iOS 耗电量优化
文章目录
- iOS 耗电量优化
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- 1. 耗电量概念
- 2. 节省电量的基本原则
- 3. 耗电大户
- 4. 电量测试 -- 眼观
- 5. 电量测试 -- Xcode 测试耗电量
- 6. 电量测试 -- 系统级别日志解析
- 7. 参数列表及说明
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- **表一: 电量信息数据库中部分表名及说明:**
- **表二: RootNodeID硬件对照表**
- **表三: iPhone 电池容量对照表**
iOS 耗电量优化
前言: 在电量排行榜没出之前, 用户对单个应用的耗电情况几乎是无感的, 随着Apple推出的电量排行榜, 让iPhone用户更加关注应用耗电量的问题, 如果电量排行TOP10 中有你的应用的话, 轻者投诉, 重者卸载, 这也让开发者不得不重视应用耗电量的问题了
1. 耗电量概念
x 轴为时间，y 轴为电量消耗的坐标图
- Idle 表示app处于休眠状态，几乎不使用电量。
- Active状态说明app处于工作状态，用电量比较高，图中的第二个 Active 的耗电远高于第一个，这是因为app所做的工作类型不同而导致的。
- Overhead指的是调起硬件来支持app功能所消耗的电量，这部分是支持硬件工作必要的电量消耗。
- 图中横线以下所包区域是固定开销（Fixed Cost），横线以上区域是动态开销（Dynamic cost）。
2. 节省电量的基本原则
- 识别：想清楚你需要app在特定时刻需要完成哪些工作，如果是不必要的工作，考虑延后执行或者省去。
- 优化：优化app的功能实现，尽可能以更有效率的方式去完成功能。
- 合并：不需要立刻获取，可以延后合并执行，比如合并网络
- 减少：在满足需求的基础上，尽量减少做重复工作的频率.
3. 耗电大户
- 网络: app进行网络通信时，蜂窝数据和Wi-Fi等元器件开始工作就会消耗大量电能，应减少数据传输，合并网络请求，适当的网络延时等。
- 定位: app为了记录用户的活动或者提供基于位置的服务会进行定位。定位精度越高，定位时间越长，消耗电量也就越多。
- CPU: app做的每件事几乎都需要用CPU，所以CPU是电能消耗大户，高CPU使用时会迅速消耗掉用户的电池电量，所以我们要更合理的使用CPU，降低能耗
- 传感器和蓝牙: 长时间用不上加速度计、陀螺仪、磁力计等设备的动作数据时，应该停止更新数据，不然也会浪费电能。应按需获取，用完即停。蓝牙活动频度太高会消耗电能，应该尽量分批、减少数据轮询等操作
4. 电量测试 – 眼观
简单的耗电量测试, 将手机电量控制在固定的位置, 同时控制其他可能会影响测试结果的因素, 如 wifi, 蓝牙, 屏幕亮度等等, 通过执行相应的操作后, 来观察iPhone的掉电量, 或者用程序取出当前剩余电量([UIDevice currentDevice].batteryLevel). 这种测试方法比较简单, 如果非常明显的耗电问题, 还是可以发现的, 但是如果不是非常明显的问题, 没有具体的数据支撑, 还是没办法处理的.
5. 电量测试 – Xcode 测试耗电量
xcode自带了耗电量测试工具instruments->Energy Log，可以测试电量，测试方法与粗放的耗电量测试基本类似，不同的是，测试的时候，它需要手机上选择开发者——Logging——Energy，选择Start Recording就可以测试了。一段时间以后再stop，再用手机连接到电脑的instrument上，import记录就可以了。这种方法得到的是一个耗电等级，能一定程度放反应耗电量状况，但是同样的，没有具体的电流电压数据。
Energy Impact 中不同颜色带包的含义
Energy Impact会实时展示电量消耗，每个柱子代表每秒的电量消耗，通过每个柱子由不同的颜色组成，展示各部分电量消耗的比例，依次是Overhead（红色）、CPU（蓝色）、网络（深黄）、定位（淡黄）、GPU（绿色）、后台（深灰）、前台（淡灰）、Suspend（白色）。
6. 电量测试 – 系统级别日志解析
私有api获取电量信息可以参考越狱/私有API获取电量信息, 这里略过, 主要分析系统存储的数据库
**私有API获取的部分参数解释: **
CurrentCapacity : 当前剩余电量
FullCharged: 是否满电量
isCharging: 是否正在充电
MaxCapacity: 最大电池容量
Voltage: 当前电压
iphone 电池工作电压基本在4v左右,
1. 获取数据库方法
1. 登录Apple开发者网站[](https://developer.apple.com/documentation/)
2. 选择最底部菜单栏下的 support 下边的 Feedback & Bug Reporting
3. 进入页面后选择 Profiles and Logs
4. 进入到下级页面中选择 'Battery Life for iOS', 后边有证书和说明, 按照说明安装证书即可
5. 安装后, 将设备同步到电脑, 在"~/Library/Logs/CrashReporter/MobileDevice/[Your_Device_Name]/"下查找.PLSQL 或者PLSQL.gz 文件.
2. 根据表二中对数据库中的表明解释, 选择合适的表开始进行数据分析
1. 根据表PLBatteryAgent_EventBackward_BatteryUI 绘制测试期间的电池百分比数据.
说明:电量百分比数据，每 20 秒一条数据,
字段说明:
ID: 主键,
timestamp: 时间戳,
IsCharging: 是否在充电,
Level: 剩余电量百分比
2. 根据PLAccountingOperator_EventNone_Nodes 确认目标应用的节点号
说明: App 结点信息，每个 APP 对应唯一的结点号。用来确定手机内具体哪个 App
字段说明:
ID: 节点号码
timestamp: 时间戳, 猜测应该是应用的初次安装时间
IsPermanent: 是否是永久居民, 猜测应该是代表是都未系统级的应用
Name: boundle identifier
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-MBbskPtf-1616947306239)(./imgs/Snip20201220_2.png)]
3. 根据PLApplicationAgent_EventForward_Application 获取app状态信息
表说明: App 运行信息，记录每个 App 在哪个时间段以什么状态运行
字段说明:
ID: 应该是存储数据时候的主键
timestamp: 时间戳
identifier: 应用标识
pid: 猜测应该是进程ID
state: 运行状态 --> 1,2,4,8, 不知道对应的是什么状态
reason: 猜测应该是系统掉起还是用户调起的, --> 0,1
因为没有官方的文档说明, 部分字段基本靠猜测, 等绘制完图标的继续观察字段含义
4. 根据PLAppTimeService_Aggregate_AppRunTime 获取app的运行时长
表说明: APP 的运行时长统计，每个运行过的 APP，一小时一条数据
字段说明: 基本靠猜
ID: 主键
timestamp: 时间戳
BackgroundTime: 后台运行时长
screenOnTime: 前台运行时长
BundleID: 标识符
5. 根据PLAccountingOperator_Aggregate_RootNodeEnergy 获取app使用的详细信息
表说明: APP 的电量详细数据，记录每个 APP 的CPU\GPU\DRAM\ISP 等的耗电信息。一小时更新一次数据。
7. 参数列表及说明
表一: 电量信息数据库中部分表名及说明:
| 表明 | 描述 |
|---|---|
| PLBatteryAgent_EventBackward_BatteryUI | 电量百分比数据， (数据显示每5分钟采集一次) |
| PLBatteryAgent_EventBackward_Battery | 整台机器的电量数据，包含电流、电压、温度等，每 20 秒 左右一条数据 |
| PLIOReportAgent_EventBackward_EneryModel | 整机的详细电量数据。包含 CPU\GPU\DRAM\ISP 等关键信息。每半小时到一小时一条数据 |
| PLAccountingOperator_EventNone_Nodes | App 结点信息，每个 APP 对应唯一的结点号。用来确定手机内具体哪个 App |
| PLApplicationAgent_EventForward_Application | App 运行信息，记录每个 App 在哪个时间段以什么状态运行 |
| PLAppTimeService_Aggregate_AppRunTime | APP 的运行时长统计，每个运行过的 APP，一小时一条数据 |
| PLAccountingOperator_Aggregate_RootNodeEnergy | APP 的电量详细数据，记录每个 APP 的CPU\GPU\DRAM\ISP 等的耗电信息。一小时更新一次数据。 |
| PLAccountingOperator_EventNone_AllApps | 手机中安装的所有 App 的信息 |
| PLBatteryAgent_EventForward_LightningConnectorStatus Lighting | 接口连接状态。 |
| PLBatteryAgent_EventNone_BatteryConfig | 电池的配置信息。包括电池容量、循环计数、电池寿命、电池温度等信息 |
| PLBatteryAgent_EventNone_BatteryShutdown | 电池导致的意外关机记录。 |
| PLCameraAgent_EventForward_Camera | 相机使用记录。记录了相机类型和使用相机的 App |
| PLConfigAgent_EventNone_Config | 本机的一些配置信息和一些系统设置 |
| PLDisplayAgent_Aggregate_UserTouch | 屏幕点击计数。每 15 分钟记录一条数据 |
| PLDisplayAgent_EventForward_Display | 屏幕亮度信息。包括流明、尼特、亮度滑竿值等信息。 |
| PLProcessNetworkAgent_EventPoint_Connection | 网络连接记录。记录了发起网络连接的 App、地址、端口等信息 |
| PLXPCAgent_EventPoint_CacheDelete | 清除缓存的记录。包括申请的空间大小、清除缓存的耗时、清除的缓存大小、服务名称、紧急程度等信息。 |
计算电量的时候注意: 表中的 Energy 就是对应消耗的电量了，这里的单位在 iOS 9 是 mAh，iOS 9 及以上应该是 1/1000 mAh
表二: RootNodeID硬件对照表
| name | description |
|---|---|
| ISP | 影像处理器 |
| display | 显示 |
| VENC | 视频编码器 |
| DRAM | 内存 (动态随机访问存储器) |
| Torch | 手电筒D |
| AudioHeadset | 头戴式耳机 |
| AudioSpeaker | 扬声器 |
| FrontCamera | 前摄像头 |
| backCamera | 后摄像头 |
| AudioCodec | 音频编译码器 |
| BB | 基带(Base-Band) |
| BB-Voice | 基带话音信道 |
| SOC | system on a chip 片上系统 |
表三: iPhone 电池容量对照表
