(译)功耗问题之Partial Wake Locks

和你一起终身学习，这里是程序员 Android

本篇文章主要介绍 Android 开发中的部分知识点，通过阅读本篇文章，您将收获以下内容:

一、发现问题
二、解决问题
三、验证问题
四、最佳实践

Partial wake locks 是 PowerManager API 中的一种机制。可让开发人员在设备显示屏关闭（无论是由于系统超时还是用户按下电源按钮）之后，继续让CPU保持运行状态。

您的应用通过 acquire()) 使用 PARTIAL_WAKE_LOCK 标志调用来获取部分唤醒锁。

如果部分唤醒锁 在您的应用程序在后台运行时被长时间Hold，则会 stuck（用户看不到应用程序的任何部分）。

这种情况会耗尽设备的电池电量，因为它会阻止设备进入低功耗模式。建议 Partial wake locks 应仅在必要时使用，并且再不需要时立即释放。

如果您的应用有 Partial wake locks 卡住，则可以使用下文中的指导来诊断和解决问题。

一、发现问题

您可能并不总是知道App被 Partial wake locks 卡住了。如果您已经发布了应用程序，则Android vitals可帮助您了解问题。

Android vitals

当您的应用程序显示卡住的部分唤醒锁时 ，Android vitals 可以通过Play Console提醒您，从而帮助提高应用程序的性能 。Android vitals 主要报告 partial wake locks 卡住至少一个小时以上的问题，比如：

• 至少占整个电池消耗的0.70％

或者

• 仅在后台运行时，至少有0.10％的电池电量消耗

电池电量是指两次充满电的间隔，显示的电池续航次数是该应用程序所有测量用户的汇总。有关Google Play如何收集Android生命数据的信息，请参阅 Play Console文档。

一旦知道您的应用程序卡住了部分唤醒锁，下一步就是解决该问题。

二、解决问题

唤醒锁是在Android平台的早期版本中引入的，但是随着时间的推移，以前需要唤醒锁的许多用例现在可以通过诸如WorkManager更新的API更好地解决问题。

本节包含修复唤醒锁的技巧，但从长远来看，请考虑迁移您的应用程序，以遵循 第四部分最佳实践 中的建议。

在代码中标识并修复需要唤醒锁的位置，例如newWakeLock(int ,String)或WakefulBroadcastReceiver(Android O 已弃用)

• newWakeLock(int ,String)

 PowerManager pm = (PowerManager)mContext.getSystemService(
                                          Context.POWER_SERVICE);
 PowerManager.WakeLock wl = pm.newWakeLock(
                                      PowerManager.SCREEN_DIM_WAKE_LOCK
                                      | PowerManager.ON_AFTER_RELEASE,
                                      TAG);
 wl.acquire();
 // ... do work...
 wl.release();
 

1.建议在唤醒锁标记包名、类名、方法名

这样方便您可以轻松地在源码中标识创建唤醒锁的位置。以下是一些其他提示：

• 忽略名称中的任何个人身份信息（PII），例如电子邮件地址。否则，设备将记录日志，_UNKNOWN 而不是唤醒锁名称。
• 不要以编程方式获取类或方法的名称，例如通过调用 getName()) ，因为Proguard可能会混淆它们。而是使用硬编码的字符串。
• 不要添加计数器或唯一标识符来唤醒锁定标签。系统将无法聚合通过相同方法创建的唤醒锁，因为它们都具有唯一的标识符。

2.确保您的代码释放了它获取的所有唤醒锁

准确的使用 acquire())及release())，避免异常导致无法是否唤醒锁。

• 举例由于未捕获的异常导致未释放的唤醒锁

    void doSomethingAndRelease() throws MyException {
        wakeLock.acquire();
        doSomethingThatThrows();
        wakeLock.release();  // does not run if an exception is thrown
    }

正确的写法应该如下

    void doSomethingAndRelease() throws MyException {
        try {
            wakeLock.acquire();
            doSomethingThatThrows();
        } finally {
            wakeLock.release();
        }
    }

3.确保唤醒锁在不再需要时被释放

如果您使用唤醒锁来允许后台任务完成，请确保该任务完成时及时释放唤醒锁。如果唤醒锁保持的时间比预期的要长而不被释放，则可能意味着您的后台任务花费的时间比预期的要多。

三、验证问题

解决了代码中的问题后，请使用以下Android工具验证您的应用正确释放了唤醒锁：

1.dumpsys

dumpsys 提供设备上系统服务状态的信息。可以通过使用adb 命令看电源服务的状态（包括唤醒锁列表）adb shell dumpsys power

C:\Users\Administrator>adb shell dumpsys power 
POWER MANAGER (dumpsys power)

Power Manager State:
  ... ...
  mBatteryLevel=46   // 电量信息
  mBatteryLevelWhenDreamStarted=0
  mDockState=0
  mStayOn=false
  mProximityPositive=false //Psensor
  mBootCompleted=true
  mSystemReady=true
  ... ... 

Settings and Configuration:
  
  ... ...
  mScreenBrightnessSettingMinimum=30  //屏幕连读参数
  mScreenBrightnessSettingMaximum=255
  mScreenBrightnessSettingDefault=102
  mScreenBrightnessForVrSettingDefault=86
  mScreenBrightnessForVrSetting=86
  mDoubleTapWakeEnabled=false
  mIsVrModeEnabled=false
  ... ...

Suspend Blockers: size=4  //唤醒中断源
  PowerManagerService.WakeLocks: ref count=0
  PowerManagerService.Display: ref count=0
  PowerManagerService.Broadcasts: ref count=0
  PowerManagerService.WirelessChargerDetector: ref count=0
  ... ...

2.Battery Historian

Battery Historian 一种将 Android Bugreport的输出解析为与电源相关的事件的可视表示的工具。
比如：遇到功耗问题，我们可以执行以下命令抓取 bugreport，并通过BatteryHistorian 分析唤醒源。
具体操作步骤如下：

adb shell dumpsys batterystats --reset
adb shell dumpsys batterystats --enable full-wake-history
adb bugreport bugreport.zip

BatteryHistorian 详细使用方法，请点击下方链接。
BatteryHistorian使用详解

四、最佳实践

通常，应用应避免部分唤醒锁定，因为这样很容易耗尽用户的电池。Android为需要部分唤醒锁的用例提供了替代API。部分唤醒锁的另一个用例是确保屏幕关闭时音乐应用程序继续播放。如果您使用唤醒锁来运行任务，请考虑在background processing guide.
描述的替代方法。
如果必须使用部分唤醒锁，请遵循以下建议：

• 确保您的应用程序的某些部分保留在前台。例如，如果您需要运行服务，请start a foreground service。直观地向用户表明您的应用仍在运行。
• 确保获取和释放唤醒锁的逻辑尽可能简单。当您的唤醒锁逻辑与混淆多种状态，超时，执行程序池和/或回调事件相关联时，该逻辑中的任何细微错误都可能导致唤醒锁的保存时间超出预期。这些错误很难诊断和调试。

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