Android耗電優化實踐 （一）
Java Hook
Hook 方案的好處在於使用者接入非常簡單，不需要去修改自己的代碼。下面我以幾個比較常用的規則爲例，看看如果使用 Java Hook 達到監控的目的。
- WakeLock。WakeLock 用來阻止 CPU、屏幕甚至是鍵盤的休眠。類似 Alarm、JobService 也會申請 WakeLock 來完成後臺 CPU 操作。WakeLock 的核心控制代碼都在PowerManagerService中，實現的方法非常簡單。
// 代理 PowerManagerService
ProxyHook().proxyHook(context.getSystemService(Context.POWER_SERVICE), "mService", this)；
@Override
public void beforeInvoke(Method method, Object[] args) {
// 申請 Wakelock
if (method.getName().equals("acquireWakeLock")) {
if (isAppBackground()) {
// 應用後臺邏輯，獲取應用堆棧等等
} else {
// 應用前臺邏輯，獲取應用堆棧等等
}
// 釋放 Wakelock
} else if (method.getName().equals("releaseWakeLock")) {
// 釋放的邏輯
}
}
- Alarm。Alarm 用來做一些定時的重複任務，它一共有四個類型，其中ELAPSED_REALTIME_WAKEUP和RTC_WAKEUP類型都會喚醒設備。同樣，Alarm 的核心控制邏輯都在AlarmManagerService中，實現如下：
// 代理 AlarmManagerService
new ProxyHook().proxyHook(context.getSystemService
(Context.ALARM_SERVICE), "mService", this)；
public void beforeInvoke(Method method, Object[] args) {
// 設置 Alarm
if (method.getName().equals("set")) {
// 不同版本參數類型的適配，獲取應用堆棧等等
// 清除 Alarm
} else if (method.getName().equals("remove")) {
// 清除的邏輯
}
}
- 其他。對於後臺 CPU，我們可以使用卡頓監控相關的方法。對於後臺網絡，同樣我們可以通過網絡監控相關的方法。對於 GPS 監控，我們可以通過 Hook 代理LOCATION_SERVICE。對於 Sensor，我們通過 Hook SENSOR_SERVICE中的“mSensorListeners”，可以拿到部分信息。
通過 Hook，我們可以在申請資源的時候將堆棧信息保存起來。當我們觸發某個規則上報問題的時候，可以將收集到的堆棧信息、電池是否充電、CPU 信息、應用前後臺時間等輔助信息也一起帶上。
開始編碼
下面開始lib_battery_hook的編寫，這個框架花了兩天時間完成，主要是裏面代理Hook的實現，需要翻閱相關的源碼並分析，最終實現了IAlarmManagerHook、IPowerManagerHook、ILocationManagerHook這三那個代理，分別實現對AlarmManager、PowerManager、LocationManager的監聽。
/**
* @date on 2019/2/19
* @author lyg-hhy1
* @email [email protected]
* @describe
*/
public class BatteryHookManager {
/**
* 初始化
* @param context
*/
public void initHook(Context context){
//初始化日誌
BatteryLogUtil.init(context);
//初始化Hook
new IAlarmManagerHook(context).onInstall();
new IPowerManagerHook(context).onInstall();
new ILocationManagerHook(context).onInstall();
}
private BatteryHookManager(){}
private static class BatteryHookManagerHolder{
private static final BatteryHookManager INSTANCE= new BatteryHookManager();
}
public static BatteryHookManager getImp(){
return BatteryHookManagerHolder.INSTANCE;
}
}
在項目的application裏面初始化BatteryHook，
public class BatteryApplication extends Application {
@Override
public void onCreate() {
super.onCreate();
BatteryHookManager.getImp().initHook(this);
}
}
發現問題
集成後，迫不及待跑了一下，果然看到了下面這些日誌：
這個好像是高德地圖SDK的定位，每次項目啓動app都會觸發一次，
還發現一處比較詭異的，IMPushService長期持有設備喚醒鎖，看了一下代碼
@Override
public int onStartCommand(Intent intent, int flags, int startId) {
try {
if (wakeLock != null && !wakeLock.isHeld()) {
wakeLock.acquire();
}
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
……
}
@Override
public void onDestroy() {
if (wakeLock != null && wakeLock.isHeld()) {
wakeLock.release();
}
wakeLock = null;
……
}
很奇怪，從IM的服務啓動，到銷燬，一直持有設備喚醒鎖，這肯定非常的耗電。接下來我們採用的是Battery Historian2.0驗證了一下，Historian2.0這是Google推出的一款Android系統電量分析工具，支持5.0(API 21)及以上系統手機的電量分析。
修復並驗證
這是優化之前的好定分析：
下面是去掉IMService中長期喚醒設備，這是優化之後的結果：
統計結果如下：
| 測試場景 | 測試時長 | 消耗電量 |
|---|---|---|
| 去掉wakeLock之前 | 44m24s466ms | 0.27% |
| 去掉之後 | 34m56s238ms | 0.03% |
從測試結果可以看出，沒有優化前耗電是優化後的9倍。