Thermal API

已发布：

Android 11（API 级别 30）- Thermal API

Android 12（API 级别 31）- NDK API

（预览版）Android 15 (DP1) - getThermalHeadroomThresholds()

应用的潜在性能受设备热状态的限制，热状态可能会因天气、近期使用情况以及设备热设计等特性而异。设备只能维持较高的 在一段有限的时间里确保性能，然后才会受到温控。实现的关键目标是在不超出热限制的情况下实现性能目标。Thermal API 让这一切无需您 进行设备特定的优化此外，在调试性能时 设备热状态是否会限制性能 非常重要。此外，在调试性能问题时 了解设备的热状态是否限制了性能 非常重要。

游戏引擎通常具有运行时性能参数，可以调整引擎对设备施加的工作负载。例如，这些参数可以设置 工作器线程数、大小核心的工作器线程亲和性、 GPU 保真度选项和帧缓冲区分辨率。在 Unity Engine 中，游戏 开发者可以通过更改 设置 使用 Adaptive Performance 插件。 对于 Unreal Engine，请使用可伸缩性设置来调整 动态地调整质量级别。

当设备接近不安全的热状态时，您的游戏可以通过借助这些参数降低工作负载来避免受到限制。为避免受到限制，您应监控设备的热状态并主动调整游戏引擎工作负载。一旦设备过热，工作负载必须 降至可持续的性能水平以下，以便散热。更新后 热余量降低到更安全的水平，游戏可以提高 但务必找到可持续的质量水平 以获得最佳游戏时间。

您可以通过轮询 getThermalHeadroom 方法来监控设备的热状态。此方法可预测设备可以保持当前状态多长时间 性能水平不会过热如果时间低于运行工作负载所需的时间量，您的游戏应将工作负载降低到可持续水平。例如，游戏可以切换到较小的核心、降低帧速率或降低保真度。

注意：如果您的游戏从玩家那里收集性能遥测数据，那么设备热状态就是一项值得关注的指标，因为它可以为所有相关问题提供更多上下文信息。

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图 1.未主动监控 getThermalHeadroom 的热余量

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图 2.热余量（通过主动监控 `getThermalHeadroom`）

获取热管理器

要使用 Thermal API，首先需要获取 Thermal Manager

C++

AThermalManager* thermal_manager = AThermal_acquireManager();

Java

PowerManager powerManager = (PowerManager)this.getSystemService(Context.POWER_SERVICE);

提前 x 秒的热余量预报，实现更全面的控制

您可以要求系统提前 x 秒预报温度 当前工作负载这样你就能更精细地控制 来做出响应。

结果的范围从 0.0f（无节流，THERMAL_STATUS_NONE）到 1.0f （严重节流，THERMAL_STATUS_SEVERE）。 如果您的游戏具有不同的图形质量级别，可以遵循我们的 热余量指南。

C++

float thermal_headroom = AThermal_getThermalHeadroom(10);
ALOGI("ThermalHeadroom in 10 sec: %f", thermal_headroom);

Java

float thermalHeadroom = powerManager.getThermalHeadroom(10);
Log.d("ADPF", "ThermalHeadroom in 10 sec: " + thermalHeadroom);

注意 ：如果 getThermalHeadroom 返回 NaN，请确保您每秒调用它的次数不超过一次。 如果仍返回 NaN，设备型号可能不具备热 硬件和 Thermal API 不受支持。

或者，根据热状态进行解释

各个设备型号的设计可能有所不同。某些设备或许能 能更好地分配热量，因此能够承受更高的热余量 然后再被节流。如果您想读取 您可以通过查看热余量来判断 当前设备的热余量值。

C++

AThermalStatus thermal_status = AThermal_getCurrentThermalStatus(thermal_manager);
ALOGI("ThermalStatus is: %d", thermal_status);

Java

int thermalStatus = powerManager.getCurrentThermalStatus();
Log.d("ADPF", "ThermalStatus is: " + thermalStatus);

注意 ：相同的 thermalHeadroom 值可能会映射到特定的 thermalStatus 但在另一个设备型号上使用不同的 thermalStatus。这是 由于设备设计、散热特性和 性能配置文件。

注意： 部分设备可能尚无法完全支持此技术，并返回 THERMAL_STATUS_NONE 不考虑热余量的实际值， 节流状态。因此，我们建议使用 getThermalHeadroom 。 请参阅 Thermal API 的设备限制，了解 解决方案。

在热状态发生变化时收到通知

您也可以避免在 thermalStatus 命中之前轮询 thermalHeadroom 特定级别（例如：THERMAL_STATUS_LIGHT）。 为此，您可以注册一个回调，以便在出现以下情况时系统通知您： 状态已更改。

注意： 请参阅 Thermal API 的设备限制 并且不只依赖于 GetCurrentThermalStatus()，而不使用 GetThermalHeadroom()

C++

int result = AThermal_registerThermalStatusListener(thermal_manager, callback);
if ( result != 0 ) {
  // failed, check whether you have previously registered callback that
  // hasn’t been unregistered
}

Java

// PowerManager.OnThermalStatusChangedListener is an interface, thus you can
// also define a class that implements the methods
PowerManager.OnThermalStatusChangedListener listener = new
  PowerManager.OnThermalStatusChangedListener() {
    @Override
    public void onThermalStatusChanged(int status) {
        Log.d("ADPF", "ThermalStatus changed: " + status);
        // check the status and flip the flag to start/stop pooling when
        // applicable
    }
};
powerManager.addThermalStatusListener(listener);

完成后，请记得移除监听器

C++

int result = AThermal_unregisterThermalStatusListener(thermal_manager, callback);
if ( result != 0 ) {
  // failed, check whether the callback has been registered previously
}

Java

powerManager.removeThermalStatusListener(listener);

清理

完成后，您需要清理获取的 thermal_manager。 如果您使用的是 Java，PowerManager 引用可自动作为垃圾进行标记 数据但是，如果您是通过 JNI 使用 Java API，并且 保留了一个引用，请务必清理该引用！

C++

AThermal_releaseManager(thermal_manager);

有关如何使用 C++ API (NDK API) 和 Java API（通过 JNI），请查看集成 自适应 Codelab 中的 Thermal API 部分 部分。

热余量准则

您可以通过轮询 getThermalHeadroom 方法来监控设备的热状态。此方法可预测设备可以保持当前状态多长时间 达到 THERMAL_STATUS_SEVERE 之前的效果水平。 例如，如果 getThermalHeadroom(30) 返回 0.8，则表示 秒，则余量预计将达到 0.8，此时距离为 0.2 或 1.0。如果用时少于 运行工作负载，那么您的游戏应将工作负载减少到可持续 。例如，游戏可能会降低帧速率、保真度或 减少网络连接工作量

热状态和含义

• 如果设备没有温控调频： <ph type="x-smartling-placeholder">
  </ph>
  • THERMAL_STATUS_NONE
• 会限制性能，但对性能没有显著影响： <ph type="x-smartling-placeholder">
  </ph>
  • THERMAL_STATUS_LIGHT
  • THERMAL_STATUS_MODERATE
• 受到重大限制，影响性能： <ph type="x-smartling-placeholder">
  </ph>
  • THERMAL_STATUS_SEVERE
  • THERMAL_STATUS_CRITICAL
  • THERMAL_STATUS_EMERGENCY
  • THERMAL_STATUS_SHUTDOWN

Thermal API 的设备限制

由于 Thermal API 存在一些已知的限制或其他要求， Thermal API 在旧款设备上的实现。局限性和方法 解决方法如下：

• 请勿过于频繁地调用 GetThermalHeadroom() API。这样做会 会导致 API 返回 NaN。每秒最多调用一次。
• 如果 GetThermalHeadroom() 的初始值为 NaN，则表示 API 不是 设备上可用
• 如果 GetThermalHeadroom() 返回较高值（例如：0.85 或更高），并且 GetCurrentThermalStatus() 仍返回 THERMAL_STATUS_NONE，状态为 可能未更新。使用启发法估算正确的温控调频 状态，或者直接使用 getThermalHeadroom()，而不使用 getCurrentThermalStatus()。

启发词语示例：

1. 检查 Thermal API 是否受支持。isAPISupported() 会检查 第一次调用 getThermalHeadroom 以确保它不为 0 或 NaN，并且 如果第一个值为 0 或 NaN，则跳过使用 API。
2. 如果 getCurrentThermalStatus() 返回的值不是 THERMAL_STATUS_NONE，表示设备受到温控降频。
3. 如果 getCurrentThermalStatus() 一直返回 THERMAL_STATUS_NONE， 并不一定意味着设备没有温控调频。它可能 表示设备不支持 getCurrentThermalStatus()。 检查 getThermalHeadroom() 的返回值，确保 。
4. 如果 getThermalHeadroom() 返回值 >1.0，状态可能 为 THERMAL_STATUS_SEVERE 或更高版本，请立即减少工作负载 保持较低的工作负载，直到 getThermalHeadroom() 返回较低的值
5. 如果 getThermalHeadroom() 返回值 0.95，则状态可以 实际上为 THERMAL_STATUS_MODERATE 或更高版本，请立即减少工作负载 并注意观察，以免读数过高
6. 如果 getThermalHeadroom() 返回值 0.85，则状态可以 实际上是 THERMAL_STATUS_LIGHT，请保持警惕并减少工作负载 如果可能的话

伪代码：

  bool isAPISupported() {
    float first_value_of_thermal_headroom = getThermalHeadroom();
    if ( first_value_of_thermal_headroom == 0 ||
      first_value_of_thermal_headroom == NaN ) {
        // Checked the thermal Headroom API's initial return value
        // it is NaN or 0，so, return false (not supported)
        return false;
    }
    return true;
  }
  
  if (!isAPISupported()) {
    // Checked the thermal Headroom API's initial return value, it is NaN or 0
    // Don’t use the API
  } else {
      // Use thermalStatus API to check if it returns valid values.
      if (getCurrentThermalStatus() > THERMAL_STATUS_NONE) {
          // The device IS being thermally throttled
      } else {
      // The device is not being thermally throttled currently. However, it
      // could also be an indicator that the ThermalStatus API may not be
      // supported in the device.
      // Currently this API uses predefined threshold values for thermal status
      // mapping. In the future  you may be able to query this directly.
      float thermal_headroom = getThermalHeadroom();
      if ( thermal_headroom > 1.0) {
            // The device COULD be severely throttled.
      } else  if ( thermal_headroom > 0.95) {
            // The device COULD be moderately throttled.
      } else if ( thermal_headroom > 0.85) {
            // The device COULD be experiencing light throttling.
      }
    }
  }

示意图：

<ph type="x-smartling-placeholder">

</ph>

图 3. 用于确定旧款设备是否支持 Thermal API 的启发法示例