如何通过Battery Historian分析Android APP耗电情况-移动开发

Android 从两个层面统计电量的消耗，分别为软件排行榜及硬件排行榜。它们各有自己的耗电榜单，软件排行榜为机器中每个 App 的耗电榜单，硬件排行榜则为各个硬件的耗电榜单。这两个排行榜的统计是互为独立，互不干扰的

一、电量统计模块概述

耗电信息在设置 -> 电量中能够非常直观的看到。注意，Android 所有功耗统计都是通过代码估算，没有集成电路参与汇报。准确度取决于厂商 ROM 所提供的power_profile.xml文件。由于不同厂商power_profile.xml准确度及源码有差异，因此不同手机、不同版本的数据可能有较大差异。

power_profile.xml直接影响统计的准确度，并且此文件无法通过应用修改。再次强调，Android 耗电估算没有硬件的参与，全靠代码估算。

power_profile.xml文件位于源码下的/framework/base/core/res/res/xml/power_profile.xml，部分内容展示如下：


<item name="radio.scanning">0.1</item> <!-- cellular radio scanning for signal, ~10mA -->
  <item name="gps.on">0.1</item> <!-- ~50mA -->
  <!-- Current consumed by the radio at different signal strengths, when paging -->
  <array name="radio.on"> <!-- Strength 0 to BINS-1 -->
      <value>0.2</value> <!-- ~2mA -->
      <value>0.1</value> <!-- ~1mA -->
  </array>
  </array>
  <!-- Different CPU speeds as reported in
       /sys/devices/system/cpu/cpu0/cpufreq/stats/time_in_state -->
  <array name="cpu.speeds">
      <value>400000</value> <!-- 400 MHz CPU speed -->
  </array>
  <!-- Current when CPU is idle -->
  <item name="cpu.idle">0.1</item>
  <!-- Current at each CPU speed, as per 'cpu.speeds' -->
  <array name="cpu.active">
      <value>0.1</value>  <!-- ~100mA -->
  </array>
  <array name="wifi.batchedscan"> <!-- mA -->
      <value>.0002</value> <!-- 1-8/hr -->
      <value>.002</value>  <!-- 9-64/hr -->
      <value>.02</value>   <!-- 65-512/hr -->
      <value>.2</value>    <!-- 513-4,096/hr -->
      <value>2</value>    <!-- 4097-/hr -->
  </array>

这就是在硬件层面统计时，直接参与运算的参数。无论是软件耗电统计还是硬件耗电统计，都通过BatteryStatsHelper来进行汇总。BatteryStatsHelper位于/framework/base/core/java/com/andorid/internal/os/BatteryStatsHelper.java下。

1.1、软件耗电统计

在BatteryStatsHelper.java中，有这么一个方法：


private void processAppUsage(SparseArray<UserHandle> asUsers) {
    final boolean forAllUsers = (asUsers.get(UserHandle.USER_ALL) != null);
    mStatsPeriod = mTypeBatteryRealtime;

    BatterySipper osSipper = null;
    final SparseArray<? extends Uid> uidStats = mStats.getUidStats();
    final int NU = uidStats.size();
    for (int iu = 0; iu < NU; iu++) {
        final Uid u = uidStats.valueAt(iu);
        final BatterySipper app = new BatterySipper(BatterySipper.DrainType.APP, u, 0);

        mCpuPowerCalculator.calculateApp(app, u, mRawRealtime, mRawUptime, mStatsType);
        mWakelockPowerCalculator.calculateApp(app, u, mRawRealtime, mRawUptime, mStatsType);
        mMobileRadioPowerCalculator.calculateApp(app, u, mRawRealtime, mRawUptime, mStatsType);
        mWifiPowerCalculator.calculateApp(app, u, mRawRealtime, mRawUptime, mStatsType);
        mBluetoothPowerCalculator.calculateApp(app, u, mRawRealtime, mRawUptime, mStatsType);
        mSensorPowerCalculator.calculateApp(app, u, mRawRealtime, mRawUptime, mStatsType);
        mCameraPowerCalculator.calculateApp(app, u, mRawRealtime, mRawUptime, mStatsType);
        mFlashlightPowerCalculator.calculateApp(app, u, mRawRealtime, mRawUptime, mStatsType);

        final double totalPower = app.sumPower();
        if (DEBUG && totalPower != 0) {
            Log.d(TAG, String.format("UID %d: total power=%s", u.getUid(),
                    makemAh(totalPower)));
        }
    }
    ... // code
}

processAppUsage()方法中，一个应用的总功耗在这里体现出来了：

cpu
Wakelock(保持唤醒锁)
无线电(2G/3G/4G)
WIFI
蓝牙
传感器
相机
闪光灯

这些数据，将决定着你的应用在耗电排行榜中的位置，以及是否给予用户警告高耗电。这些警告对于应用来说可能是致命的，用户可能因此而卸载应用。

应用总功耗是上述八个统计值的和。这八个统计器同继承自PowerCalculator.java

具体来说，这八个耗电计算器的算法分别如下：

二、battery-historian

2.1、概述

Battery Historian ，是谷歌出品的耗电分析器。通过 Battery Historian，可将导出的 bugreport 文件可视化。在第一代的 Battery Historian 中，google 使用了 python 作为数据解析工具。拿到 bugreport 文件后，通过终端执行 python 来生成可视化的 html 文件。这种方法使用起来较为麻烦，而且无法部署到服务器。因此在第二代 Battery Historian，google 选择了使用 docker 容器。现在完全不推荐使用第一代 Battery Historian，已经许久没有维护了，而且功能过于简陋。

需要注意的是 battery-historian 在使用时候不能在充电，同时确保设备运行的 Android 版本是 5.0 及以上。

通过上面的描述，对battery-historian 的功能有个大概的了解，下面进入到实战。