APP——功耗測試（耗電測試）——adb命令復雜獲取分析

本文轉載自查看原文 2020-07-11 16:07 1710 APP——功耗測試（耗電測試）

查看手機電量信息：adb shell dumpsys battery

設置電池為充電狀態——adb shell dumpsys battery set status 2

設置電池為非充電狀態——adb shell dumpsys battery set status 1

設置電量百分比——adb shell dumpsys battery set level 100

復位，恢復實際狀態——adb shell dumpsys battery reset

設置斷開充電（Android 6.0以上）——adb shell dumpsys battery unplug ——軟件角度模擬斷開充電（實際上是充進電）

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獲取整個設備的電量消耗信息： adb shell dumpsys batterystats | more
獲取某個apk的電量消耗信息： adb shell dumpsys batterystats 包名 | more

C:\Users\del>adb shell dumpsys batterystats | more > C:\Users\del\Desktop\a.txt

C:\Users\del>adb shell dumpsys batterystats com.wawj.app.t | more > C:\Users\del\Desktop\a.txt

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清除已有的耗電量數據—— adb shell dumpsys batterystats --enable full-wake-history

設備耗電量數據重置—— adb shell dumpsys batterystats --reset

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電量分析工具Battery Historian的環境搭建與使用

Battery Historian 是一個這樣的的工具：可以在 Android 5.0 Lollipop（API 級別21）及更高版本的 Android 設備上檢測與電池相關的信息和事件，而在此期間，該設備沒有插上電源。它允許應用程序開發人員在時間軸上可視化系統和應用級別的事件，並使用平移和縮放功能，在設備最后一次完全充電之后，可以輕松地查看各種聚合統計信息，可以選擇一個應用程序，檢查所選擇的應用程序對電池指標的影響。此外，它還允許對兩個錯誤報告進行 A/B 比較，突出顯示了關鍵電池相關指標的差異。

環境配置

（1）安裝Go編程語言

點擊下載go語言。
配置GOROOT、GOPATH、PATH環境變量。

GOROOT

GOPATH

Path

檢查是否安裝成功：cmd 執行 “go version”

（2）安裝 Python

下載：https://www.python.org/ 【注意僅支持 python 2.7，python3.0改變很大】

安裝

配置環境變量

Paste_Image.png

檢查是否安裝成功：cmd 執行 “python –V”【注意是大寫V】

（3）安裝Git

下載：https://git-scm.com/

安裝

檢查是否安裝成功：cmd 執行 “git version”

（4）下載 Battery Historian 源碼並且運行

cmd 執行“go get -d -u github.com/google/battery-historian/...”【注意最后有三個點】

下載成功后會在GOPATH(我自己建的工作空間文件目錄）下生成src文件夾

進入到$GOPATH/src/github.com/google/battery-historian目錄下方
運行Battery Historian

  cmd 執行“go run setup.go”【第一次執行要下載，時間會久一些，以后就快些】

ps：http://blog.csdn.net/feitian_666/article/details/52756522 提供了一個在沒有下載成功情況下補充“go run setup.go”的方法：手動下載【closure-library】和【closure-compiler】和【flot-axislabels】，解壓放到 GOROOT 目錄下 third_party 文件夾下方的的 closure-compiler、closure-library 和flot-axislabels 文件夾，如果沒有均手動創建。

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

檢查/battery-historian是否運行
登錄網址 http://localhost:9999查看是否加載運行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。
重啟adb服務：

adb kill-server
adb start-server

這一步很重要，因為當我們開發時做電量記錄時會打開很多可能造成沖突的東西。為了保險起見我們重啟adb。
通過以下命令來打開電池數據的獲取以及重置：

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

上面的操作很重要，因為可以過濾掉不需要的數據。然后斷開數據線（防止數據線造成充放電數據干擾），運行自己的APP進行測試。

(2)導出手機的 Bugreport 文件

重新連接USB調試，通過下面的命令獲取數據：

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

你在哪個目錄下執行adb bugreport bugreport.zip 就會在哪個目錄下生成 bugreport.zip文件

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

最后

注意：7.0以下的，需要使用舊版本的adb工具，不然沒法采集，參考文章http://blog.csdn.net/mwq30123/article/details/53888449
注意：官方SDK文檔導出文件方式為:adb shell dumpsys batterystats > batterystats.txt。使用python historian.py batterystats.txt > batterystats.html查看數據。這是battery-historian老版本的使用方式. 目前Battery Historian已更新2.0版本, 推薦使用bugreport方式導出數據分析, 可以看到更多信息。
注意：模擬器可能獲取不到有用的電量數據，網頁沒有顯示電量信息，如下圖所示：

模擬器的bugreport

真實手機的bugreport

android電量統計的原理可以參看這篇文章:http://duanqz.github.io/2015-07-21-batterystats-part1

大致原理摘錄如下:

一、電量記錄

1. Android在進行電量統計時，並不是采用直接記錄電流消耗量的方式，而是跟蹤硬件模塊在不同狀態下的使用時間，收集一些可用信息，用來近似的計算出電池消耗量。

舉一個例子，假定某個APK的使用了GPS，使用時間用 t 表示。GPS模塊單位時間的耗電量用 w 表示，那么，這個APK使用GPS的耗電量就可以按照如下方式計算：
耗電量 = 單位時間耗電量(w) × 使用時間(t)
frameworks.jar里的frameworks/base/core/res/res/xml/power_profile.xml這個文件，記錄着各個模塊單位時間的耗電量，由廠商定義。
以下是Nexus 5(hammerhead)耗電參數配置的代碼片段：

<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框架層通過一個名為batterystats的系統服務，實現了電量統計的功能。

收集信息被組織起來，在內存中的數據結構是由BatteryStats類描述的。為了能夠從不同維度統計耗電量，這個數據結構設計得比較復雜，我們不在這里展開討論，僅通過一個收集應用程序前台運行時間的例子，來說明信息收集過程。
記錄應用程序中所有Activity從顯示狀態(Resumed)到消失狀態(Paused)的時間，就能夠統計應用程序的前台運行時間。Activity狀態的切換是由AMS掌控的，因此AMS需要將Activity的狀態信息通知給batterystats服務。

當Activity要切換到顯示狀態(Resumed)時， 會調用ActivityStackSupervisor.resumeTopActivitiesLocked()方法， 接下來會調用ActivityStack.resumeTopActivityInnerLocked()方法來完成Activity的狀態切換，在完成狀態切換后， 會調用 ActivityStackSupervisor.reportResumedActivityLocked()方法，從這里開始，就開始通報了：“本Activity已經進入了顯示狀態”。 在ActivityStackSupervisor.reportResumedActivityLocked()中得到BatteryStatsImpl對象， 並啟動一個計時器(StopwatchTimer)， 記錄下了啟動時間.在Activity pause時， 再得到結束時間， 這樣就得到了應用程序的acitiviy在前台的運行時間了。

除了應用程序前台運行時間，還有很多信息是batterystats服務關注的，包括WakeLock、Sendor、Wifi、Audio、Video等，這些信息的采集方式與上述過程雷同，都會經過以下步驟：

由相應的模塊發起狀態變更的通知
BatteryStats使用定時器記錄起止時間

二、電量信息的儲存

Android支持歷史電量信息的顯示的，如果重新啟動Android，那內存中的數據就丟失了，所以需要把這些信息存儲到磁盤上，磁盤上的 /data/system/batterystats.bin 文件中就是電量信息的序列化數據。
batterystats服務啟動時，會從 batterystats.bin 這個文件中讀取數據，來初始化BatteryStats這個數據結構。

三、電量計算

BatteryStatsHelper.refreshStats()承載了電量計算的全部過程，在需要顯示電量統計信息的地方，就可以通過BatteryStatsHelper這個類，來獲取統計完成的電量信息。 Setting.apk就引用了這個類。電量計算大體可以分為兩塊：

1. AppUsage：應用程序耗電量計算，是指每一個應用程序使用硬件模塊所產生的耗電量

在BatteryStatsHelper.processAppUsage()這個方法中，實現了應用程序的電量計算(實際上統計的粒度是uid，不同的apk可以運行在同一個uid)。

2. MiscUsage：其他雜項耗電量計算

所謂雜項，其實就是用戶比較關心的一大類，包括：待機的耗電量、亮屏的耗電量、通話的耗電量、Wifi的耗電量等，這個統計是系統層面的，作為app的開發人員可以忽略掉這部分內容。

我們來總結一下應用程序的電量計算過程。Android通過一個名為BatteryStats.Uid的數據結構來維護一個應用程序的電量統計信息。這個數據結構中，又包含很多子結構：

Proc：表示屬於Uid的進程，一個Uid中可能會有多個進程，每個進程都有CPU占用時間
WakeLock：表示Uid持有的WakeLock鎖的電量統計，一個Uid也可能會持有多個鎖
Mobile Radio：表示Uid使用數據流量的電量統計，譬如3G流量、4G流量
Wifi：表示Uid使用wifi的電量統計
Sendor：表示Uid使用傳感器的電量統計
Android提供的dumpsys命令用於查看系統服務的信息，將batterystats作為參數，就能輸出完整的電量統計信息。

adb shell dumpsys batterystats

參考鏈接：https://www.jianshu.com/p/1cf7c690a4d2

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准備條件

充電100%后再多充30分鍾后開始測試

關掉其他app排除影響

相同屏幕亮度，最大最好

設置屏幕不自動關閉

使用charles 3G網絡限速

每次留bugreport

每次都要重新安裝app（或者清楚數據），保證耗電量從0開始計算

無線adb技術

安裝adb【各種baidu就行】

確保手機跟電腦都處於同一個網絡

手機插線連着電腦，確保已連接上，使用【adb devices】命令check，是否連接

輸入【adb tcpip 5555】，使用tcpip協議連接手機

1.無線連接手機

adb connect 192.168.1.8

2.清除已有的耗電量數據

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

3.設備耗電量數據重置

adb shell dumpsys batterystats --reset

4.尋找包名的uid

adb shell ps |find "com.nuomi"

以下是dos下出來的信息，u0_a445就是uid，需要去除下划線_，即u0a445

u0_a445 7068 772 1646920 85320 SyS_epoll_ 0000000000 S com.nuomi:installdex
u0_a445 7158 772 1854944 226048 SyS_epoll_ 0000000000 S com.nuomi
u0_a445 7190 772 1663432 89120 SyS_epoll_ 0000000000 S com.nuomi:ultranet
u0_a445 7208 772 1641072 85336 SyS_epoll_ 0000000000 S com.nuomi:remote

5.確定測試包的名字和uid

adb shell dumpsys batterystats "com.nuomi" |find "u0a445"

6.然后執行業務場景，結束之后殺進程

7.殺完進程后，把耗電量信息傳到電腦該目錄下

adb bugreport>test.txt

8.等待傳送結束，手機會震動以下，表示數據傳輸到電腦完畢

9.打開記錄的txt文件，查找耗電量信息，如下圖，1.98mah（毫安時）就是該業務場景的耗電量

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