个部署包并接收一个数据包，会较高值的耗电高峰；由于手机网络的请求价格昂贵，所以硬件会在任务结束之后短期保持awake状态，以备更多的数据包从网络发送过来。

 

伴随着Android L的发布，我们有一系列的工具可以帮助开发者优化App的电池消耗。
首先，用户可以在设备上查看单个App的电量消耗的详细数据，依次打开 Settings-Battery，选择App后，可以查看此App保持手机wake状态的时间，执行联网任务的时间。
其次，Google发布了全新的工具Battery Historian。它可以协助你观察App使用周期内的电量消耗，Battery Historian可为每个任务创建timeline，能很快观察出App某些动作的频次，如App打开移动网络的频率。这能为优化App电量消耗提供明确的目标。