iOS 电量消耗改善：一招套路及相关姿势

先使用 Xcode Energy Gauge 分析出哪一块耗电（网络和 motion ， 还是定位 ... ）, 用 Time Profiler 定位问题与解决 （ Instruments 模版 ）, 得到用户好的反馈。

三个原则:

• Do it never/do it less （能不做，就不做。少做的，好）

比如: 网络请求，先压缩数据

• Do it at a better time （合适的时机处理 ）

网络请求，使用缓存机制，设置内容验证（ 需要的数据是否更新了 ），或者缓存的失效时间

• Do it efficiently （ 有效处理 ）

合并网络请求。一次请求大量数据，比多次请求少量数据省电

(类比 CPU，线程开多了不好。开线程，就会有消耗)

套路很简单，将手机放在桌子上，Xcode 里面启动 app, 并检测，啥也不干。如果电量消耗较高，很不合适了

WWDC 推荐使用 Xcode Debug 栏的 Energy Debug Gauge。

（ 调性能，都是用真机。机器老一点，效果更好 ）

Energy Debug Gauge 形象、直观

可看出，当前手机的耗电情况，耗电低、高、很高。苹果的三个阶段，有些不太细致。（左上的 Utilization, Current Impact）

app 的平均能耗，一目了然 ( 右上的 Average ) 。

每一个时刻，耗电的是什么。 CPU 、网络、文件 I/O 、定位，哪些消耗了。( 中间的 Energy Impact ）

Xcode Energy Gauge 可以快速定位问题，想要进一步的细致分析，下面有各种选项，跳转到对应的 Instrumens 模版。

比如:

分析 CPU 使用的 time profile, （能够知道代码的执行情况了，根据函数的调用消耗。找出权重大的，干掉不必要的。）

分析网络活动的 network profile, 分析定位活动的 location profile

本文示例代码: 解决的两个问题，给 CoreMotion 更新设置过滤，干掉频繁的日志上传

这里电量消耗很高，很稳定

主要是 CPU 和网络请求在耗电。

使用 Instruments 的 Time Profiler 分析，

可以先放大上面的 time line，再选择一个时间段，在调用树 call tree 中，进一步分析。

Time Profiler 的选项默认是按线程划分的，再选一个隐藏系统调用函数。

（系统执行的函数，可以参考一下，到底发生了什么。系统的改不了。可以改自己的源代码 ）

在调用树的表格中，按权重展开 （ weight ）,要干掉的就是权重大的，耗时间的。

接着展开主线程 ( main thread 。看上图，其他线程的耗时，相比主线程的，可忽略 )， 按住 Option 键，点击 main thread 左边的小三角，可以一下子展开很多。

可清晰看出，耗时严重的是 450 毫秒左右的那一行 thunk for ... CMDeviceMotion? ...

里面调用了一个耗时的方法， CatPhotoTableViewCell.panImage , 上图， 454 毫秒中，占 419 毫秒。

点击进入详情，就看到代码了。

在 CatFeedViewController 的 viewDidLoad 方法中，有一个倾斜的设置

motionManager.startDeviceMotionUpdates(to: .main, withHandler:{ deviceMotion, error in
            guard let deviceMotion = deviceMotion else { return }
            let xRotationRate = CGFloat(deviceMotion.rotationRate.x)
            let yRotationRate = CGFloat(deviceMotion.rotationRate.y)
            let zRotationRate = CGFloat(deviceMotion.rotationRate.z)
            //  y > z, 这个动作是翘起来
            //  y > x + z, 这个动作是斜着翘起来
              if abs(yRotationRate) > (abs(xRotationRate) + abs(zRotationRate)) {
                for cell in self.tableView.visibleCells as! [CatPhotoTableViewCell] {
                    cell.panImage(with: yRotationRate)
                }
              }
  })
复制代码

现在的代码显示栏 ( 原来的 Call Tree 表格 )， 右上角有一个 Xcode 的小图标，点击返回 Xcode 调试代码。

手机没动，老是调用 cell.panImage(with: yRotationRate) , 根本就没效果。

设置一下，调用 cell.panImage 的时候，要超过最小的手机幅度。幅度小，根本就没效果。 添加一个属性记录 lastY 来设置，过滤掉手机小的抖动。

private var lastY = 0.0
override func viewDidLoad() {
        super.viewDidLoad()
        ......
        motionManager.startDeviceMotionUpdates(to: .main, withHandler:{ deviceMotion, error in
            guard let deviceMotion = deviceMotion else { return }
          
            // 添加了这两行
           guard abs(self.lastY - deviceMotion.rotationRate.y) > 0.1 else { return }
            self.lastY = deviceMotion.rotationRate.y

            let xRotationRate = CGFloat(deviceMotion.rotationRate.x)
            let yRotationRate = CGFloat(deviceMotion.rotationRate.y)
            let zRotationRate = CGFloat(deviceMotion.rotationRate.z)
              if abs(yRotationRate) > (abs(xRotationRate) + abs(zRotationRate)) {
                for cell in self.tableView.visibleCells as! [CatPhotoTableViewCell] {
                    cell.panImage(with: yRotationRate)
                }
              }
        })
    }
复制代码

还有一个使用 Timer 定时发送日志的问题，CPU 根本没有空闲的时间，开销很大。

具体见文末的 Demo Code.

最后这样

会慢慢降下去，至于电量低消耗。 需要大约两分钟时间，一屏幕放不下。

Instruments 的 Energy Log 有问题，连着 Xcode 实时调试的部分 gg 了

Instruments 的 Energy Log 模版用途不大

因为不能手机在线调试。Energy 是空的， 或者提示 No Data ,

这是苹果的一个长期的 bug .(参见Apple Forum )

Energy Log 模版的模块挺丰富的，可以看屏幕亮度、定位、蓝牙、GPU 和网络等等的功耗情况，其中网络又包括 WiFi 和蜂窝网络。

想着一边给手机充电，一边调试电量损失，不靠谱。

试了下，无线用 Instruments 的 Energy Log 模版调试，结果一样。

无线连接 Xcode 调试耗电，也没有数据。

无线用 Instruments 调试，首先要设置 Xcode 无线 Debug ,

无线 debug 功能，隐藏在 Xcode 的 Window > Devices and Simulators 中。

实际上是，使用共享的无线网络，取代了数据线的连接，与 Xcode 建立连接。

会有一个网络的 Icon . 上面还有提示语 ( connected , 连上了 )

如下图:

更多参见博客 How to use Wireless Debugging on Xcode 9

然后就可以设置 Instruments 无线设备调试了，

更多参见苹果文档 Energy Efficiency Guide for iOS Apps

instruments 的 Energy 模版，将电量消耗的程度划分为 20 个级别。 0 代表不耗电，自然 app 没做什么 20 代表耗电严重

WWDC 中说，要看到，就导入离线的 log。（几个月以前，还能用）

在手机的设置中，开发者选项中的 Logging， 选中 Energy, 点击开始录制:

之后，使用你的 app 一段时间，（可以重点测耗电功能） 开发者选项中的 Logging， 点击完成录制， 导入电量消耗 log 数据，到 Instruments 的 Energy Log 模版.

推测老版本的不行( 11.4 ), 没数据。操作的时候，手机的设置 app ,还老是闪退。

手机升级到最新版（12.1 ， 20181127），试了多次，也不行， 猜测目前是彻底挂了

（本文中，重启过手机，升级过手机。没试过重启电脑）

湿一点，好消化

耗电是不好的。

写入硬盘与网络请求，都是高耗电操作。

网络请求特别耗电，每一个网络请求，手机设备需要使用他的蜂窝网络天线，发送无线电波。

网络的质量与类型，对于耗电的影响也很大。 使用 Wi-Fi 比 3G ， 4G 要省电得多。 使用 4G 比 3G 要省电，因为 4G 的信号更强。

计时器，能不用就不用。（ NSTimer ）

一般情况下，app 都用 Timer 做了很多无用功。

比如， 一个列表屏幕， 上方 banner 计时器，往下滑到看不见 banner ，就可以暂停计时器。上滑，看得见 banner 了，又可以恢复 resume。

同样的，进入子界面，可以选择暂停 Timer，或者释放,...

例子: 定时做重复的大量工作不好，可能每当系统休眠（系统要降低能级了），系统又被唤醒了，开始功耗。

定位

与网络请求类似，手机设备定位通过 GPS 天线发送信号，也挺耗电的。

如果 app 经常去获取手机设备的精确定位，定位精度越高，能耗越严重。 建议使用策略，手机的负担会小很多。

（ :chestnut:，Deferred location updates， 位置更新延迟（直到移动了 x 米或者时间超过了 xx 秒 ）、

significant location change, 定位变化比较大的时候，唤醒、

region monitoring， 监测用户进入或离开特定地理区域）