大家都知道目前的手机，平板等电子设备耗电都比较大，Android系统因为历史和开源等原因，一直对耗电支持的不是很好。特别现在很多apk完全不care耗电，动不动给你装上全家桶，还会相互间互相唤醒进程，简直就是流氓软件。从现有的应用来说，为了他们商业目的，有很多是类似要求长期后台运行的，或者定时运行的，这些服务对耗电影响都非常大。
虽然Android每次版本大更新，都对其进行了优化，加入了很多特性。比如在Android 5.0加入了JobScheduler API机制（批处理）；在Android 6.0加入App Standby（应用待机），Doze休眠机制;并且在Android7.0谷歌对Doze休眠机制做了进一步的优化，只要手动在后台删掉应用卡片，关屏后该应用就会被很快深度休眠。
但是应用开发工程师由于各种原因没有使用新的特性，导致用户感觉设备耗电还是很大。所以国内很多手机厂家都有对android系统的耗电进行优化，从原理来说，目前这些厂家也是主要对两方面进行优化：
1.减少定时休眠唤醒频率，比如合并应用申请的定时唤醒闹钟来唤醒已经休眠的设备。
2.减少wake lock的频率和时间。只要系统中存在任一有效的wake_lock，系统就不能进入深度休眠，但可以进行设备的浅度休眠操作。wake_lock一般在关闭lcd、tp但系统仍然需要正常运行的情况下使用，比如听歌、传输很大的文件等。
1.通过kernel log来查看唤醒次数
可通过如下打印来确认唤醒源：
<4>[ 1321.989235] wakeup gpio0: 00000010
具体意思如下：
gpio0：表示是GPIO0
00000010：表示的是GPIO分组从高到低四个字节分别是：DCBA，每个字节的0-7bit就表示D7-D0 C7-C0 B7-B0 A7-A0.
从这里可以看出上面唤醒的GPIO是：GPIO0 PA4，对应的是RTC的中断脚。
2.通过上层dumpsys信息来查看
2.1dumpsys alarm
通过dumpsys alarm命令打印可以看到哪个应用唤醒次数比较多，和总共占用的时间：
Alarm Stats:
com.google.android.gsf +20ms running, 1 wakeups:// alarm唤醒一次
+20ms 1 wakes 1 alarms: cmp={com.google.android.gsf/com.google.android.gsf.checkin.EventLogService$Receiver}
android +44s431ms running, 2 wakeups:// alarm唤醒两次
+41s632ms 0 wakes 1 alarms: act=com.android.server.action.NETWORK_STATS_POLL
+5s33ms 2 wakes 2 alarms: act=android.net.ConnectivityService.action.PKT_CNT_SAMPLE_INTERVAL_ELAPSED
+4s219ms 0 wakes 1 alarms: act=com.android.server.NetworkTimeUpdateService.action.POLL
+2s202ms 0 wakes 19 alarms: act=android.intent.action.TIME_TICK
com.android.providers.calendar +40s25ms running, 3 wakeups:
这里的唤醒统计的是：应用申请RTC_WAKEUP 或 ELAPSED_REALTIME_WAKEUP的Alarm。不管系统是否在休眠，都会产生Alarm，所以这里的Alarm次数与第一章中说的kernel中统计的被RTC中断唤醒的次数是匹配不上的，前都会大于后者。
看下Android系统定义的休眠唤醒不同的类型。
/**
* Alarm time in {@link android.os.SystemClock#elapsedRealtime
* SystemClock.elapsedRealtime()} (time since boot, including sleep),
* which will wake up the device when it goes off.
*/
public static final int ELAPSED_REALTIME_WAKEUP = 2;
/**
* Alarm time in {@link System#currentTimeMillis System.currentTimeMillis()}
* (wall clock time in UTC), which will wake up the device when it goes off.
*/
public static final int RTC_WAKEUP = 0;
2.2 dumpsys batterystats
这个信息可以通过Project Volta里的工具historian.py将其图形化显示。
先导出bugreport
adb bugreport > bugreport.txt
将其转换成图形化结果（目前好像只有百度浏览器才能打开这个html）
python historian.py -a bugreport.txt | tee battery.html
简单说明如下：
1.横轴是时间
2. wifi_scan指的是wifi处于扫描
3. wifi_running指的是wifi打开状态
4. screen指的是屏亮的状态
5. plugged指的是插入外设
6. wake_lock指的是kernel中被锁住的状态
3.系统状态分析
可通过screen与wake_lock来初步确认系统是否被唤醒，如果screen是关的，然后又有wake_lock，也表明系统被唤醒并被锁住一段时间。
把上层的唤醒和wifi唤醒都关了，测试了39个小时消耗30%电量
有以下几个问题：
1.唤醒次数的确少了，但是healthd每10分钟唤醒在图上体现不出来
2.有2次唤醒后，系统被锁住10多钟才休眠下去
查看Alarm状态，可以很明显看到上层没有再去wake up
但是驱动中还看到有被RTC唤醒，经过验证是healthd唤醒的，不插充电的时候10分钟，插充电的时候1分钟间隔。这个唤醒后就更新battery的信息，上层Baterry更新下，UI刷新下。
系统被锁住10几分钟，通过log分析在wifi断开的时候，gms刚好去连接服务器，通讯很久造成wake 比较久。从下面的信息可以判断，系统目前wake lock线程最多的是gms线程。
Wake lock 在Android的电源管理系统中扮演一个核心的角色，wakelock是一种锁的机制, 只要有task拿着这个锁, 系统就无法进入休眠, 可以被用户态进程和内核线程获得。这个锁可以是有超时的或者是没有超时的, 超时的锁会在时间过去以后自动解锁。如果没有锁了或者超时了, 内核就会启动标准Linux的那套休眠机制机制来进入休眠。
4.结论分析
提高电池续航，也就意味着减少系统和程序的电量消耗。为此 经过测试发现，每次唤醒设备，1-2秒的时候，都会消耗2分钟（个别应用更久）的待机电量，可见每次唤醒设备的时候，不仅仅是点亮了屏幕，系统也在后台处理很多事情。
电池消耗比较大，从系统的行为上分析，有两个地方影响最大
1.系统在被唤醒的期间，被一些应用wake lock比较久，造成很久时间无法再进入二级休眠。
2.系统频繁的被唤醒，系统被唤醒目前包含三个唤醒源
（1）.系统上层通过AlarmMananger的接口注册rtc唤醒，
（2）.wifi芯片自动唤醒，
（3）.电池healthd定频唤醒。
所以如果应用比较多的时候，应用在唤醒期间动作比较多，容易造成系统被wake lock，从而不会很快的进入二级休眠。
通过上述的分析来看，系统可以优化的地方有4个方面。
1).查看系统wake lock最多的线程，看能不能优化。
2).系统上层过滤的应用唤醒行为，从而降低唤醒频率。AlarmManager包含四种类型定时策略，AlarmManager.ELAPSED_REALTIME、AlarmManager.ELAPSED_REALTIME_WAKEUP、AlarmManager.RTC、AlarmManager.RTC_WAKEUP、AlarmManager.POWER_OFF_WAKEUP。
其中应用申请RTC_WAKEUP或ELAPSED_REALTIME_WAKEUP的Alarm在系统休眠的情况下会唤醒系统。通过建立白名单或者黑名单的方式过滤此种应用的唤醒行为
3）.定时批处理一批操作，压缩硬件唤醒时间，就像心跳一样，让硬件充分休息，还有就是精确监测应用请求，智能安排请求执行时间，让资源利用最大化。
4).扩大healthd的定频唤醒间隔（适度不然造成电池电量不准）
最后改一张调整过的电池状态图：
