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將定期更新的影響降至最低

應用程式向網路發出的要求會開啟耗電的行動數據或 Wi-Fi 無線電，因此是電池耗電的主要原因。除了傳送及接收封包所需的電力外，這些無線電在開啟和保持喚醒狀態時，也會消耗額外電力。即使只是每 15 秒傳送一次網路要求，也可能導致行動無線電持續運作，快速耗盡電池電力。

定期更新一般分為三種類型：

使用者啟動：根據某些使用者行為 (例如下拉更新手勢) 執行更新。
應用程式啟動：定期執行更新。
伺服器啟動：因應伺服器通知執行更新。

本主題將探討上述各項因素，並討論其他最佳化方法，以減少電池耗電量。

最佳化使用者發出的要求

使用者啟動的要求通常是為了回應某些使用者行為。舉例來說，用於閱讀最新新聞報導的應用程式，可能會允許使用者執行下拉更新手勢，查看是否有新報導。您可以使用下列技術回應使用者發出的要求，同時最佳化網路使用。

限制使用者要求

如果不需要，您可以忽略某些使用者啟動的要求，例如在短時間內多次下拉更新手勢，以檢查新資料，而目前資料仍為最新。如果對每項要求都採取行動，無線電就會保持喚醒狀態，可能耗費大量電力。更有效率的做法是限制使用者啟動的要求，讓使用者在一段時間內只能提出一項要求，減少使用無線電的頻率。

使用快取

快取應用程式資料時，系統會建立應用程式需要參照的資訊本機副本。這樣一來，應用程式就能多次存取相同的本機資訊副本，不必開啟網路連線來提出新要求。

您應盡可能積極快取資料，包括靜態資源和隨選下載內容 (例如完整大小的圖片)。您可以使用 HTTP 快取標頭，確保快取策略不會導致應用程式顯示過時資料。如要進一步瞭解如何快取網路回應，請參閱「避免重複下載」。

在 Android 11 以上版本中，您的應用程式可以與其他應用程式共用大型資料集，用於機器學習和媒體播放等用途。如果應用程式需要存取共用資料集，可以先檢查是否有快取版本，再嘗試下載新副本。如要進一步瞭解共用資料集，請參閱「存取共用資料集」。

使用較大頻寬，以較低頻率下載更多資料

透過無線電連線時，頻寬越高，電池耗電量通常也越高，也就是說，5G 的耗電量通常高於 LTE，而 LTE 的耗電量又高於 3G。

這表示雖然基礎無線電狀態會因無線電技術而異，但一般來說，頻寬較高的無線電，狀態變更尾端時間對電池的相對影響較大。詳情請參閱「無線電狀態機器」一節。

同時，頻寬越高，代表您可以更積極地預先擷取，在相同時間內下載更多資料。可能不太直覺的是，由於尾端時間的電池成本相對較高，因此在每個傳輸工作階段中，讓無線電保持運作較長時間，以減少更新頻率，也更有效率。

舉例來說，如果 LTE 無線電的頻寬和耗能是 3G 的兩倍，則每次工作階段應下載四倍的資料量，或可能高達 10 MB。下載這麼多資料時，請務必考量預先擷取對可用本機儲存空間的影響，並定期清除預先擷取快取。

您可以使用 ConnectivityManager 註冊預設網路的事件監聽器，並使用 TelephonyManager 註冊 PhoneStateListener，以判斷目前的裝置連線類型。得知連線類型後，您可以據此修改預先擷取常式：

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;
}

最佳化應用程式發出的要求

應用程式發出的要求通常會按照排程執行，例如應用程式將記錄或數據分析傳送至後端服務。處理應用程式啟動的要求時，請考量這些要求的優先順序、是否可以批次處理，以及是否可以延遲到裝置充電或連上非計量付費網路時再處理。您可以仔細安排排程，並使用 WorkManager 等程式庫，將這些要求最佳化。

批次網路要求

在行動裝置上，開啟無線電、建立連線，以及讓無線電保持喚醒狀態，都會耗用大量電力。因此，在隨機時間處理個別要求可能會消耗大量電力，並縮短電池續航力。更有效率的做法是將一組網路要求排入佇列，然後一併處理。這樣一來，系統只需支付一次開啟無線電的電力成本，就能取得應用程式要求的所有資料。

使用 WorkManager

您可以使用 WorkManager 程式庫，根據是否符合特定條件 (例如網路可用性和電源狀態)，以有效率的時間表執行工作。舉例來說，假設您有一個名為 DownloadHeadlinesWorker 的 Worker 子類別，用於擷取最新新聞頭條。只要裝置連上非計量付費網路，且電池電量充足，即可排定每小時執行這個 worker。如果擷取資料時發生問題，則可採用自訂重試策略，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 平台還提供其他幾項工具，可協助您建立有效率的時間表，完成網路工作 (例如輪詢)。如要進一步瞭解如何使用這些工具，請參閱背景處理指南。

最佳化伺服器啟動的要求

伺服器啟動的要求通常是為了回應伺服器的通知。舉例來說，用於閱讀最新新聞報導的應用程式可能會收到通知，指出有符合使用者個人化偏好設定的新一批報導，然後下載這些報導。

使用 Firebase 雲端通訊傳送伺服器更新

Firebase 雲端通訊 (FCM) 是一種輕量機制，可從伺服器傳送資料至特定應用程式執行個體。使用 FCM，伺服器可以通知在特定裝置上執行的應用程式，有新資料可用。

相較於輪詢 (應用程式必須定期連線至伺服器查詢新資料)，這種事件導向模型可讓應用程式只在知道有資料可下載時，才建立新連線。這個模型可盡量減少不必要的連線，並在更新應用程式中的資訊時縮短延遲時間。

FCM 是透過永久 TCP/IP 連線實作。這樣可以盡量減少永久連線數量，讓平台最佳化頻寬，並盡可能降低對電池續航力的影響。

將定期更新的影響降至最低 透過集合功能整理內容 你可以依據偏好儲存及分類內容。

最佳化使用者發出的要求

限制使用者要求

使用快取

使用較大頻寬，以較低頻率下載更多資料

Kotlin

Java

最佳化應用程式發出的要求

批次網路要求

使用 WorkManager

Kotlin

Java

最佳化伺服器啟動的要求

使用 Firebase 雲端通訊傳送伺服器更新

將定期更新的影響降至最低