คำขอที่แอปส่งไปยังเครือข่ายเป็นสาเหตุหลักที่ทำให้แบตเตอรี่หมดเร็วเนื่องจากจะเปิดสัญญาณวิทยุมือถือหรือ Wi-Fi ซึ่งกินพลังงาน นอกเหนือจากพลังงานที่ต้องใช้ในการส่งและรับแพ็กเก็ตแล้ว วิทยุเหล่านี้ยังใช้พลังงานเพิ่มเติมเพียงแค่เปิดและตื่นตัวอยู่เสมอ การดำเนินการง่ายๆ อย่างคำขอเครือข่ายทุกๆ 15 วินาทีอาจทำให้วิทยุมือถือเปิดอยู่อย่างต่อเนื่องและทำให้แบตเตอรี่หมดเร็ว
การอัปเดตเป็นประจำมีด้วยกัน 3 ประเภท ดังนี้
- เริ่มต้นโดยผู้ใช้ ทำการอัปเดตตามพฤติกรรมบางอย่างของผู้ใช้ เช่น ท่าทางสัมผัสเพื่อรีเฟรช
- เริ่มต้นโดยแอป ดำเนินการอัปเดตเป็นประจำ
- เริ่มต้นจากเซิร์ฟเวอร์ ทำการอัปเดตตามการแจ้งเตือนจากเซิร์ฟเวอร์
หัวข้อนี้จะกล่าวถึงแต่ละวิธีและพูดถึงวิธีอื่นๆ ที่สามารถเพิ่มประสิทธิภาพเพื่อลดการใช้แบตเตอรี่
เพิ่มประสิทธิภาพคำขอที่ผู้ใช้เริ่ม
โดยปกติแล้ว คำขอที่ผู้ใช้เริ่มจะตอบสนองต่อพฤติกรรมบางอย่างของผู้ใช้ เช่น แอปที่ใช้อ่านบทความข่าวล่าสุดอาจอนุญาตให้ผู้ใช้ใช้ท่าทางสัมผัส "ปัดเพื่อรีเฟรช" เพื่อตรวจหาบทความใหม่ คุณสามารถใช้เทคนิคต่อไปนี้เพื่อตอบสนองต่อคำขอที่เริ่มต้นโดยผู้ใช้ในขณะที่เพิ่มประสิทธิภาพการใช้งานเครือข่าย
จำกัดคำขอของผู้ใช้
คุณอาจไม่ต้องสนใจคำขอบางอย่างที่ผู้ใช้เริ่มหากไม่จําเป็น เช่น ท่าทางสัมผัส "ปัดเพื่อรีเฟรช" หลายครั้งในช่วงเวลาสั้นๆ เพื่อตรวจสอบข้อมูลใหม่ในขณะที่ข้อมูลปัจจุบันยังใหม่อยู่ การดําเนินการตามคําขอแต่ละรายการอาจสิ้นเปลืองพลังงานอย่างมากเนื่องจากทำให้วิทยุทำงานอยู่ตลอดเวลา วิธีที่มีประสิทธิภาพมากกว่าคือการควบคุมคำขอที่เริ่มต้นโดยผู้ใช้เพื่อให้สามารถส่งคำขอได้เพียง 1 รายการในช่วงเวลาหนึ่ง ซึ่งจะช่วยลดความถี่ในการใช้วิทยุ
ใช้แคช
การแคชข้อมูลของแอปจะเป็นการสร้างสำเนาข้อมูลที่แอปต้องอ้างอิงไว้ในเครื่องด้วย จากนั้นแอปจะเข้าถึงสำเนาข้อมูลเดียวกันในเครื่องได้หลายครั้งโดยไม่ต้องเปิดการเชื่อมต่อเครือข่ายเพื่อส่งคำขอใหม่
คุณควรแคชข้อมูลให้มากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ รวมถึงทรัพยากรแบบคงที่และการดาวน์โหลดแบบออนดีมานด์ เช่น รูปภาพขนาดเต็ม คุณสามารถใช้ส่วนหัวแคช HTTP เพื่อให้แน่ใจว่ากลยุทธ์การแคชจะไม่ทําให้แอปแสดงข้อมูลที่ล้าสมัย ดูข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับการแคชการตอบกลับของเครือข่ายได้ที่หัวข้อหลีกเลี่ยงการดาวน์โหลดซ้ำ
ใน Android 11 ขึ้นไป แอปของคุณจะใช้ชุดข้อมูลขนาดใหญ่เดียวกันกับที่แอปอื่นๆ ใช้สำหรับกรณีการใช้งาน เช่น แมชชีนเลิร์นนิงและการเล่นสื่อ เมื่อแอปของคุณจำเป็นต้องเข้าถึงชุดข้อมูลที่แชร์ แอปจะตรวจสอบเวอร์ชันที่แคชไว้ก่อน แล้วจึงพยายามดาวน์โหลดสำเนาใหม่ ดูข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับชุดข้อมูลที่แชร์ได้ที่เข้าถึงชุดข้อมูลที่แชร์
ใช้แบนด์วิดท์มากขึ้นเพื่อดาวน์โหลดข้อมูลมากขึ้นแต่ให้นานขึ้น
เมื่อเชื่อมต่อผ่านวิทยุไร้สาย โดยทั่วไปแล้วแบนด์วิดท์ที่สูงขึ้นจะมาพร้อมกับค่าใช้จ่ายแบตเตอรี่ที่สูงขึ้น ซึ่งหมายความว่า 5G มักจะใช้พลังงานมากกว่า LTE และทำให้แบตเตอรี่หมดเร็วกว่า 3G
ซึ่งหมายความว่าแม้ว่าสถานะวิทยุพื้นฐานจะแตกต่างกันไปตามเทคโนโลยีวิทยุ แต่โดยทั่วไปแล้วผลกระทบของแบตเตอรี่แบบสัมพัทธ์ของเวลาสิ้นสุดการเปลี่ยนแปลงสถานะจะมากกว่าสำหรับวิทยุที่มีแบนด์วิดท์สูงกว่า ดูข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับเวลาที่เหลือได้ที่สถานะวิทยุ
ในขณะเดียวกัน แบนด์วิดท์ที่สูงขึ้นยังช่วยให้คุณทำการเตรียมความพร้อมล่วงหน้าได้มากขึ้น ซึ่งจะส่งผลให้ดาวน์โหลดข้อมูลได้มากขึ้นในช่วงเวลาเดียวกัน สิ่งหนึ่งที่อาจไม่ค่อยชัดเจนนักคือ เนื่องจากต้นทุนแบตเตอรี่ในช่วงท้ายค่อนข้างสูงกว่า การเปิดใช้วิทยุเป็นเวลานานขึ้นในช่วงเซสชันการโอนแต่ละครั้งจึงมีประสิทธิภาพมากกว่าเพื่อลดความถี่ในการอัปเดต
ตัวอย่างเช่น หากวิทยุ LTE มีแบนด์วิดท์เป็น 2 เท่าและต้นทุนพลังงานเป็น 2 เท่าของ 3G คุณควรดาวน์โหลดข้อมูลเป็น 4 เท่าในแต่ละเซสชัน หรืออาจมากถึง 10 MB เมื่อดาวน์โหลดข้อมูลจำนวนมากเช่นนี้ คุณควรคำนึงถึงผลของการโหลดล่วงหน้าที่มีต่อพื้นที่เก็บข้อมูลในเครื่องที่มีอยู่และล้างแคชการโหลดล่วงหน้าเป็นประจำ
คุณสามารถใช้ ConnectivityManager
เพื่อลงทะเบียน Listener สำหรับเครือข่ายเริ่มต้นและใช้ TelephonyManager
เพื่อลงทะเบียน PhoneStateListener
เพื่อระบุประเภทการเชื่อมต่ออุปกรณ์ปัจจุบัน เมื่อทราบประเภทการเชื่อมต่อแล้ว คุณก็แก้ไขกิจวัตรการอ่านล่วงหน้าได้ตามต้องการ ดังนี้
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; }
เพิ่มประสิทธิภาพคำขอที่เริ่มต้นโดยแอป
โดยปกติแล้ว คำขอที่เริ่มต้นโดยแอปจะเกิดขึ้นตามกำหนดการ เช่น แอปที่ส่งบันทึกหรือข้อมูลวิเคราะห์ไปยังบริการแบ็กเอนด์ เมื่อจัดการกับคำขอที่เริ่มต้นโดยแอป ให้พิจารณาลำดับความสำคัญของคำขอเหล่านั้น พิจารณาว่าจะรวมคำขอเหล่านั้นเข้าด้วยกันได้หรือไม่ และพิจารณาว่าจะเลื่อนคำขอออกไปจนกว่าอุปกรณ์จะชาร์จหรือเชื่อมต่อกับเครือข่ายที่ไม่มีบริการวัดปริมาณอินเทอร์เน็ตหรือไม่ คำขอเหล่านี้สามารถเพิ่มประสิทธิภาพได้ด้วยการกำหนดเวลาอย่างรอบคอบและการใช้ไลบรารี เช่น WorkManager
คำขอเครือข่ายแบบเป็นกลุ่ม
ในอุปกรณ์เคลื่อนที่ กระบวนการเปิดวิทยุ เชื่อมต่อ และทำให้วิทยุทำงานอยู่ตลอดเวลาจะใช้พลังงานเป็นจำนวนมาก ด้วยเหตุนี้ การประมวลผลคำขอแต่ละรายการแบบสุ่มจึงอาจใช้พลังงานอย่างมากและทำให้อายุการใช้งานแบตเตอรี่ลดลง วิธีมีประสิทธิภาพมากขึ้นคือการจัดคิวชุดคำขอเครือข่ายและประมวลผลพร้อมกัน วิธีนี้ช่วยให้ระบบจ่ายค่าพลังงานในการเปิดวิทยุเพียงครั้งเดียวและยังคงได้รับข้อมูลทั้งหมดที่แอปขอ
ใช้ WorkManager
คุณสามารถใช้ไลบรารี WorkManager
เพื่อทำงานตามกำหนดการที่มีประสิทธิภาพซึ่งพิจารณาว่าเป็นไปตามเงื่อนไขที่เฉพาะเจาะจงหรือไม่ เช่น ความพร้อมใช้งานของเครือข่ายและสถานะพลังงาน ตัวอย่างเช่น สมมติว่าคุณมีคลาสย่อย Worker
ชื่อ DownloadHeadlinesWorker
ซึ่งเรียกพาดหัวข่าวล่าสุด คุณสามารถกำหนดเวลาให้ Handler นี้ทำงานทุกชั่วโมงได้ โดยมีเงื่อนไขว่าอุปกรณ์เชื่อมต่อกับเครือข่ายแบบไม่จำกัดปริมาณการใช้งานและแบตเตอรี่ของอุปกรณ์ไม่เหลือน้อย โดยมีกลยุทธ์การลองอีกครั้งที่กำหนดเองหากมีปัญหาในการดึงข้อมูล ดังที่แสดงด้านล่าง
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);
นอกจาก WorkManager แล้ว แพลตฟอร์ม Android ยังมีเครื่องมืออื่นๆ อีกหลายรายการที่จะช่วยคุณสร้างกำหนดการที่มีประสิทธิภาพเพื่อทำงานด้านเครือข่ายให้เสร็จสิ้น เช่น การสำรวจ ดูข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับการใช้เครื่องมือเหล่านี้ได้ที่คำแนะนำเกี่ยวกับการประมวลผลในเบื้องหลัง
เพิ่มประสิทธิภาพคําขอที่เริ่มโดยเซิร์ฟเวอร์
คำขอที่เริ่มต้นโดยเซิร์ฟเวอร์มักเกิดขึ้นเพื่อตอบสนองต่อการแจ้งเตือนจากเซิร์ฟเวอร์ เช่น แอปที่ใช้อ่านบทความข่าวล่าสุดอาจได้รับการแจ้งเตือนเกี่ยวกับบทความกลุ่มใหม่ซึ่งเหมาะกับค่ากําหนดการปรับแต่งของผู้ใช้ จากนั้นแอปจะดาวน์โหลดบทความเหล่านั้น
ส่งการอัปเดตเซิร์ฟเวอร์ด้วย Firebase Cloud Messaging
Firebase Cloud Messaging (FCM) เป็นกลไกที่เบามากซึ่งใช้ในการส่งข้อมูลจากเซิร์ฟเวอร์ไปยังอินสแตนซ์แอปที่เฉพาะเจาะจง เมื่อใช้ FCM เซิร์ฟเวอร์จะแจ้งให้แอปที่ทำงานในอุปกรณ์หนึ่งๆ ทราบว่ามีข้อมูลใหม่ให้ใช้งาน
เมื่อเทียบกับการโหวต ซึ่งแอปต้องส่งคําสั่ง ping เซิร์ฟเวอร์เป็นประจําเพื่อค้นหาข้อมูลใหม่ รูปแบบที่ทำงานตามเหตุการณ์นี้ช่วยให้แอปสร้างการเชื่อมต่อใหม่ได้ก็ต่อเมื่อรู้ว่ามีข้อมูลให้ดาวน์โหลดเท่านั้น โมเดลนี้จะลดการเชื่อมต่อที่ไม่จำเป็นและลดความล่าช้าเมื่ออัปเดตข้อมูลภายในแอป
FCM ติดตั้งใช้งานโดยใช้การเชื่อมต่อ TCP/IP แบบถาวร วิธีนี้ช่วยลดจํานวนการเชื่อมต่อแบบถาวรและช่วยให้แพลตฟอร์มเพิ่มประสิทธิภาพแบนด์วิดท์และลดผลกระทบที่อาจเกิดขึ้นกับอายุการใช้งานแบตเตอรี่