정기 업데이트의 영향 최소화

앱이 네트워크에 전송하는 요청은 전력 소모가 큰 셀룰러 또는 Wi-Fi 무선 기능을 켜기 때문에 배터리 소모의 주요 원인입니다. 이러한 무선 통신 기능은 패킷을 보내고 받는 데 필요한 전력 외에 켜진 상태를 유지하고 켜기만 하면 추가 전력을 소비합니다. 15초마다 네트워크를 요청하는 것 같은 간단한 작업으로 무선 통신 기능이 계속 켜져 있고 배터리 전력을 빠르게 소모할 수 있습니다.

일반적인 업데이트에는 세 가지 유형이 있습니다.

• 사용자에 의해 시작. 당겨서 새로고침 동작과 같은 일부 사용자 동작을 기반으로 업데이트 실행
• 앱에서 시작된 경우. 반복적으로 업데이트를 수행합니다.
• 서버에서 시작된 경우. 서버의 알림에 대한 응답으로 업데이트 수행

이 주제에서는 이러한 각 항목을 살펴보고 배터리 소모를 줄이기 위해 최적화할 수 있는 추가 방법을 설명합니다.

사용자가 시작한 요청 최적화

사용자가 시작한 요청은 일반적으로 일부 사용자 행동에 대한 응답으로 발생합니다. 예를 들어, 최신 뉴스 기사를 읽는 데 사용되는 앱에서 사용자가 당겨서 새로고침 동작을 실행하여 새 기사를 확인할 수 있습니다. 다음 기법을 사용하여 네트워크 사용을 최적화하면서 사용자가 시작한 요청에 응답할 수 있습니다.

사용자 요청 제한

현재 데이터가 최신 상태인 동안 새 데이터를 확인하기 위해 단기간 여러 번의 당겨서 새로고침 동작과 같이, 요청이 필요하지 않은 경우 사용자가 시작한 일부 요청은 무시하는 것이 좋습니다. 각 요청에 따라 조치를 취하면 무선 기능을 켜진 상태로 유지하여 상당한 양의 전력을 낭비할 수 있습니다. 보다 효율적인 접근 방식은 일정 기간 동안 하나의 요청만 실행할 수 있도록 사용자가 시작한 요청을 제한하여 무선 사용 빈도를 줄이는 것입니다.

캐시 사용

앱 데이터를 캐시하면 앱에서 참조해야 하는 정보의 로컬 사본이 생성됩니다. 그러면 앱에서 새 요청을 하기 위해 네트워크 연결을 열지 않고도 정보의 동일한 로컬 사본에 여러 번 액세스할 수 있습니다.

정적 리소스 및 주문형 다운로드(예: 원본 크기 이미지)를 포함하여 데이터를 최대한 적극적으로 캐시해야 합니다. HTTP 캐시 헤더를 사용하여 캐싱 전략으로 인해 앱에 오래된 데이터가 표시되지 않도록 할 수 있습니다. 네트워크 응답 캐싱에 관한 자세한 내용은 중복 다운로드 방지를 참고하세요.

Android 11 이상에서는 앱이 다른 앱이 머신러닝 및 미디어 재생과 같은 사용 사례에 사용하는 것과 동일한 대규모 데이터 세트를 사용할 수 있습니다. 앱이 공유 데이터 세트에 액세스해야 하는 경우 새 사본을 다운로드하기 전에 먼저 캐시된 버전을 확인할 수 있습니다. 공유 데이터 세트에 대한 자세한 내용은 공유 데이터 세트 액세스를 참조하세요.

많은 데이터를 낮은 빈도로 다운로드하기 위해 큰 대역폭 사용

무선 라디오를 통해 연결되면 대개 대역폭이 높아지고 배터리 비용이 높아집니다. 즉, 5G는 일반적으로 LTE보다 에너지를 더 많이 소비하므로 3G보다 더 비쌉니다.

즉, 기본 무선 통신 상태가 무선 기술에 따라 달라지지만 일반적으로 상태 변경 테일-타임의 상대적인 배터리 영향은 더 높은 대역폭의 무선 통신에서 더 큽니다. 테일 타임에 관한 자세한 내용은 무선 상태 머신을 참고하세요.

동시에 대역폭이 높다는 것은 더 적극적으로 미리 가져와서 같은 시간에 더 많은 데이터를 다운로드할 수 있음을 의미합니다. 직관적이지는 않지만 테일 타임 배터리 비용이 상대적으로 높기 때문에 업데이트 빈도를 줄이기 위해 각 전송 세션 동안 무선 통신을 더 긴 기간 동안 활성 상태로 유지하는 것이 더 효율적입니다.

예를 들어 LTE 무선 통신의 대역폭과 에너지 비용이 3G의 두 배라면 각 세션 동안 네 배나 가능한 10MB의 데이터를 다운로드해야 합니다. 이렇게 많은 데이터를 다운로드할 때는 미리 가져오기가 사용 가능한 로컬 저장소에 미치는 영향을 고려하고 미리 가져오기 캐시를 정기적으로 플러시해야 합니다.

ConnectivityManager를 사용하여 기본 네트워크의 리스너를 등록하고 TelephonyManager를 사용하여 PhoneStateListener를 등록하여 현재 기기 연결 유형을 확인할 수 있습니다. 연결 유형을 알면 그에 따라 미리 가져오기 루틴을 수정할 수 있습니다.

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
    }
}

}

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;
}

앱에서 시작한 요청 최적화

앱에서 시작한 요청은 일반적으로 로그 또는 분석을 백엔드 서비스로 전송하는 앱과 같이 일정에 따라 발생합니다. 앱에서 시작한 요청을 처리할 때는 요청의 우선순위, 요청을 함께 일괄 처리할 수 있는지, 기기가 충전되거나 무제한 네트워크에 연결될 때까지 요청을 지연할 수 있는지 여부를 고려하세요. 이러한 요청은 신중하게 예약하고 WorkManager와 같은 라이브러리를 사용하여 최적화할 수 있습니다.

네트워크 일괄 요청

휴대기기에서 무선 통신 기능을 켜고 연결하고 무선 기능을 켜진 상태로 유지하는 과정에는 많은 전력이 소모됩니다. 이러한 이유로 개별 요청을 무작위로 처리하면 전력이 많이 소모되고 배터리 수명이 줄어들 수 있습니다. 보다 효율적인 접근 방식은 네트워크 요청 집합을 대기열에 추가하여 함께 처리하는 것입니다. 이렇게 하면 시스템이 무선 기능을 켜는 데 드는 전력 비용을 한 번만 지불하면서도 앱에서 요청한 모든 데이터를 가져올 수 있습니다.

WorkManager 사용

WorkManager 라이브러리를 사용하여 네트워크 가용성 및 전원 상태와 같은 특정 조건의 충족 여부를 고려하는 효율적인 일정에 따라 작업을 실행할 수 있습니다. 예를 들어 최신 뉴스 헤드라인을 검색하는 DownloadHeadlinesWorker라는 Worker 서브클래스가 있다고 가정해 보겠습니다. 이 worker는 기기가 무제한 네트워크에 연결되어 있고 기기의 배터리가 부족하지 않으면 다음과 같이 데이터를 가져오는 데 문제가 발생하면 맞춤 재시도 전략을 사용하여 매시간 실행되도록 예약할 수 있습니다.

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)

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);

Android 플랫폼은 WorkManager 외에도 폴링과 같은 네트워킹 작업 완료를 위한 효율적인 일정을 만드는 데 도움이 되는 여러 가지 도구를 제공합니다. 이러한 도구의 사용에 관한 자세한 내용은 백그라운드 처리 가이드를 참고하세요.

서버에서 시작한 요청 최적화

서버에서 시작한 요청은 일반적으로 서버의 알림에 대한 응답으로 발생합니다. 예를 들어 최신 뉴스 기사를 읽는 데 사용되는 앱은 사용자의 맞춤설정 환경설정에 맞는 새로운 기사 배치에 관한 알림을 수신하여 다운로드할 수 있습니다.

Firebase 클라우드 메시징으로 서버 업데이트 전송

Firebase 클라우드 메시징(FCM)은 서버에서 특정 앱 인스턴스로 데이터를 전송하는 데 사용되는 경량 메커니즘입니다. FCM을 사용하면 서버가 특정 기기에서 실행 중인 앱에 사용 가능한 새 데이터가 있음을 알릴 수 있습니다.

앱이 정기적으로 서버를 핑하여 새 데이터를 쿼리해야 하는 폴링과 달리 이 이벤트 기반 모델을 사용하면 앱이 다운로드할 데이터가 있음을 알고 있을 때만 새 연결을 만들 수 있습니다. 이 모델은 앱 내에서 정보를 업데이트할 때 불필요한 연결을 최소화하고 지연 시간을 줄여줍니다.

FCM은 지속적인 TCP/IP 연결을 사용하여 구현합니다. 이렇게 하면 지속적인 연결 수를 최소화하고 플랫폼에서 대역폭을 최적화하고 배터리 수명에 미치는 관련 영향을 최소화할 수 있습니다.