Android 电量优化概览

Overdraw就是过度绘制，是指在一帧的时间内（16.67ms）像素被绘制了多次，理论上一个像素每次只绘制一次是最优的，但是由于重叠的布局导致一些像素会被多次绘制，而每次绘制都会对应到CPU的一组绘图命令和GPU的一些操作，当这个操作耗时超过16.67ms时，就会出现掉帧现象，表现为应用卡顿，所以对重叠不可见元素的重复绘制会产生额外的开销，需要尽量减少Overdraw的发生。

2.2 Overdraw检测

Android提供了测量Overdraw的选项，在开发者选项－调试GPU过度绘制（Show GPU Overdraw），打开选项就可以看到当前页面Overdraw的状态，就可以观察屏幕的绘制状态。该工具会使用三种不同的颜色绘制屏幕，来指示 overdraw发生在哪里以及程度如何，其中：

没有颜色：意味着没有overdraw。像素只画了一次。
蓝色：意味着overdraw 1倍。像素绘制了两次。大片的蓝色还是可以接受的（若整个窗口是蓝色的，可以摆脱一层）。
绿色：意味着overdraw 2倍。像素绘制了三次。中等大小的绿色区域是可以接受的但你应该尝试优化、减少它们。
浅红：意味着overdraw 3倍。像素绘制了四次，小范围可以接受。
暗红：意味着overdraw 4倍。像素绘制了五次或者更多。这是错误的，要修复它们。

2.3 UI优化优化

1.使用RelativeLayout和ConstraintLayout减少层级嵌套。
2.去掉Window的默认背景。
3.去掉其他不必要的背景。
4.自定义View处理。
5.ViewStub高效占位符。
6.Merge。

三、网络

大数据量的网络传输
不停的网络切换

3.1 移动网络

Full power: 能量最高的状态，移动网络连接被激活，允许设备以最大的传输速率进行操作。
Low power:一种中间状态，对电量的消耗差不多是Full power状态下的50%。
Standby: 最低的状态，没有数据连接需要传输，电量消耗最少。

3.2 Wi-Fi

在理想情况下，吞吐量大，延迟低，通常是不计费。

通常情况下，使用Wi-Fi连接网络的功耗要低于移动网络。所以大数据量的网络传输(例如版本升级等使用WiFi更好)

3.3 网络优化

1.网络请求之前，检查网络连接。没有网络连接不进行请求。
2.判断网络类型，针对特定的数据在特定的网络下请求。例如：大量数据传输的时候，在wifi下请求。wifi下下载数据耗电量只有2、3、4、5G的1/3。
3.界面展示的数据非Wi-Fi下不预取。
4.使用效率高的解析工具。根据具体业务数据量的大小，选择合适的解析工具。例如Android上面的协议解析一般推荐json。
5.使用GZIP压缩方式下载数据，能减少网络流量，缩短下载时间。
6.合理使用缓存，避免重复操作。
7.使用推送，代替循环请求。
8.触发网络请求的操作，每次都会保持无线信号持续一段时间，我们可以把零散的网络请求打包进行一次操作，避免过多的无线信号引起的电量消耗。
9.实时的信息上报后台运行时改成非实时上报。
10.合并网络请求，减少请求次数。
11.尽量利用Wi-Fi传输信息。

四、CPU

CPU频率
- CPU频率表示CPU的计算能力，频率决定CPU周期，互为倒数，CPU主频越快，耗时越短。
CPU时间片
- 在计算机中，每隔N个高电频脉冲，时钟计算器加1，可以把自然时间分成固定的小块这个就是。
- 时间片：CPU时间片「10ms」 单位是jiffies。
CPU利用率
- CPU分「用户态，系统态，空闲态」，利用率 = (执行用户态 + 系统态的jiffies )/ 总jiffies。

4.1 变频

Ondemand:官方内核默认使用这种调速器，规则是有高需求，迅速跳到最大频率，有低需求时迅速降到最小频率。
Conservative:规则是慢升快降，注重省电，有高需求，逐渐提高频率，有低需求时，迅速跳到最小频率。
Interactive:规则是快升慢降，有高需求，逐渐提高频率，有低需求时，逐渐减低频率Lulzactive:根据负载逐级升高或者降低频率。
Powersave:把频率锁定在设定范围的最小值，负载再高也不升高频率，很省电。
Performance:把频率锁定在设定范围的最大值，无论负载如何，CPU都全速运行，很费电。

注： 「CPU的频率高才越耗电」 。

4.2 CPU优化

计算优化；
避免WakeLock使用不当；
避免Alarm Manager使用不当；
使用Job Scheduler(WorkManager)。

4.2.1 计算优化

尽量避开浮点运算
除法变乘法
充分利用位移(源码中有大量位移运算)
查表法，直接使用映射关系，但会增加内存，视具体场景来定
利用arm neon指令集做并行运算，需要ARM V7及以上架构CPU才能支持

4.2.2 避免WakeLock使用不当

WakeLock策略

PARTIAL_WAKE_LOCK:保持CPU 运转，屏幕和键盘灯有可能是关闭的。
SCREEN_DIM_WAKE LOCK:保持CPU 运转，允许保持屏幕显示但有可能是灰的，允许关闭键盘灯。
SCREEN_BRIGHT_WAKE_LOCK:保持CPU 运转，保持屏幕高亮显示，允许关闭键盘灯。
FULL_WAKE_LOCK: 保持CPU 运转，保持屏幕高亮显示，键盘灯也保持亮度。
ACOUIRE CAUSES WAKEUP:不会唤醒设备，强制屏幕马上高亮显示，键盘灯开启。有一个例外，如果有notification弹出的话，会唤醒设备。
ON_AFTER_RELEASE: WakeLock 被释放后，维持屏幕亮度一小段时间，减少WakeLock 循环时的闪烁情况。

4.2.3 避免Alarm Manager使用不当

ELAPSED REALTIME: 在多少 ms 后呼叫指定的 PendingIntent。若当时手机处于休眠，会延迟到手机醒来时(屏幕可能还是关的)才做。
「ELAPSED REALTIME WAKEUP」:在多少 ms 后呼叫指定的 PendingIntent。若当时手机处于休眠，会唤醒手机做事，同时休眠期间被延迟的事也会一起执行。「是最常见的耗电凶手」。
RTC:在指定的某段时间做事。若当时手机处于休眠，会延迟到手机醒来时 (屏幕可能还是关的)才做。
「RITC WAKEUP」:在指定的某段时间做事。若当时手机处于休眠，「会唤醒手机做事」，同时休眠期间被延迟的事也会一起执行。通常用于闹钟、记事提醒等。

Alarm能不用最好不用。
ELAPSED_REALTIME_WAKEUP是精准闹钟，能不用最好不用。

4.2.4 使用Job Scheduler(WorkManager)

重要不紧急的任务，可以延迟执行，如定期数据库更新和数据上报。
耗电量较大的任务，比如充电时才希望执行备份数据操作。
不紧急可以不执行的网络任务，如在Wi-Fi环境预加载数据。
可以批量执行的任务。

五、其他

5.1 GPS优化

精准度要求不高不用需要开启GPS，蜂窝无线提供的数据足以
避免在信号弱(地下室)开启GPS

Android 电量优化概览

一、三大耗电模块

二、显示

2.1 Overdraw简介