尽量减少定期更新的影响

您的应用向网络发出的请求是耗电的主要原因，因为它们会开启耗电量较大的移动网络或 Wi-Fi 无线装置。除了发送和接收数据包所需的电量之外，这些无线装置还会消耗额外的电量，只是在开启并保持唤醒状态时会消耗更多电量。诸如每 15 秒发出一次网络请求之类的简单操作就可使移动无线装置持续开启，并迅速耗尽电池电量。

常规更新有三种类型：

• 由用户启动。根据某些用户行为（如下拉刷新手势）执行更新。
• 由应用启动。定期执行更新。
• 由服务器启动。执行更新以响应服务器发出的通知。

本主题介绍了以上各项，并讨论了可以对它们进行优化以减少耗电量的其他方法。

优化用户发起的请求

用户发起的请求通常是为了响应某些用户行为。例如，用于阅读最新新闻报道的应用可能允许用户通过执行下拉刷新手势来检查是否有新报道。您可以使用以下方法响应用户发起的请求，同时优化网络使用。

限制用户请求

如果不需要某些由用户发起的请求，您可能需要忽略它们，例如短时间内使用多个下拉刷新手势，以便在当前数据仍保持新鲜时检查新数据。如果对每个请求执行操作，都会导致无线装置保持唤醒状态，从而浪费大量电量。更高效的方法是限制用户发起的请求，以便在一段时间内只能发出一个请求，从而减少无线装置的使用频率。

使用缓存

通过缓存应用数据，您可以创建应用需要引用的信息的本地副本。这样一来，您的应用就可以多次访问信息的同一本地副本，而无需打开网络连接来发出新请求。

您应该尽可能主动缓存数据，包括静态资源和按需下载（例如完整尺寸图片）。您可以使用 HTTP 缓存标头来确保缓存策略不会导致应用显示过时数据。如需详细了解如何缓存网络响应，请参阅避免冗余下载。

在 Android 11 及更高版本中，您的应用可以使用其他应用用于机器学习和媒体播放等用例的相同大型数据集。当您的应用需要访问共享数据集时，可以先检查是否有缓存版本，然后再尝试下载新副本。如需详细了解共享数据集，请参阅访问共享数据集。

使用更高的带宽以更低的频率下载更多数据

通过无线装置连接时，带宽越高，电池成本通常也越高，这意味着 5G 的耗电量通常比 LTE 多，而 LTE 通常也比 3G 更昂贵。

这意味着，虽然底层无线装置状态因无线装置技术而异，但一般来说，带宽越高，状态更改尾时间对电池的影响就越大。如需详细了解尾时间，请参阅无线装置状态机。

同时，带宽越高，意味着您可以更积极地预取数据，从而同时下载更多数据。或许不太直观，因为尾时间电池成本相对较高，因此更高效的做法是在每次传输会话期间让无线装置长时间保持活动状态，以降低更新频率。

例如，如果 LTE 无线装置的带宽和能耗成本分别是 3G 的两倍，那么在每个会话期间，您应下载四倍的数据量，甚至可能高达 10MB。下载如此多的数据时，请务必考虑预提取对可用本地存储空间的影响，并定期清空预提取缓存。

您可以使用 ConnectivityManager 为默认网络注册监听器，并使用 TelephonyManager 注册 PhoneStateListener 以确定当前设备连接类型。知道连接类型后，您就可以相应地修改预提取例程：

Kotlin

val cm = getSystemService(Context.CONNECTIVITY_SERVICE) as ConnectivityManager
val tm = getSystemService(Context.TELEPHONY_SERVICE) as TelephonyManager

private var hasWifi = false
private var hasCellular = false
private var cellModifier: Float = 1f

private val networkCallback = object : ConnectivityManager.NetworkCallback() {
    // Network capabilities have changed for the network
    override fun onCapabilitiesChanged(
            network: Network,
            networkCapabilities: NetworkCapabilities
    ) {
        super.onCapabilitiesChanged(network, networkCapabilities)
        hasCellular = networkCapabilities
    .hasTransport(NetworkCapabilities.TRANSPORT_CELLULAR)
        hasWifi = networkCapabilities
    .hasTransport(NetworkCapabilities.TRANSPORT_WIFI)
    }
}

private val phoneStateListener = object : PhoneStateListener() {
override fun onPreciseDataConnectionStateChanged(
    dataConnectionState: PreciseDataConnectionState
) {
  cellModifier = when (dataConnectionState.networkType) {
      TelephonyManager.NETWORK_TYPE_LTE or TelephonyManager.NETWORK_TYPE_HSPAP -> 4f
      TelephonyManager.NETWORK_TYPE_EDGE or TelephonyManager.NETWORK_TYPE_GPRS -> 1/2f
      else -> 1f

  }
}

private class NetworkState {
    private var defaultNetwork: Network? = null
    private var defaultCapabilities: NetworkCapabilities? = null
    fun setDefaultNetwork(network: Network?, caps: NetworkCapabilities?) = synchronized(this) {
        defaultNetwork = network
        defaultCapabilities = caps
    }
    val isDefaultNetworkWifi
        get() = synchronized(this) {
            defaultCapabilities?.hasTransport(TRANSPORT_WIFI) ?: false
        }
    val isDefaultNetworkCellular
        get() = synchronized(this) {
            defaultCapabilities?.hasTransport(TRANSPORT_CELLULAR) ?: false
        }
    val isDefaultNetworkUnmetered
        get() = synchronized(this) {
            defaultCapabilities?.hasCapability(NET_CAPABILITY_NOT_METERED) ?: false
        }
    var cellNetworkType: Int = TelephonyManager.NETWORK_TYPE_UNKNOWN
        get() = synchronized(this) { field }
        set(t) = synchronized(this) { field = t }
    private val cellModifier: Float
        get() = synchronized(this) {
            when (cellNetworkType) {
                TelephonyManager.NETWORK_TYPE_LTE or TelephonyManager.NETWORK_TYPE_HSPAP -> 4f
                TelephonyManager.NETWORK_TYPE_EDGE or TelephonyManager.NETWORK_TYPE_GPRS -> 1 / 2f
                else -> 1f
            }
        }
    val prefetchCacheSize: Int
        get() = when {
            isDefaultNetworkWifi -> MAX_PREFETCH_CACHE
            isDefaultNetworkCellular -> (DEFAULT_PREFETCH_CACHE * cellModifier).toInt()
            else -> DEFAULT_PREFETCH_CACHE
        }
}
private val networkState = NetworkState()
private val networkCallback = object : ConnectivityManager.NetworkCallback() {
    // Network capabilities have changed for the network
    override fun onCapabilitiesChanged(
            network: Network,
            networkCapabilities: NetworkCapabilities
    ) {
        networkState.setDefaultNetwork(network, networkCapabilities)
    }

    override fun onLost(network: Network?) {
        networkState.setDefaultNetwork(null, null)
    }
}

private val telephonyCallback = object : TelephonyCallback(), TelephonyCallback.PreciseDataConnectionStateListener {
    override fun onPreciseDataConnectionStateChanged(dataConnectionState: PreciseDataConnectionState) {
        networkState.cellNetworkType = dataConnectionState.networkType
    }
}

connectivityManager.registerDefaultNetworkCallback(networkCallback)
telephonyManager.registerTelephonyCallback(telephonyCallback)


private val prefetchCacheSize: Int
get() {
    return when {
        hasWifi -> MAX_PREFETCH_CACHE
        hasCellular -> (DEFAULT_PREFETCH_CACHE * cellModifier).toInt()
        else -> DEFAULT_PREFETCH_CACHE
    }
}

}

Java

ConnectivityManager cm =
 (ConnectivityManager) getSystemService(Context.CONNECTIVITY_SERVICE);
TelephonyManager tm =
  (TelephonyManager) getSystemService(Context.TELEPHONY_SERVICE);

private boolean hasWifi = false;
private boolean hasCellular = false;
private float cellModifier = 1f;

private ConnectivityManager.NetworkCallback networkCallback = new ConnectivityManager.NetworkCallback() {
@Override
public void onCapabilitiesChanged(
    @NonNull Network network,
    @NonNull NetworkCapabilities networkCapabilities
) {
        super.onCapabilitiesChanged(network, networkCapabilities);
        hasCellular = networkCapabilities
    .hasTransport(NetworkCapabilities.TRANSPORT_CELLULAR);
        hasWifi = networkCapabilities
    .hasTransport(NetworkCapabilities.TRANSPORT_WIFI);
}
};

private PhoneStateListener phoneStateListener = new PhoneStateListener() {
@Override
public void onPreciseDataConnectionStateChanged(
    @NonNull PreciseDataConnectionState dataConnectionState
    ) {
    switch (dataConnectionState.getNetworkType()) {
        case (TelephonyManager.NETWORK_TYPE_LTE |
            TelephonyManager.NETWORK_TYPE_HSPAP):
            cellModifier = 4;
            Break;
        case (TelephonyManager.NETWORK_TYPE_EDGE |
            TelephonyManager.NETWORK_TYPE_GPRS):
            cellModifier = 1/2.0f;
            Break;
        default:
            cellModifier = 1;
            Break;
    }
}
};

cm.registerDefaultNetworkCallback(networkCallback);
tm.listen(
phoneStateListener,
PhoneStateListener.LISTEN_PRECISE_DATA_CONNECTION_STATE
);

public int getPrefetchCacheSize() {
if (hasWifi) {
    return MAX_PREFETCH_SIZE;
}
if (hasCellular) {
    return (int) (DEFAULT_PREFETCH_SIZE * cellModifier);
    }
return DEFAULT_PREFETCH_SIZE;
}

优化应用发起的请求

应用发起的请求通常按时间表发生，例如应用将日志或分析数据发送到后端服务。处理应用发起的请求时，请考虑这些请求的优先级、它们是否可以一起批量处理，以及它们是否可以延迟到设备充电或连接到不按流量计费的网络。可以通过仔细调度和使用 WorkManager 等库来优化这些请求。

批处理网络请求

在移动设备上，打开无线装置、建立连接并让无线装置保持唤醒的过程会消耗大量的电量。因此，随机处理单个请求可能会消耗大量电量并缩短电池续航时间。更高效的方法是将一组网络请求排入队列并一起处理。这样，系统只需付出一次开启无线装置的电力成本，并且仍能获得应用请求的所有数据。

使用 WorkManager

您可以使用 WorkManager 库根据特定条件（例如网络可用性和电源状态）高效时间表执行操作。例如，假设您有一个名为 DownloadHeadlinesWorker 的 Worker 子类，用于检索最新的新闻标题。您可以安排此 worker 每小时运行一次，前提是设备连接到不按流量计费的网络且设备的电池电量充足，并且可以在检索数据时遇到任何问题时使用自定义重试策略，如下所示：

Kotlin

val constraints = Constraints.Builder()
    .setRequiredNetworkType(NetworkType.UNMETERED)
    .setRequiresBatteryNotLow(true)
    .build()
val request =
    PeriodicWorkRequestBuilder<DownloadHeadlinesWorker>(1, TimeUnit.HOURS)
        .setConstraints(constraints)
        .setBackoffCriteria(BackoffPolicy.LINEAR, 1L, TimeUnit.MINUTES)
        .build()
WorkManager.getInstance(context).enqueue(request)

Java

Constraints constraints = new Constraints.Builder()
        .setRequiredNetworkType(NetworkType.UNMETERED)
        .setRequiresBatteryNotLow(true)
        .build();
WorkRequest request = new PeriodicWorkRequest.Builder(DownloadHeadlinesWorker.class, 1, TimeUnit.HOURS)
        .setBackoffCriteria(BackoffPolicy.LINEAR, 1L, TimeUnit.MINUTES)
        .build();
WorkManager.getInstance(this).enqueue(request);

除了 WorkManager 之外，Android 平台还提供了其他一些工具，可帮助您制定高效的时间表来完成网络任务（例如轮询）。如需详细了解如何使用这些工具，请参阅后台处理指南。

优化服务器发起的请求

服务器发起的请求通常是为了响应服务器发出的通知。例如，用于阅读最新新闻报道的应用可能会收到有关符合用户个性化偏好设置的新批次报道的通知，然后应用会下载这些报道。

使用 Firebase Cloud Messaging 发送服务器更新

Firebase Cloud Messaging (FCM) 是一种轻量级机制，用于将数据从服务器传输到特定应用实例。借助 FCM，您的服务器可以通知在特定设备上运行的应用有新数据可用。

与轮询（应用必须定期 ping 服务器以查询新数据）相比，这种事件驱动型模型允许应用仅在知道有数据要下载时创建新连接。该模型可最大限度地减少不必要的连接，并缩短应用内信息更新时的延迟时间。

FCM 通过持久性 TCP/IP 连接实现。这样可以最大限度地减少持久连接的数量，使平台能够优化带宽并最大限度地降低对电池续航时间的影响。