深入淺出Android App耗電量統計
在Android統計App耗電量比較麻煩，直至Android 4.4，它仍沒公開“電量統計”API或文件……額，是的，僅沒有公開，並不是沒有。平時在手機“設定- 電量”看到的資料
就是系統呼叫內部API的統計結果。
基礎概念
手機由眾多“部件”組成，所謂“部件”是指：CPU，WIFI，GPS....所以，Android App消耗總電量為 App執行過程中，涉及各部件的消耗電量的總和。 假設執行App導致CPU執行，時間：t，CPU單位時間消耗電量：w，則App的CPU耗電量為：W = w*t，而有物理公式 W = U*I*t（U：電壓值，I：電流值），在手機中，一般U恆定不變，所以，可以單獨通過 Q（電容量，單位: mAh）= I * t 表示電量核心類：
- BatteryStatsImpl：提供App各部件執行時間
- PowerProfile：提供部件電流數值
問題：
- Android怎樣儲存與讀取App耗電量資訊（即：BatteryStatsImpl資料怎麼來的？）
- Android怎麼儲存部件電流數值（即：PowerProfile資料怎麼來的？）
- Android具體耗電量計算方法
（1）先看下PowerUsageSummary.java如何獲取BatteryStatsImpl？
可見 BatteryStatsImpl 通過 系統服務“batteryinfo”獲得。
系統服務“batteryinfo”其實就是BatteryStatsService，而BatteryStatsService“唯一的”建構函式提供了一個很重要的資訊：filename！
（3）BatteryStatsService在哪裡建立？filename是什麼？（見：ActivityManagerService.java）
filename檔案是：/data/system/batterystats.bin，關於batterystats.bin，之前民間很多文章說它用作電池校正，但Android工程師Dianne Hackborn在google+上明確：
betterystats.bin檔案僅僅是一個記錄不同app使用電量的一個檔案。
（4）再看看 BatteryStatsImpl(String filename) 建構函式（見：BatteryStatsImpl.java）
這裡只做了些基本的初始化。真正載入betterystats.bin資料是在（ActivityManagerService.java）mBatteryStatsService.getActiveStatistics().readLocked();
至此，Android怎樣儲存與讀取App耗電量資訊分析結束。
總結：
- ActivityManagerService 建立並初始化 BatteryStatsService，並傳入耗電量記錄檔案batterystats.bin
- BatteryStatsService 在內部建立 BatteryStatsImpl 例項，並傳入耗電量記錄檔案batterystats.bin
- ActivityManagerService 執行 mBatteryStatsService.getActiveStatistics().readLocked();導致 BatteryStatsService 的 BatteryStatsImpl 載入batterystats.bin資料
- 在PowerUsageSummary計算App耗電量時，PowerUsageSummary從BatteryStatsService 中獲取BatteryStatsImpl 例項，從而獲得App的相關資料
2. Android怎麼儲存部件電流數值
PowerProfile讀取資源 com.android.internal.R.xml.power_profile，並把資料載入到sPowerMap。
（2）com.android.internal.R.xml.power_profile在哪裡？
在官方文件《Power Profiles for Android》明確了power_profile.xml位置：device///frameworks/base/core/res/res/xml/power_profile.xml。
（3）每個OEM廠商有自己獨立的power_profile.xml配置
官方文件表明：OEM廠商應該有自己的power_profile.xml，因為部件（如：cpu, wifi…）耗電量應與具體硬體相關，這個只有OEM廠商清楚……
（4）PowerProfile關鍵API：
- public double getAveragePower(String type)：返回type的電流值（mA），type表示power_profile.xml中的某關鍵字（如：gps.on）
- public double getAveragePower(String type, int level) ：返回type的電流值（mA），level表示xml中array的第幾個value
至此，Android怎麼儲存部件電流數值分析結束。
總結：
（1）Android部件電流資訊存於：power_profile.xml
（2）每個OEM廠商有私有power_profile.xml
（2）PowerProfile讀取power_profile.xml，並提供API訪問部件電流數值。
3. Android具體耗電量計算方法
App耗電量統計：processAppUsage()
硬體耗電量統計：processMiscUsage()
processAppUsage()分析
【1】processAppUsage耗電量統計的 時間段 是？
關於統計的 時間段，BatteryStats有4個選項：
可見，processAppUsage 是 上一次拔掉裝置後 ~ 至今 的App耗電量統計。
【2】processAppUsage 的統計物件真的是App？
具體的 統計流程 都在for迴圈裡，額……所以processAppUsage真實統計粒度是Uid。
Uid與App關係：2個App簽名和sharedUserId相同，則在執行時，他們擁有相同Uid。就是說processAppUsage統計的可能是多個App的耗電量資料，對於普通App，出現這種情況的機率較少，而對於Android系統應用則較為常見。
【3】耗電量計算公式 - 部分1：計算Uid屬下每個Process的耗電量資料，並求和。
Uid_Power1 = （Process1_Power + … + ProcessN_Power）;
Process_Power = （CPUSpeed_Time * POWER_CPU_ACTIVE）；
【4】耗電量計算公式 - 部分2：計算Uid的wake lock耗電量
這裡，Android只計算了partial wake lock的耗電量。
Uid_Power2 = PartialWakeLock_Time * POWER_CPU_WAKE
【5】耗電量計算公式 - 部分3：計算Uid的資料流量（data traffic）耗電量
Uid_Power3 = ( tcpBytesReceived + tcpBytesSent ) * averageCostPerByte
【6】耗電量計算公式 - 部分4：計算Uid WIFI耗電量。
Uid_Power4 = wifiRunningTimeMs * POWER_WIFI_ON
【7】耗電量計算公式 - 部分5：計算Uid其他感測器耗電量。
Uid_Power5 = （Sensor1_Power + … + SensorN_Power）
Sensor_Power = Sensor_Time * Power_Sensor
至此，App耗電量計算方法分析結束。硬體耗電量統計（processMiscUsage()）亦類似。
總結App耗電量計算公式：
Uid_Power（App耗電量，單位:mAh） = Uid_Power1 + Uid_Power2 + Uid_Power3 + Uid_Power4 + Uid_Power5
Uid_Power1 = （Process1_Power + … + ProcessN_Power）;
- Process_Power = （CPUSpeed_Time * POWER_CPU_ACTIVE）；
Uid_Power2 = PartialWakeLock_Time * POWER_CPU_WAKE
Uid_Power3 = ( tcpBytesReceived + tcpBytesSent ) * averageCostPerByte
Uid_Power4 = wifiRunningTimeMs * POWER_WIFI_ON
Uid_Power5 = （Sensor1_Power + … + SensorN_Power）
- Sensor_Power = Sensor_Time * Power_Sensor
說這麼多，來一發……不，來一個統計耗電量的App吧，其實，之前已有人把這段Android系統程式碼摳出來，做了一個App，可以到 這裡下載。 有一個好訊息是：android5.0後，獲取電量資料不用這麼痛苦了，dumpsys batterystats資料中。包含：Estimated power use (mAh):，下面就是每個uid的耗電量，只要把app下所有uid耗電量加起來即可！