网络优化及电量优化

网络优化

网络优化维度

• 网络优化需要从多个维度、多个方面展开，并建立合适的数据指标来反应当前的网络的各项特性；
• 多维度具体包括：流量消耗、弱网质量、网络稳定性以及应用性能等方面；
• 网络流量质量提升的同时会减少手机电量的消耗，减少公司的成本；

流量维度

• 减少整个应用的流量消耗，比如采用更小的数据格式，压缩数据传输，选择更小的图片
• 准确统计消耗的流量，网络类型，前后台等数据指标来减少网络流量消耗

质量维度

• 提高网络请求速度，提高网络请求成功率，提供网络缓存，减少网络请求提升应用体验，更小的数据格式在减少流量消耗的同时提升弱网下的体验
• 准确统计网络请求的各个维度，提升网络质量

网络优化工具

• NetworkProfiler
  AS: run > edit configuration ，勾选enable advanced profiling ，apply > profile 模式部署
• 抓包工具（Charles、Wireshark、Fiddler、TcpDump）
• Stetho
  连接Android与 Chrome;可以查看组件布局，网络抓包，sp存储，数据库存储
  implementation 'com.facebook.stetho:stetho:1.5.1'
  implementation 'com.facebook.stetho:stetho-okhttp3:1.5.1'
  Stetho.initializeWithDefaults(context)
  addNetworkInterceptor(new Stetholnterceptor())

流量统计

• TraticStats

TraticStats //系统重启后的流量数据统计
TrafficStats.getUidRxBytes(int uid)
TrafficStats.getUidTxBytes(int uid)
TrafficStats.getTotalRxBytes()
TrafficStats.getTotalTxBytes()

trafficStats.png

• NetworkStatsManager
• 获取指定时间问隔的流量
• 获取不同网络类型下的流量

流量优化

• 减少图片大小：
  • 选用合适的图片格式
  • 不同的清晰度对空间的大小影响很大
  • 合适的位置展示合适大小的图片
• 序列化数据
  • 减少序列化数据大小
  • JSON与XML为了提高可读性，在文件中加入了大量的符号，空格等宇符，占用空间，可以采用protocol buffers,nano-proto-buffer或flatbuffer来替换

Protocol Buffers：强大，灵活，但是对内存的消耗会比较大，并不是移动终端上的最佳选择;
Nano-Proto-Buffers： 基于Protocol，为移动终端做了特殊的优化，代码执行效率更高，内存使用效率更佳
FlatBuffers：这个开源库最开始是由Google研发的，专注于提供更优秀的性能

• JSON优化
  • 存在重复的属性名称一减少重复的属性名
  • GZIP不能进行有效的压缩一使得GZIP的压缩率更高
  • 同样的的数据类型可以批量优化
• 其他优化
  • 缓存数据
  • 不要采用轮询的方式获取数据
  • 数据压缩
  • 数据增量更新
  • 请求打包，减少请求头信息

质量优化

• DNS优化
  • DNS解析的失败率占联网失败中很大一种，而且首次域名解析—般需要几百毫秒
  • 采用IP直连省去 DNS 解析过程，节省这部分时间
  • 采用HtpDNS，避免Local DNS造成的域名劫持和跨网访问问题，解决域名解析异常带来的困扰
• 网络协议优化
  • 采用高版本HTTP
  • 采用quic协议，比如google的grpc
  • 采用socket长连，保证数据实时收发
• 图片优化
  • 选取合适的图片格式，不仅减少了流量也提高了网络传输的成功率
  • 选取缩略图，图片越小传输速度越快，成功率越高
  • 分片上传，根据网络情况动态调整分片大小，失败重传
• 其他优化
  • 打包网络请求，监控网络状态，在wifi下预取
  • 区分数据重要程度，低优先级数据在wifi网络下上传
  • 设置重试次数，减少服务器压力
  • 资源部署cdn
  • 弱网情况下，不显示图片

电量优化

电量消耗场景

• 在很多时候，根本就不关注电量的优化
• 硬件消耗电量来执行任务的过程叫做超时电流消耗
• 电量消耗的计算与统计是一件麻烦而且矛盾的事情，记录电量消耗本身也是一个费电量的事情，因此只能使用第三方检测电量的设备

待机状态耗电：
当设备处于待机状态时消耗的电量是极小的，比如Nexus5，打开飞行模式，可以待机接近一个月

屏幕唤醒耗电：
屏幕唤醒(Screen on)会出现电量使用高风险

CPU唤醒耗电：
CPU唤醒会出现电量使用高峰线，后续正常消耗，较为平稳

蜂窝式无线耗电：
1：发送出现耗电高峰
2：接收出现耗电高峰
3：保持唤醒耗电均衡

消耗维度
• 平均只有30%左右的电量是被程序最核心的方法例如绘制图片，摆放布局等等所使用掉
• 剩余70%是被上报数据，检查位置信息，定时检索等使用掉的

BATTERY-HISTORIAN使用

工具安装地址
https://github.com/google/battery-historian

Docker环境安装 （可能需要梯子）
• 安装Docker Community Edition
• 运行Battery Historian镜像
• docker -- run -p <port>:9999 gcr.io/android-battery-historian/stable:3.0 --port9999

导出电量信息
• adb shell dumpsys batterystats --reset
• adb shell dumpsys batterystats --enable full-wake-history

导出电量信息
• 7.0: adb bugreport bugreport.zip
• 6.0: adb bugreport > bugreport.txt
• 上传bugreport到http://locathost:9999

截图2212143.png

指标含义
• battery_level：电量
• plugged：充电状态，充电时间
• screen：屏幕是否点亮
• top：当前运行app
• wake_ lock: wake lock模块工作时间
• cpu running：cpu执行状态
• JobScheduler：JobScheduler执行状态
• wifi：wifi模块相关状态

电量记录

Android在进行电量统计时，并不是采用直接记录电流消耗量的方式，而是跟踪硬件模块在不同状态下的使用时间，收集一些可用信息，用来近似的计算出电池消耗量

frameworks/base/core/res/res/xml/power_profile.xml记录着各个模块单位时间的耗电量，由厂商定义

电量优化方式

• 减少唤醒屏幕的次数与持续的时间，采用Wakelock来处理唤醒的问题
• 监控充电状态执行非必须的操作
• 打包网络请求
• 采用JobScheduler对任务进行定时处理
• 减少定位获取次数，根据需求选取精度，多模块复用定位，及时注销定位监听
• 传感器根据需要选取合适的采用率，采样率越高越耗电，在后台及时注销传感器监听
• 后台停止动画运行，缩小动画执行范围