美團技術分享：大衆點評App的短視頻耗電量優化實戰

時間 2019-11-26

標籤技術分享大衆點評 app 視頻耗電量優化實戰简体版

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美團技術專欄：關注MAYOU18

前言

美團測試團隊負責App的質量保證工做，平常除了App的功能測試之外，還會重點關注App的性能測試。如今你們對手機愈來愈依賴，而上面各App的耗電量，直接影響了手機的待機時間，是用戶很是關心的一點。本文主要經過一個典型案例，介紹App性能測試中的電量測試，並總結了咱們由此引起的一些思考。html

1、案例分析

短視頻做爲已被市場驗證的新內容傳播載體，能有效增長用戶停留時長。大衆點評App從9.3版本開始推出短視頻相關內容，在各頁面新增了短視頻模塊。在短視頻功能測試中，咱們發現若是在視頻列表頁中播放視頻，手機很快就會發燙。針對這種現象，咱們立刻拉取數據進行了分析，測試數據代表，視頻列表頁耗電量居然是詳情頁的11倍。這是怎麼回事兒呢？
目前行業內有不少電量測試的方法，咱們採用的是Battery Historian，這是Google推出的一款Android系統電量分析工具，支持5.0(API 21)及以上系統手機的電量分析。java

1. 測試對象

短視頻主要包括三個核心頁面：視頻列表頁、視頻詳情頁、做者頁，本次的測試對象就是這三個頁面。算法

2. 測試過程

測試機型：華爲Mate 9 Android 7.0
電池容量：4000mAh
播放的視頻時長：1min15s
測試場景設計：WiFi環境下，打開App，播放視頻，經過點擊「從新播放」，連續播放10次
對比場景：停在App首頁20min，手機不滅屏
注意：測試過程不充電，每次測試環境一致小程序

3. 測試結果

以下是Battery Historian測試結果部分截圖：微信小程序

視頻列表頁微信

視頻詳情頁ide

對測試結果數據進行彙總整理：函數

消耗電量：系統總電量的佔比
從測試結果能夠看到，短視頻列表頁耗電量特別高，是視頻詳情頁的11倍。工具

4. 問題定位

視頻列表頁消耗電量太高，從測試數據能夠很明顯的看出來，視頻列表頁CPU佔用時間高不少。從播放器佈局來看，列表頁和做者頁比視頻詳情頁只是多出了動畫音符。以下圖，紅框中圈出的視頻左下角的音符。佈局

電量消耗差別這麼大，是否跟動畫音符有關呢。爲了排除這個問題，從新編譯了一個去掉動畫音符的APK進行測試。測試結果：

從測試結果來看，CPU和耗電量很明顯都降低了不少，所以肯定是動畫音符引發的。打開GPU視圖更新的開關，查看三個頁面的繪製狀況。打開視頻列表頁，能夠看到，動畫音符每波動一次，會致使整個頁面都在不停的繪製。以下是視頻列表頁繪製的狀況：

從動圖能夠很明顯看出該頁面繪製十分異常，動畫音符每波動一次，會致使整個頁面都從新繪製一遍。
因此，到這裏就明白了問題的緣由，由於頁面上動畫音符的實現方式有問題，動畫音符波動時，致使整個頁面會跟着一塊兒不停的從新繪製。而頁面的重複繪製，會使App CPU佔用比正常狀況下高出不少，進而致使耗電量高。

5. 修復後驗證

定位到緣由以後，開發針對性的進行了修復。動畫音符柱狀圖的實現，以前設計由多個可變化的單柱形View組成，單個柱形View重寫了onMeasure & OnDraw方法，從外部柱狀圖View中初始化單個柱子的高度，而後自動根據一個函數式來變化高度。由於每次都須要層層調用Measure和對應的Layout，因此形成外層控件的屢次layout，進而形成CPU佔用率增大。修復以後，使用另外一種方式實現，只重寫了View的OnDraw方法，每次使用Canvas畫出全部柱狀圖，使用ValueAnimator來計算變化柱狀圖高度，也再也不影響父控件的Layout。以下是修復先後的核心代碼：

修復以後動畫音符波動時的繪製區域：

修復以後，從新使用Battery Historian進行驗證，測試結果：

從上面的測試結果，能夠看到，視頻列表頁和做者頁，耗電狀況獲得明顯的優化。
總結一下，短視頻耗電量的問題，是因爲錯誤的繪製方法，致使CPU佔用太高，進而致使耗電量高。那麼由於動畫音符致使耗電量異常的問題到這裏就完美的解決了。CPU負載高，會致使耗電量高是顯而易見的。可是還想深刻探索一下，在手機系統各App耗電量排行榜中，耗電量是怎麼計算的？還有哪些因素會影響耗電量呢？帶着這些疑問，咱們來看看系統計算耗電量的原理。

2、耗電量計算原理

根據物理學中的知識，功=電壓*電流*時間，可是一部手機中，電壓值U正常來講是不會變的，因此能夠忽略，只經過電流和時間就能夠表示電量。模塊電量(mAh)=模塊電流(mA)*模塊耗時(h)。模塊耗時比較容易理解，可是模塊電流怎樣獲取呢，不一樣廠商的手機，硬件不一樣，是否會影響模塊的電流呢。看一下系統提供的接口：./frameworks/base/core/java/com/Android/internal/os/PowerProfile.java
該類提供了public double getAveragePower(String type)接口，type可取PowerProfile中定義的常量值，包括POWER_CPU_IDLE（CPU空閒時），POWER_CPU_ACTIVE（CPU處於活動時），POWER_WIFI_ON（WiFi開啓時）等各類狀態。而且從接口能夠看出來，每一個模塊的電流值，是從power_profile.xml文件取的值。PowerProfile.java只是用於讀取power_profile.xml的接口而已，後者纔是存儲系統耗電信息的核心文件。power_profile.xml文件的存放路徑是/system/framework/framework-res.apk。
以Nexus 6P爲例，在該路徑獲取到framework-res.apk文件。使用apktool，對framework-res.apk進行反解析，獲取到手機裏面的power_profile.xml文件，內容以下所示：

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<device name="Android">
    <item name="none">0</item>
    <item name="screen.on">169.4278765</item>
    <item name="screen.full">79.09344216</item>
    <item name="bluetooth.active">25.2</item>
    <item name="bluetooth.on">1.7</item>
    <item name="wifi.on">21.21733311</item>
    <item name="wifi.active">98.04989804</item>
    <item name="wifi.scan">129.8951166</item>
    <item name="dsp.audio">26.5</item>
    <item name="dsp.video">242.0</item>
    <item name="gps.on">5.661105191</item>
    <item name="radio.active">64.8918361</item>
    <item name="radio.scanning">19.13559783</item>
    <array name="radio.on">
        <value>17.52231575</value>
        <value>5.902211798</value>
        <value>6.454893079</value>
        <value>6.771166916</value>
        <value>6.725541238</value>
    </array>
    <array name="cpu.speeds.cluster0">
        <value>384000</value>
        <value>460800</value>
        <value>600000</value>
        <value>672000</value>
        <value>768000</value>
        <value>864000</value>
        <value>960000</value>
        <value>1248000</value>
        <value>1344000</value>
        <value>1478400</value>
        <value>1555200</value>
    </array>
    <array name="cpu.speeds.cluster1">
        <value>384000</value>
        <value>480000</value>
        <value>633600</value>
        <value>768000</value>
        <value>864000</value>
        <value>960000</value>
        <value>1248000</value>
        <value>1344000</value>
        <value>1440000</value>
        <value>1536000</value>
        <value>1632000</value>
        <value>1728000</value>
        <value>1824000</value>
        <value>1958400</value>
    </array>
    <item name="cpu.idle">0.144925583</item>
    <item name="cpu.awake">9.488210416</item>
    <array name="cpu.active.cluster0">
        <value>202.17</value>
        <value>211.34</value>
        <value>224.22</value>
        <value>238.72</value>
        <value>251.89</value>
        <value>263.07</value>
        <value>276.33</value>
        <value>314.40</value>
        <value>328.12</value>
        <value>369.63</value>
        <value>391.05</value>
    </array>
    <array name="cpu.active.cluster1">
        <value>354.95</value>
        <value>387.15</value>
        <value>442.86</value>
        <value>510.20</value>
        <value>582.65</value>
        <value>631.99</value>
        <value>812.02</value>
        <value>858.84</value>
        <value>943.23</value>
        <value>992.45</value>
        <value>1086.32</value>
        <value>1151.96</value>
        <value>1253.80</value>
        <value>1397.67</value>
    </array>
    <array name="cpu.clusters.cores">
        <value>4</value>
        <value>4</value>
    </array>
    <item name="battery.capacity">3450</item>
    <array name="wifi.batchedscan">
        <value>.0003</value>
        <value>.003</value>
        <value>.03</value>
        <value>.3</value>
        <value>3</value>
    </array>
</device>

從文件內容中能夠看到，power_profile.xml文件中，定義了消耗電量的各模塊。以下圖所示：

文件中定義了該手機各耗電模塊在不一樣狀態下的電流值。剛剛提到，電量只跟電流值和時間相關，因此經過這個文件，再加上模塊的耗時，就能夠計算出App消耗的電量，App電量=∑App模塊電量。劃重點，手機系統裏面的電量排行，也是根據這個原理計算的。
瞭解原理對於日常在App耗電量的測試有很大的幫助。由於獲取到手機power_profile.xml文件，就能夠清楚的知道這個手機上，哪些模塊會耗電，以及哪些模塊在什麼狀態下耗電量最高。那麼測試的時候，應該重點關注調用了這些模塊的地方。好比App在哪些地方使用WiFi、藍牙、GPS等等。
例如最近對比測試其餘App發現，在一些特定的場景下，該App置於前臺20min內，掃描了WiFi 50次，這種異常會致使App耗電量大大增長。而且反過來，當有case報App耗電量異常時，也能夠從這些點去考慮，幫助定位問題。

3、電量測試方法總結

如上，列出的一些經常使用的電量測試方法。綜合各方法的優缺點，在定製個性化電量測試工具以前，目前採用的方法是Battery Historian。目前行業內，App耗電測試有不少種方案，若是僅僅測試出一個總體的電量值，對於定位問題是遠遠不夠的。藉助Battery Historian，能夠查看自設備上次充滿電以來各類彙總統計信息，而且能夠選擇一個App查看詳細信息。因此QA的測試結果反饋從「這個版本App耗電量」高，變成「這個版本CPU佔用高」「這個版本WiFi掃描異常」，能夠幫助更快的定位到問題緣由及解決問題。
固然，除了測試方法和測試工具，測試場景設計也很是重要。若是是在App內毫無規律的瀏覽，即便發現頁面有問題，有很難定位到是哪一個模塊的問題。因此要針對性的設計場景，而且進行一些場景的對比，找出差別的地方。

4、總結

本文主要經過一個案例，介紹關於App電量測試中使用的一些基本方法和思路。電量測試採用的Battery Historian方法，雖然能初步解決問題，可是在實際的應用場景中還存在不少不足。目前美團雲測平臺，已經集成了電量測試方法，經過自動化操做，獲取電量測試文件並進行解析，極大的提升了測試效率。目前每一個版本發佈以前，咱們都會進行專門的電量測試，保障用戶的使用體驗。在電量測試方面，美團測試團隊還在持續的實踐和優化中。

做者簡介

倩雲，美團客戶端測試開發工程師，2015年加入美團，主要負責大衆點評App基礎功能及Android專項測試工做。

招聘信息

點評平臺技術部－平臺質量中心，Base上海，主要負責大衆點評平臺入口和基礎功能的質量保障。平臺包括大衆點評App、大衆點評微信小程序、PC站：www.dianping.com、M站：m.dianping.com；主要業務涵蓋：帳號、POI、評價、視頻、文章、會員社區、問答、運營活動、搜索推薦、通訊鏈路、運營活動等基礎業務。熱忱期待各位QA、開發、算法人才加入點評平臺技術部。聯繫郵箱：wanxia.wang#dianping.com。