深入浅出Android App耗电量统计
原文出處：http://www.cnblogs.com/hyddd/p/4402621.html
在Android統計App耗電量比較麻煩，直至Android 4.4，它仍沒公開“電量統計”API或文檔……額，是的，僅沒有公開，并不是沒有。平時在手機“設置- 電量”看到的數據
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?就是系統調用內部API的統計結果。
基礎概念
手機由眾多“部件”組成，所謂“部件”是指：CPU，WIFI，GPS....所以，Android?App消耗總電量為 App運行過程中，涉及各部件的消耗電量的總和。假設運行App導致CPU運行，時間：t，CPU單位時間消耗電量：w，則App的CPU耗電量為：W = w*t，而有物理公式 W = U*I*t（U：電壓值，I：電流值），在手機中，一般U恒定不變，所以，可以單獨通過 Q（電容量，單位: mAh）= I * t 表示電量。 ? 系統源碼分析
????核心源碼：/packages/apps/Settings/src/com/android/settings/fuelgauge/PowerUsageSummary.java
????核心類：
- BatteryStatsImpl：提供App各部件運行時間
- PowerProfile：提供部件電流數值
????問題：
- Android怎樣存儲與讀取App耗電量信息（即：BatteryStatsImpl數據怎么來的？）
- Android怎么存儲部件電流數值（即：PowerProfile數據怎么來的？）
- Android具體耗電量計算方法
??????? （1）先看下PowerUsageSummary.java如何獲取BatteryStatsImpl？
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??????? 可見 BatteryStatsImpl 通過 系統服務“batteryinfo”獲得。
??????? （2）系統服務“batteryinfo”是什么玩意呢？（見：BatteryStatsService.java）
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??????? 系統服務“batteryinfo”其實就是BatteryStatsService，而BatteryStatsService“唯一的”構造函數提供了一個很重要的信息：filename！
??????? （3）BatteryStatsService在哪里創建？filename是什么？（見：ActivityManagerService.java）
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??????? filename文件是：/data/system/batterystats.bin，關于batterystats.bin，之前民間很多文章說它用作電池校正，但Android工程師Dianne Hackborn在google+上明確：
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??????? betterystats.bin文件僅僅是一個記錄不同app使用電量的一個文件。
??????? （4）再看看 BatteryStatsImpl(String filename) 構造函數（見：BatteryStatsImpl.java）
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??????? 這里只做了些基本的初始化。真正載入betterystats.bin數據是在（ActivityManagerService.java）mBatteryStatsService.getActiveStatistics().readLocked();
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??????? 至此，Android怎樣存儲與讀取App耗電量信息分析結束。
??????? 總結：
- ActivityManagerService 創建并初始化 BatteryStatsService，并傳入耗電量記錄文件batterystats.bin
- BatteryStatsService 在內部創建 BatteryStatsImpl 實例，并傳入耗電量記錄文件batterystats.bin
- ActivityManagerService 執行 mBatteryStatsService.getActiveStatistics().readLocked();導致 BatteryStatsService 的 BatteryStatsImpl 加載batterystats.bin數據
- 在PowerUsageSummary計算App耗電量時，PowerUsageSummary從BatteryStatsService 中獲取BatteryStatsImpl 實例，從而獲得App的相關數據
????2. Android怎么存儲部件電流數值
??????? （1）比較簡單，見?PowerProfile.java
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??????? PowerProfile讀取資源 com.android.internal.R.xml.power_profile，并把數據加載到sPowerMap。
??????? （2）com.android.internal.R.xml.power_profile在哪里？
??????? 在官方文檔《Power Profiles for Android》明確了power_profile.xml位置：device///frameworks/base/core/res/res/xml/power_profile.xml。
??????? 下面是一個samsung的power_profile.xml：
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??????? 字段含義見《Power Profiles for Android》。
??????? （3）每個OEM廠商有自己獨立的power_profile.xml配置
??????? 官方文檔表明：OEM廠商應該有自己的power_profile.xml，因為部件（如：cpu, wifi…）耗電量應與具體硬件相關，這個只有OEM廠商清楚……
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??????? （4）PowerProfile關鍵API：
- public double getAveragePower(String type)：返回type的電流值（mA），type表示power_profile.xml中的某關鍵字（如：gps.on）
- public double getAveragePower(String type, int level) ：返回type的電流值（mA），level表示xml中array的第幾個value
??????? 至此，Android怎么存儲部件電流數值分析結束。
??????? 總結：
??????? （1）Android部件電流信息存于：power_profile.xml
??????? （2）每個OEM廠商有私有power_profile.xml
??????? （2）PowerProfile讀取power_profile.xml，并提供API訪問部件電流數值。
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????3. Android具體耗電量計算方法
??????? App耗電量統計：processAppUsage()??
??????? 硬件耗電量統計：processMiscUsage()
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????????processAppUsage()分析
????????????【1】processAppUsage耗電量統計的 時間段 是？
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??????????? 關于統計的 時間段，BatteryStats有4個選項：
?????????? ?
??????????? 可見，processAppUsage 是 上一次拔掉設備后 ~ 至今 的App耗電量統計。
??????????
????????????【2】processAppUsage 的統計對象真的是App？
?????????? ?
??????????? 具體的 統計流程 都在for循環里，額……所以processAppUsage真實統計粒度是Uid。
??????????? Uid與App關系：2個App簽名和sharedUserId相同，則在運行時，他們擁有相同Uid。就是說processAppUsage統計的可能是多個App的耗電量數據，對于普通App，出現這種情況的幾率較少，而對于Android系統應用則較為常見。
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????????????【3】耗電量計算公式 - 部分1：計算Uid屬下每個Process的耗電量數據，并求和。
??????????? Uid_Power1 = （Process1_Power + … + ProcessN_Power）;
??????????? Process_Power = （CPUSpeed_Time * POWER_CPU_ACTIVE）；
????????????
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????????????【4】耗電量計算公式 - 部分2：計算Uid的wake lock耗電量
??????????? 這里，Android只計算了partial wake lock的耗電量。
?????????? ?Uid_Power2 = PartialWakeLock_Time * POWER_CPU_WAKE
????????????
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????????????【5】耗電量計算公式 - 部分3：計算Uid的數據流量（data traffic）耗電量
??????????? Uid_Power3 = ( tcpBytesReceived + tcpBytesSent ) * averageCostPerByte
?????????? ?
?????????? ?
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????????????【6】耗電量計算公式 - 部分4：計算Uid WIFI耗電量。
?????????? ?Uid_Power4 = wifiRunningTimeMs * POWER_WIFI_ON
?????????? ?
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????????????【7】耗電量計算公式 - 部分5：計算Uid其他傳感器耗電量。
?????????? ?Uid_Power5 = （Sensor1_Power + … + SensorN_Power）
?????????? ?Sensor_Power = Sensor_Time * Power_Sensor
?
??????????? 至此，App耗電量計算方法分析結束。硬件耗電量統計（processMiscUsage()）亦類似。
????????????總結App耗電量計算公式：
??????????????? Uid_Power（App耗電量，單位:mAh） = Uid_Power1 + Uid_Power2 + Uid_Power3 + Uid_Power4 + Uid_Power5
??????????????????? Uid_Power1 = （Process1_Power + … + ProcessN_Power）;
??????????????????????? - Process_Power = （CPUSpeed_Time * POWER_CPU_ACTIVE）；
??????????????????? Uid_Power2 = PartialWakeLock_Time * POWER_CPU_WAKE??????????????
??????????????????? Uid_Power3 = ( tcpBytesReceived + tcpBytesSent ) * averageCostPerByte
??????????????????? Uid_Power4 = wifiRunningTimeMs * POWER_WIFI_ON
??????????????????? Uid_Power5 = （Sensor1_Power + … + SensorN_Power）
??????????????????????? - Sensor_Power = Sensor_Time * Power_Sensor
? ??????????? 說這么多，來一發……不，來一個統計耗電量的App吧，其實，之前已有人把這段Android系統代碼摳出來，做了一個App，可以到?這里下載。? ? ? ? ? ? 有一個好消息是：android5.0后，獲取電量數據不用這么痛苦了，dumpsys?batterystats數據中。包含：Estimated power use (mAh):，下面就是每個uid的耗電量，只要把app下所有uid耗電量加起來即可！
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總結
以上是生活随笔為你收集整理的深入浅出Android App耗电量统计的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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