APP——功耗测试（耗电测试）——adb命令复杂获取分析

清除已有的耗电量数据——   adb shell dumpsys batterystats --enable full-wake-history

设备耗电量数据重置——   adb shell dumpsys batterystats --reset

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电量分析工具Battery Historian的环境搭建与使用

Battery Historian 是一个这样的的工具：可以在 Android 5.0 Lollipop（API 级别21）及更高版本的 Android 设备上检测与电池相关的信息和事件，而在此期间，该设备没有插上电源。它允许应用程序开发人员在时间轴上可视化系统和应用级别的事件，并使用平移和缩放功能，在设备最后一次完全充电之后，可以轻松地查看各种聚合统计信息，可以选择一个应用程序，检查所选择的应用程序对电池指标的影响。此外，它还允许对两个错误报告进行 A/B 比较，突出显示了关键电池相关指标的差异。

环境配置

（1）安装Go编程语言

点击下载go语言。
配置GOROOT、GOPATH、PATH环境变量。

 

GOROOT

 

GOPATH

 

Path

检查是否安装成功：cmd 执行 “go version”

 

 

（2）安装 Python

下载：https://www.python.org/ 【注意仅支持 python 2.7，python3.0改变很大】

安装

配置环境变量

 

Paste_Image.png

检查是否安装成功：cmd 执行 “python –V”【注意是大写V】

 

 

（3）安装Git

下载：https://git-scm.com/

安装

检查是否安装成功：cmd 执行 “git version”

 

 

（4）下载 Battery Historian 源码并且运行

1. cmd 执行“go get -d -u github.com/google/battery-historian/...”【注意最后有三个点】

 

 

下载成功后会在GOPATH(我自己建的工作空间文件目录）下生成src文件夹

 

 

2. 进入到$GOPATH/src/github.com/google/battery-historian目录下方

   
   
    

   

    

3. 运行Battery Historian

  cmd 执行“go run setup.go”【第一次执行要下载，时间会久一些，以后就快些】

 

 

ps：http://blog.csdn.net/feitian_666/article/details/52756522 提供了一个在没有下载成功情况下补充“go run setup.go”的方法：手动下载【closure-library】和【closure-compiler】和【flot-axislabels】，解压放到 GOROOT 目录下 third_party 文件夹下方的的 closure-compiler、closure-library 和flot-axislabels 文件夹，如果没有均手动创建。

  cmd 执行 go run cmd/battery-historian/battery-historian.go

 

 

4. 检查/battery-historian是否运行
   登录网址 http://localhost:9999查看是否加载运行battery historian。
   
    

   

   G@~)M7WYR)R@T_(V9P%@5JV.png

使用

(1).初始化

battery-historian工具需要使用bugreport中的Battery History，因此需要如下的操作。
重启adb服务：

adb kill-server
adb start-server

这一步很重要，因为当我们开发时做电量记录时会打开很多可能造成冲突的东西。为了保险起见我们重启adb。
通过以下命令来打开电池数据的获取以及重置：

adb shell dumpsys batterystats --enable full-wake-history
adb shell dumpsys batterystats --reset

上面的操作很重要，因为可以过滤掉不需要的数据。然后断开数据线（防止数据线造成充放电数据干扰），运行自己的APP进行测试。

(2)导出手机的 Bugreport 文件

重新连接USB调试，通过下面的命令获取数据：

adb bugreport bugreport.zip（6.0以及以下的，使用adb bugreport > bugreport.txt导出）

你在哪个目录下执行adb bugreport bugreport.zip 就会在哪个目录下生成 bugreport.zip文件

(3)上传bugreport.zip文件至 http://localhost:9999

 

 

最后

注意：7.0以下的，需要使用旧版本的adb工具，不然没法采集，参考文章http://blog.csdn.net/mwq30123/article/details/53888449
注意：官方SDK文档导出文件方式为:adb shell dumpsys batterystats > batterystats.txt。使用python historian.py batterystats.txt > batterystats.html查看数据。这是battery-historian老版本的使用方式. 目前Battery Historian已更新2.0版本, 推荐使用bugreport方式导出数据分析, 可以看到更多信息。
注意：模拟器可能获取不到有用的电量数据，网页没有显示电量信息，如下图所示：

 

模拟器的bugreport

 

真实手机的bugreport

android电量统计的原理可以参看这篇文章:http://duanqz.github.io/2015-07-21-batterystats-part1

大致原理摘录如下:

一、电量记录

1. 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。

举一个例子，假定某个APK的使用了GPS，使用时间用 t 表示。GPS模块单位时间的耗电量用 w 表示，那么，这个APK使用GPS的耗电量就可以按照如下方式计算：
耗电量 = 单位时间耗电量(w) × 使用时间(t)
frameworks.jar里的frameworks/base/core/res/res/xml/power_profile.xml这个文件，记录着各个模块单位时间的耗电量， 由厂商定义。
以下是Nexus 5(hammerhead)耗电参数配置的代码片段：

<device name="Android">
    <!-- All values are in mAh except as noted -->
    <item name="none">0</item>
    ...
    <item name="wifi.on">3.5</item>
    <item name="wifi.active">73.24</item>
    <item name="wifi.scan">75.48</item>
    ...
    <item name="battery.capacity">2300</item>
</device>

2. Android框架层通过一个名为batterystats的系统服务，实现了电量统计的功能。

收集信息被组织起来，在内存中的数据结构是由BatteryStats类描述的。 为了能够从不同维度统计耗电量，这个数据结构设计得比较复杂，我们不在这里展开讨论，仅通过一个收集应用程序前台运行时间的例子，来说明信息收集过程。
记录应用程序中所有Activity从显示状态(Resumed)到消失状态(Paused)的时间，就能够统计应用程序的前台运行时间。Activity状态的切换是由AMS掌控的，因此AMS需要将Activity的状态信息通知给batterystats服务。

当Activity要切换到显示状态(Resumed)时，
会调用ActivityStackSupervisor.resumeTopActivitiesLocked()方法，
接下来会调用ActivityStack.resumeTopActivityInnerLocked()方法来完成Activity的状态切换，在完成状态切换后， 会调用
ActivityStackSupervisor.reportResumedActivityLocked()方法，从这里开始，就开始通报了：“本Activity已经进入了显示状态”。
在ActivityStackSupervisor.reportResumedActivityLocked()中得到BatteryStatsImpl对象， 
并启动一个计时器(StopwatchTimer)，
记录下了启动时间.在Activity pause时， 再得到结束时间， 这样就得到了应用程序的acitiviy在前台的运行时间了。

除了应用程序前台运行时间，还有很多信息是batterystats服务关注的，包括WakeLock、Sendor、Wifi、Audio、Video等，这些信息的采集方式与上述过程雷同，都会经过以下步骤：

由相应的模块发起状态变更的通知
BatteryStats使用定时器记录起止时间

二、电量信息的储存

Android支持历史电量信息的显示的，如果重新启动Android，那内存中的数据就丢失了， 所以需要把这些信息存储到磁盘上，磁盘上的 /data/system/batterystats.bin 文件中就是电量信息的序列化数据。
batterystats服务启动时，会从 batterystats.bin 这个文件中读取数据，来初始化BatteryStats这个数据结构。

三、电量计算

BatteryStatsHelper.refreshStats()承载了电量计算的全部过程，在需要显示电量统计信息的地方，就可以通过BatteryStatsHelper这个类，来获取统计完成的电量信息。 Setting.apk就引用了这个类。电量计算大体可以分为两块：

1. AppUsage：应用程序耗电量计算，是指每一个应用程序使用硬件模块所产生的耗电量

在BatteryStatsHelper.processAppUsage()这个方法中，实现了应用程序的电量计算(实际上统计的粒度是uid，不同的apk可以运行在同一个uid)。

2. MiscUsage：其他杂项耗电量计算

所谓杂项，其实就是用户比较关心的一大类，包括：待机的耗电量、亮屏的耗电量、通话的耗电量、Wifi的耗电量等，这个统计是系统层面的， 作为app的开发人员可以忽略掉这部分内容。

我们来总结一下应用程序的电量计算过程。Android通过一个名为BatteryStats.Uid的数据结构来维护一个应用程序的电量统计信息。 这个数据结构中，又包含很多子结构：

Proc：表示属于Uid的进程，一个Uid中可能会有多个进程，每个进程都有CPU占用时间
WakeLock：表示Uid持有的WakeLock锁的电量统计，一个Uid也可能会持有多个锁
Mobile Radio：表示Uid使用数据流量的电量统计，譬如3G流量、4G流量
Wifi：表示Uid使用wifi的电量统计
Sendor：表示Uid使用传感器的电量统计
Android提供的dumpsys命令用于查看系统服务的信息， 将batterystats作为参数，就能输出完整的电量统计信息。

adb shell dumpsys batterystats