Réduire l'impact des mises à jour régulières

Les requêtes que votre application envoie au réseau sont l'une des principales causes de décharge de la batterie, car elles activent les radios cellulaires ou Wi-Fi, qui consomment beaucoup d'énergie. Au-delà de l'énergie nécessaire pour envoyer et recevoir des paquets, ces radios consomment de l'énergie supplémentaire simplement pour s'allumer et rester actives. Une action aussi simple qu'une requête réseau toutes les 15 secondes peut maintenir la radio mobile activée en continu et décharger rapidement la batterie.

Il existe trois types généraux de mises à jour régulières :

• Initiée par l'utilisateur. Effectuer une mise à jour en fonction d'un comportement de l'utilisateur, comme un geste de balayage vers le bas pour actualiser.
• Initiée par l'application. Effectuer une mise à jour de façon récurrente.
• Initiée par le serveur. Effectuer une mise à jour en réponse à une notification d'un serveur.

Cet article examine chacun de ces éléments et présente d'autres moyens de les optimiser pour réduire la décharge de la batterie.

Optimiser les requêtes initiées par l'utilisateur

Les requêtes initiées par l'utilisateur se produisent généralement en réponse à un comportement de l'utilisateur. Par exemple, une application permettant de lire les derniers articles d'actualité peut permettre à l'utilisateur d'effectuer un geste de balayage vers le bas pour actualiser la liste des articles. Vous pouvez utiliser les techniques suivantes pour répondre aux requêtes initiées par l'utilisateur tout en optimisant l'utilisation du réseau.

Limiter les requêtes des utilisateurs

Vous pouvez ignorer certaines requêtes initiées par l'utilisateur si elles ne sont pas nécessaires, par exemple plusieurs gestes de glisser vers le bas pour actualiser sur une courte période afin de vérifier si de nouvelles données sont disponibles alors que les données actuelles sont encore récentes. Le traitement de chaque requête peut entraîner une consommation d'énergie importante en maintenant la radio active. Une approche plus efficace consiste à limiter les requêtes initiées par l'utilisateur afin qu'une seule requête puisse être effectuée sur une période donnée, ce qui réduit la fréquence d'utilisation de la radio.

Utiliser un cache

En mettant en cache les données de votre application, vous créez une copie locale des informations auxquelles votre application doit faire référence. Votre application peut ensuite accéder plusieurs fois à la même copie locale des informations sans avoir à ouvrir une connexion réseau pour effectuer de nouvelles requêtes.

Vous devez mettre en cache les données de manière aussi agressive que possible, y compris les ressources statiques et les téléchargements à la demande, tels que les images en taille réelle. Vous pouvez utiliser des en-têtes de cache HTTP pour vous assurer que votre stratégie de mise en cache n'entraîne pas l'affichage de données obsolètes par votre application. Pour en savoir plus sur la mise en cache des réponses réseau, consultez Éviter les téléchargements redondants.

Sur Android 11 ou version ultérieure, votre application peut utiliser les mêmes grands ensembles de données que d'autres applications pour des cas d'utilisation tels que le machine learning et la lecture de contenus multimédias. Lorsque votre application doit accéder à un ensemble de données partagé, elle peut d'abord rechercher une version mise en cache avant de tenter de télécharger une nouvelle copie. Pour en savoir plus sur les ensembles de données partagés, consultez Accéder aux ensembles de données partagés.

Utiliser une bande passante plus élevée pour télécharger plus de données moins souvent

Lors d'une connexion via un réseau sans fil, une bande passante plus élevée se traduit généralement par une consommation de batterie plus importante. Cela signifie que la 5G consomme généralement plus d'énergie que la LTE, qui est elle-même plus énergivore que la 3G.

Cela signifie que, même si l'état radio sous-jacent varie en fonction de la technologie radio, l'impact relatif de la durée de transition de l'état sur la batterie est généralement plus important pour les radios à bande passante plus élevée. Pour en savoir plus sur le temps de latence, consultez La machine d'état radio.

En même temps, une bande passante plus élevée signifie que vous pouvez précharger de manière plus agressive, en téléchargeant plus de données sur la même période. De manière peut-être moins intuitive, étant donné que le coût de la batterie pendant le temps de latence est relativement plus élevé, il est également plus efficace de maintenir la radio active pendant de plus longues périodes lors de chaque session de transfert afin de réduire la fréquence des mises à jour.

Par exemple, si une radio LTE a une bande passante et un coût énergétique deux fois plus élevés que la 3G, vous devez télécharger quatre fois plus de données lors de chaque session, soit potentiellement jusqu'à 10 Mo. Lorsque vous téléchargez autant de données, il est important de prendre en compte l'effet de la pré-récupération sur l'espace de stockage local disponible et de vider régulièrement votre cache de pré-récupération.

Vous pouvez utiliser ConnectivityManager pour enregistrer un écouteur pour le réseau par défaut, et TelephonyManager pour enregistrer un PhoneStateListener afin de déterminer le type de connexion actuel de l'appareil. Une fois le type de connexion connu, vous pouvez modifier vos routines de préchargement en conséquence :

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;
}

Optimiser les requêtes déclenchées par l'application

Les requêtes initiées par l'application se produisent généralement selon un calendrier, par exemple une application qui envoie des journaux ou des analyses à un service de backend. Lorsque vous traitez des requêtes initiées par l'application, tenez compte de leur priorité, de la possibilité de les regrouper et de la possibilité de les différer jusqu'à ce que l'appareil soit en charge ou connecté à un réseau sans compteur. Ces requêtes peuvent être optimisées grâce à une planification minutieuse et à l'utilisation de bibliothèques telles que WorkManager.

Requêtes réseau par lot

Sur un appareil mobile, le processus d'activation de la radio, d'établissement d'une connexion et de maintien de la radio en veille consomme beaucoup d'énergie. C'est pourquoi le traitement de requêtes individuelles à des moments aléatoires peut consommer beaucoup d'énergie et réduire l'autonomie de la batterie. Une approche plus efficace consiste à mettre en file d'attente un ensemble de requêtes réseau et à les traiter ensemble. Cela permet au système de ne payer qu'une seule fois le coût énergétique de l'activation du signal radio, tout en obtenant toutes les données demandées par une application.

Utiliser WorkManager

Vous pouvez utiliser la bibliothèque WorkManager pour effectuer des tâches selon un calendrier efficace qui tient compte du respect de conditions spécifiques, telles que la disponibilité du réseau et l'état de l'alimentation. Par exemple, supposons que vous disposiez d'une sous-classe Worker appelée DownloadHeadlinesWorker qui récupère les derniers titres de l'actualité. Ce nœud de calcul peut être planifié pour s'exécuter toutes les heures, à condition que l'appareil soit connecté à un réseau sans compteur et que sa batterie ne soit pas faible, avec une stratégie de nouvelle tentative personnalisée en cas de problème de récupération des données, comme indiqué ci-dessous :

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);

En plus de WorkManager, la plate-forme Android fournit plusieurs autres outils pour vous aider à créer un calendrier efficace pour effectuer des tâches de mise en réseau, telles que l'interrogation. Pour en savoir plus sur l'utilisation de ces outils, consultez le guide sur le traitement en arrière-plan.

Optimiser les requêtes déclenchées par le serveur

Les requêtes initiées par le serveur se produisent généralement en réponse à une notification d'un serveur. Par exemple, une application utilisée pour lire les derniers articles d'actualités peut recevoir une notification concernant un nouvel ensemble d'articles correspondant aux préférences de personnalisation de l'utilisateur, qu'elle télécharge ensuite.

Envoyer des mises à jour de serveur avec Firebase Cloud Messaging

Firebase Cloud Messaging (FCM) est un mécanisme simple utilisé pour transmettre des données d'un serveur à une instance d'application particulière. Avec FCM, votre serveur peut informer votre application exécutée sur un appareil particulier que de nouvelles données sont disponibles.

Contrairement à l'interrogation, où votre application doit régulièrement envoyer un ping au serveur pour demander de nouvelles données, ce modèle basé sur les événements permet à votre application de créer une connexion uniquement lorsqu'elle sait qu'il y a des données à télécharger. Le modèle minimise les connexions inutiles et réduit la latence lors de la mise à jour des informations dans votre application.

FCM est implémenté à l'aide d'une connexion TCP/IP persistante. Cela réduit le nombre de connexions persistantes et permet à la plate-forme d'optimiser la bande passante et de minimiser l'impact associé sur l'autonomie de la batterie.