Android 功耗与内存优化

• CPU：wakelocks
• 网络、无线、蓝牙等
• 屏幕

CPU 与网络等是属于 Background Process，若要优化，需要设法减少、延迟、合并 Background Process。

Doze 与 App Standby

从 API 23 开始， Android 提供了这两种模式以延长电池寿命，是 Android 系统的大方针。Doze 就是将一些 Wakelocks、网络、Jobs/Syncs、Alarms、GPS/Wifi 禁止/延迟，仅在需要唤醒这些东西时即到维护窗口时才唤醒。App Standby 是应用级别的，细分到每一个应用中的，应用未使用一段时间后(即没有 foreground process 时)就会进入 App Standby，进入此状态后 App 就不能访问网络并且 Jobs/Syncs 都会受到延迟。

当然，启用 Foreground Service 就不会受到 Doze 和 App Standby 的影响。同时，在 AOSP 中这两个模式是关闭的，具体需要看看手机厂商有没有开启，提起这个只是给到大家一个官方的方案来引导我们做自己的方案。

developer.android.google.cn/training/mo…

常见优化方案

若要进行功耗优化，则需要设法减少、延迟、合并 Background Process。通过 Doze 则是对 Background Process 进行合并，即合并到维护窗口时；通过 App Standby 则是对 Backgroud Process 进行延迟，即延迟到"使用"状态下或充电状态下。这些是 系统级别的优化 ，而应用级别的优化则是在平时的积累中进行的，比如对耗电功能进行优化，原则上与上面一致，即 减少、延迟、合并 这些功耗大的功能：

• 屏幕：屏幕亮度对功耗影响是比较大的，在一些场景(如二维码展示、视频播放、游戏)中会对屏幕亮度进行调整或是保持屏幕常亮，在这种情况下是比较耗电的，注意对此方面的控制能够对功耗做到一定的优化。
• 充电状态下进行耗电操作：通过监听电量广播(Intent.ACTION_BATTERY_CHANGED)即可获取当前充电状态，在充电状态下进行耗电操作(比如自动备份等高网络请求的功能)。获取充电状态的代码如下：

/**
 * This method checks for power by comparing the current battery state against all possible
 * plugged in states. In this case, a device may be considered plugged in either by USB, AC, or
 * wireless charge. (Wireless charge was introduced in API Level 17.)
 */
private boolean checkForPower() {
    // It is very easy to subscribe to changes to the battery state, but you can get the current
    // state by simply passing null in as your receiver.  Nifty, isn't that?
    IntentFilter filter = new IntentFilter(Intent.ACTION_BATTERY_CHANGED);
    Intent batteryStatus = this.registerReceiver(null, filter);

    // There are currently three ways a device can be plugged in. We should check them all.
    int chargePlug = batteryStatus.getIntExtra(BatteryManager.EXTRA_PLUGGED, -1);
    boolean usbCharge = (chargePlug == BatteryManager.BATTERY_PLUGGED_USB);
    boolean acCharge = (chargePlug == BatteryManager.BATTERY_PLUGGED_AC);
    boolean wirelessCharge = false;
    if (Build.VERSION.SDK_INT >= Build.VERSION_CODES.JELLY_BEAN_MR1) {
        wirelessCharge = (chargePlug == BatteryManager.BATTERY_PLUGGED_WIRELESS);
    }
    return (usbCharge || acCharge || wirelessCharge);
}
复制代码

• 延迟、合并高功耗操作：在网络请求中，频繁请求会比集中请求功耗大，蜂窝数据请求会比无线网络请求功耗大。这种情况下可通过 JobScheduler 将一些操作延迟、合并在一些合适的情况下进行。
• 传感器、GPS：尽量复用、及时注销、选择正确的参数
• 及时释放 WakeLock

检测工具 Battery Historian

Battery Historian 是 Android 5.0 之后引入的一个获取设备电量消耗信息的图形化工具，能够直观展示手机电量消耗。

Battery_Historian_Tool使用说明

推荐使用 API

JobScheduler：系统利用这些触发的设置，合并相同的 background process，从而优化内存和电池性能。

内存优化

内存优化原因

• 内存泄漏 -> 内存占用高 -> OOM

ART GC 原因

• Concurrent： 并发GC，不会使App的线程暂停，该GC是在后台线程运行的，并不会阻止内存分配。
• Alloc：当堆内存已满时，App尝试分配内存而引起的GC，这个GC会发生在正在分配内存的线程。
• Explicit：App显示的请求垃圾收集，例如调用System.gc()。与DVM一样，最佳做法是应该信任GC并避免显示的请求GC，显示的请求GC会阻止分配线程并不必要的浪费 CPU 周期。如果显式的请求GC导致其他线程被抢占，那么有可能会导致 jank（App同一帧画了多次)。
• NativeAlloc：Native内存分配时，比如为Bitmaps或者RenderScript分配对象， 这会导致Native内存压力，从而触发GC。
• CollectorTransition：由堆转换引起的回收，这是运行时切换GC而引起的。收集器转换包括将所有对象从空闲列表空间复制到碰撞指针空间（反之亦然）。当前，收集器转换仅在以下情况下出现：在内存较小的设备上，App将进程状态从可察觉的暂停状态变更为可察觉的非暂停状态（反之亦然）。
• HomogeneousSpaceCompact：齐性空间压缩是指空闲列表到压缩的空闲列表空间，通常发生在当App已经移动到可察觉的暂停进程状态。这样做的主要原因是减少了内存使用并对堆内存进行碎片整理。
• DisableMovingGc：不是真正的触发GC原因，发生并发堆压缩时，由于使用了 GetPrimitiveArrayCritical，收集会被阻塞。一般情况下，强烈建议不要使用 GetPrimitiveArrayCritical，因为它在移动收集器方面具有限制。
• HeapTrim：不是触发GC原因，但是请注意，收集会一直被阻塞，直到堆内存整理完毕。

检测工具

• LeakCanary： github.com/square/leak…
• Memory Profiler：Android Studio 自带工具https://developer.android.com/studio/profile/memory-profiler.html?hl=zh-cn