Android battery historian功耗分析之环境搭建

凡事谦虚、温柔、忍耐、用爱心互相宽容，用平和彼此联络，竭力保守圣灵所赐合而为一的心。—-以弗所书4:2-3

battery historian 是什么

battery historian是用go语言开发的一个电池耗电分析工具，Android 5.0以后的版本可以使用它。其官方文档地址https://github.com/google/battery-historian。

环境配置

安装Go语言

从go官网http://golang.org/doc/install 下载安装 。没找到国内镜像，漫长的下载过程。mac版本下载pkg包后点击安装，此后go已经安装好了，为了使用方便还需要配置下环境变量。

$ cd mydisk # 进入任意目录
$ mkdir -p go-workspace/bin # go编译后的执行文件会放在该目录下
$ mkdir -p go-workspace/src # 放置go语言编写的项目的源码
#以后的项目结构大概如下图
#bin/
#    testA  # 可执行命令
#    testB  # 可执行命令
#src/
#    projectA   #A工程文件
#    projectB   #B工程文件

#为了不用每次配置go的环境变量，将下面内容添加到.bashrc文件中
export GOPATH=mydisk/go-workspace
export GOBIN=$GOPATH/bin
export PATH=$PATH:$GOBIN

下载配置battery historian

go get -d -u github.com/google/battery-historian/... 

…要带上，这样才会将相关的依赖也同步下载下来。等待运行完成后，去$GOPATH/src下看到github.com目录，battery-historian就放在其下。

$ cd go-workspace/src/github.com/google/battery-historian
$ go run setup.go  #漫长的等待，它需要联网下载以来库，编译Javascript等。

如果你所在地区被墙的厉害，可能只能看着Downloading Closure library... 干着急。去setup.go文件搜索Closure，原来一直在龟速下载
http://dl.google.com/closure-compiler/compiler-20160208.zip。这时可以手动下载该包，解压到src/github.com/google/battery-historian/third_party/closure-library 。然后在去运行go run setup.go

启动battery historian服务器

$ cd $GOPATH/src/github.com/google/battery-historian
$ go run cmd/battery-historian/battery-historian.go

必须要在$GOPATH/src/github.com/google/battery-historian directory目录下运行。
然后在浏览器中打开http://localhost:9999。就可以上传bugreport.txt进行分析了。

分析battery historian

获取bugreport

Android 6.0之前:

$ adb shell bugreport > bugreport.txt

Android 6.0之后:

$ adb shell bugreportz
# 根据提示adb pull出生成的压缩文件，然后解压

# 某些手机上也可以使用旧的命令，执行完成后会生成一个压缩包和bugreport.txt，上传压缩包也能解析。
$ adb shell bugreport > bugreport.txt

分析报告示例

浏览器中打开http://localhost:9999。上传bugreport.txt进行分析。下图为上传后生成的报告。

半离线使用historian.py

historian.py是battery historian工具包下的一个脚本，它用来解析battery stats。
在分析前，先用命令

adb shell dumpsys batterystats –reset

清除测试前的电量数据，保证测试环境的干净，避免旧的脏数据影响。
如果要详细的分析wakelock事件，执行如下命令

adb shell dumpsys batterystats –enable full-wake-history

如果还要分析更加详细的kernel层wakelock，则需要root手机，按如下操作。

$ adb shell
# 设置trace事件
$ echo "power:wakeup_source_activate" >> /d/tracing/set_event
$ echo "power:wakeup_source_deactivate" >> /d/tracing/set_event
# 设置一个8m的trace空间，防止trace空间溢出，抓取的log被冲掉
$ echo 8192 > /d/tracing/buffer_size_kb
$ echo 1 > /d/tracing/tracing_on

然后断开usb连接，避免连接usb线充电的干扰。此后愉快的玩耍手机，复现耗电问题。
一小段时间后，执行

adb shell dumpsys batterystats > batterystats.txt

收集测试期间的电量数据，该数据被保存在batterystats.txt文件中。
这个时候就该historian.py出场了。如果你是clone的battery historian包，那么该脚本位于scripts/historian.py下。执行命令

python historian.py batterystats.txt > batterystats.html

用chrome打开转换生成的batterystats.html文件，注意这个时候保持电脑连网，只要打开过一次浏览器加载了需要的js后面就可以不用在连线了。之所以叫半离线使用就在这。得到如下图的数据。

对照上图解释下各项数据的含义。按行分析图表，图表中的数据不代表该项的耗电量，被着色只是表示该项处于激活状态，它确实在耗电，但具体耗了多少电，图表是量化不出来的，只能定性的分析它耗电了。另外图表中耗电数据的呈现方式也不是按进程来组织的，而是按照耗电组件的方式排布，比如着大红色top行表示当前运行在前台的进程，切换前台进程，不管当前前台是哪个应用都始终被归类在top行里。

在上一张官方的图例说明。

对照官方图例介绍下各行的含义。

• battery_level: 开始测试时的电量，之前抓取的图可以看到电量是100，满电状态。
• top: 前台应用，如果要分析应用的耗电情况，那么在测试期间，就该保证应用一直处于前台。
• wifi_running: wifi连接情况下的耗电情况，我抓取时没开wifi，因此没有看到该项。
• screen: 亮屏状态，可以看到图表中该项着色有间隔，这是因为实验期间我关闭过屏幕，每关闭一次屏幕，着色就被打断。
• phone_in_call: 记录打电话的耗电状况。
• wake_lock: 应用被唤醒，该项数据非常有意义，频繁唤醒应用是高耗电的前兆，如果该项看到众多色块，往往需要重点去check。
• running: cpu在运行，同样表明在耗电。
• wake_reason: 被唤醒的原因，去代码看该次唤醒是否有必要，是否能将多个任务集中在一起，唤醒一次去执行。
  mobile_radio: BP侧耗电，通常是指SIM卡，数据链接。该栏过多着色，间隔多。表示功耗也会高。

在细说下一点。有时数据量大，很多色被挤压在一起不太方便观察，此时可以用放大功能，类似systrace工具中的w键，但该工具做的没systrace便利，还需要手动填写缩放比例，具体下图我放大了1000.

放大后看看top项。

这里的u0a99代表的是进程id，某些手机能直接显示出进程名，如果厂商该ROM，可能导致进程名无法显示出来，这时可以去ps进程id，方向查到对应的包名。如果看的细心点还可以发现u0a99之后出现了u0a114，这个是因为实验时我切换了前台应用，可以看到这个动作很精确的被historian捕捉到了。

电量监控分析

从官方文档看该工具还能进行电量监控，但依赖源码的某些文件。暂时还未完全配置好，先挖个坑，以后回填。
monsoon.py 使用前需要安装

• gflags

$ git clone https://github.com/google/python-gflags.git
$ cd python-gflags
$ sudo python setup.py install

• pyserial

$ git clone https://github.com/pyserial/pyserial.git
$ cd pyserial
$ sudo python setup.py install