iOS耗电量测试方法-Sysdiagnose

随着iOS系统的更新，APP耗电排行榜的推出，用户开始更加关注电量问题。如果自己的App不小心出现在电量排行榜Top10里，用户卸载的概率就会很高，这也使得我们必须认真对待电量问题。最近小编在项目的性能测试中，对SDK的耗电量进行了测试，期间学习并实践了iOS耗电量测试的方法sysdiagnose，针对iOS的APP和SDK耗电量测试都适用，在此与大家分享。

常用电量测试方法

在sysdiagnose之前，关于电量的测试方法常用的有几种，大多定性但不定量，在此先简单介绍一下常用的方法： 方法1：简单粗暴的耗电量测试方案 1）选定测试场景及时长； 2）给手机充电，放电，让手机电量达到预设值，每个场景开始前，保持电量都是这一电量，并且手机是室温； 3）手机系统设置，一般关注蓝牙，定位，通知消息，音量，后台应用等等，都设置为预定的状态； 4）记录这个时候的剩余电量，开始执行测试，测试完毕后再记录一次剩余电量，电量差就是这个场景在这个时长内的耗电量。 这样的测试方法，明显的耗电问题可以发现，比如一次测试一下子掉电10%这种，但是一些不太明显的问题用这个方法却是发现不了的。而且这种测试方法没有具体的数据，实用性不强。 方法2：Energy Impact 开发过程中，运行调试模式就可以在Xcode里直接查看Energy Impact。电量仪表盘上有3个区域，如果经常跑到红色区域那你就该检讨下自己代码了。下面的柱状图会告诉你耗电的组成部分：CPU，Network，Location，GPU。其中Overhead表示不是由你的App引起的耗电。

如果有问题，可以进一步通过快捷入口打开Time Profile，Network Profile，Location Profile做进一步细致排查问题点。 这个很简单，缺点就是必须连上真机，只适合开发人员；而且对于耗电只能给出定性，没有定量的显示。 方法3：api接口调用的方式 1）最初使用的是UIDevice类batteryLevel接口。这个接口只能获取到剩余电量百分比，它和系统界面上展示的值几乎没有区别，唯一不同的是，它是以mAh为单位计的，以这个值计算的剩余电量百分比，就是系统上显示的那个值。这样看来，这个接口也没有什么多大的意义。还得继续尝试。 2）接着我们使用到的是IOKit中的IOPMPowerSource接口，私有接口，调用方式如下：

在iOS 10及以上的系统上，能获取到的信息如下：

关键信息： CurrentCapacity是当前的剩余电量； FullyCharged是否满电量； IsCharging是否正在充电； MaxCapacity最大电池容量； Voltage当前电压。 先科普一点电量信息的小知识： 首先，某一设备的电压，基本是在一定范围之内变动的，相对稳定的一个值。就像iPhone6P的电压，基本是在4V上下。当电池剩余电量越少时，电压值会变得越小，但波动不大。电压过小时，可能会引起手机直接关机，这也是为什么有时还有20%电量，但手机却开不了机了。新的电池，电压波动会小一些，越是老化，电压波动可能越大。所以电压这个值能用来判断当前电池的健康度。 然后是剩余电量CurrentCapacity=2548，单位是mAh。手机电池常用类似1000mAh这样的标识，也就是以1000mA的电流来放电，能放1小时。或者说，以200mA的稳定电流放电，能放5小时。但明显这样意义并不大。因为我们还不知道电池在工作时，会以多少mA的电流工作，所以也就不知道能用多久，我们想知道的是，电池到底还有多少电，这个才是一个具体的值。上面提过，电压是相对固定的，我们可以算出具体剩余多少电，以1000mAh，粗略计电压稳定为4V，根据公式计算得出W=U*I*t=4v*1000mAh=4000mWh。这个就是当前电池剩余的电量。当计算剩余电量的百分比的时候，用哪个值去算都一样了。 以上是IOPMPowerSource接口在iOS10及以上系统上获取的信息。但事实上，在iOS 9及以前的系统上，能获取到更多更详细的信息，大部分是一些硬件的固定信息，对我们测试没有帮助。但也有一些其他有用的信息，比如说当前的温度，电流，都是很有用的信息。这个接口拿到的数据，仍然是不够具体，全是整机的电池情况，没有具体到某一个应用或是其他维度的电量统计。所以，还得继续摸索。 3）这次应用到的是BatteryUsageUI.bundle中PLBatteryUsageUIQuery，也是个私有接口。它能拿到每一个APP的CPU\GPU\显示\网络\存储等前后台所有详细信息，一个巨大的表。

可是这个接口早在iOS9的第一个版本，就完全被封了，只能在iOS 8上的机子上拿到数据。而且这个数据是每个小时才会更新一次，并不是实时的。 经过之前的同学研究确认，电量排行榜数据来自于这个接口，而且系统一直在调用这个接口在统计电量相关的信息，只是对用户而言不可见，而且接口也不可见，只能在越狱环境下才能拿到这些数据。

Sysdiagnose耗电量测试方法

除了以上介绍的常用耗电量测试方法，在之前研究探索的基础上，有同学发现了更好的方法Sysdiagnose。 Sysdiagnose是苹果的日志系统，苹果经常会询问是否要官方帮忙诊断和定位各种问题，使用的就是Sysdiagnose的日志。Sysdiagnose很庞大，记录电池、第三方APP、各种系统功能和应用的所有运行情况。通过Sysdiagnose我们可以获取电量消耗，电压，电流，温度，甚至系统的 CPU、GPU 等等耗电都有详细的数据。而且不单单是自己的 App，手机内安装的其它的 APP 同样可以获取到数据，这样大大方便了我们做出详细的对比测试数据。由于这些都是苹果系统的数据，可靠性还是比较有保障的。 下面具体介绍如何使用Sysdiagnose进行耗电测试。 苹果开发者网站上有具体的使用方法：

具体介绍一下： 1）Sysdiagnose需要一个开发者账号，在苹果开发者官网Profiles and Logs下载证书BatteryLife.mobileconfig。

2）将证书发送到手机（如airdrop方式），在手机上安装该证书，安装之后，手机不需要越狱也可以获得数据。

3）手机端执行测试 测试前，手机端先充电到80%以上，充电完毕后拔出充电线，不做任何操作静置10min后开始执行场景； 测试时需将屏幕亮度最低、蓝牙关闭、推送消息关闭、定位开启(在系统设置-隐私里开启)、音量最低、个人热点关闭、后台进程全关闭； 进入APP，根据测试用例设计的测试场景进行测试； PS: 1. 电量测试如果是对比测试，两个版本的初始电量尽量保持一致； 2. 每个场景开始执行和结束时，记录开始和结束的时间，每个场景之间间隔1min（目前是一个场景操作10min）； 3. 测试时不能中途充电； 4）同步数据，并导出电量数据文件 上一步操作完所有场景，测试完成后，手机静置约半小时（因为数据库写入会有延迟），然后手机连接电脑，同步数据；

同步完成后，导出需要的电量日志 导入日志地址方法如下： Mac：/Library/Logs/CrashReporter/MobileDevice/[Your_Device_Name]/ (打开Finder，按 CMD+SHIFT+G，并输入~/Library/Logs/CrashReporter/MobileDevice/) Win：C:\Users[Your_User_Name]\AppData\Roaming\Apple Computer\Logs\CrashReporter\MobileDevice\[Your_Device_Name]\

在指定路径的文件夹内找到对应耗电量数据，耗电量数据一般是以powerlog开头，.PLSQL或着.PLSQL.gz结束，如下图所示：

使用DB Browser for SQLite可以查看数据，打开powerlog数据库，切换到“浏览数据”tab，可以看到这个数据库中有许多表，如下所示：

这些表中，和电量相关的几个重要的表的名字和作用如下：

其中最重要的表是PLBatteryAgent_EventBackward_Battery整机电量信息，每20s采集一次，在关闭其他app的情况下，可以近似的认为是所测app的耗电，表内容如下：

PLBatteryAgent_EventBackward_Battery 表中每一行最前面都有个 timestamp，这是用来记录每行电池状况记录的时间点（为 UnixTime格式，可以通过时间转换工具进行转换获取具体时间），因此可以根据记录的时间戳进行耗电量数据的提取，表中记录了对应时间戳的手机剩余电量，电压，电流（正数是在充电，负数是耗电），表中还有温度数据，可以反映测试期间手机的温度变化。 表中第二列是时间戳timestamp，第四列Rawlevel是对应时间点的电量值，统计电量时，通过测试场景开始和结束的具体时间点，找到对应Rawlevel的差值，即可计算出该测试场景的耗电量精确数据。

结束语

以上是小编对iOS端耗电量测试的方法分享，适用于iOS端APP和SDK的耗电量测试，如有问题欢迎大家留言~

文章参考： 1. iOS电量测试实践https://cloud.tencent.com/developer/article/1006222 2. iOS 电量测试方案新大陆https://www.jianshu.com/p/e488ef221e51