Android后台调度任务与省电

Dear 丶 2022-07-12 02:47 129阅读 0赞

## 2016-12-26 16:10:10    ##

## I. Handler: ##

> 在进程存活的期间有效使用, Google官方推荐使用。

*  简单易用。
 *  稳定高效。

## II. AlarmManager: ##

> 利用系统层级的闹钟服务(持有Wake lock)。
> 
> 如果需要精确的定时任务，这个是最佳选择。

#### 1. 功能 ####

*  在大概的时间间隔 运行/重复执行 指定任务。
 *  指定精确的时间间隔执行任务。

#### 2. 特征 ####

*  注册以后，无论是自己的应用进程是否存在/组件是否存在，都会正常执行。
 *  所有注册的闹钟服务都会在系统重启后复位，因此如果需要保证任务，就需要注册RECEIVE\_BOOT\_COMPLETE，保证重启后，可以重新将任务注册到闹钟服务中。
 *  AlarmManager处理的是一个PendingIntent，因此通常是启动一个服务，进行处理事务。

#### 3. 备注 ####

*  官方不建议网络请求相关的使用AlarmManager。
 *  考虑到电量损耗，建议非特殊情况使用 大概时间的方式，这样Android会尽量让几个任务打包在一起执行，防止频繁的唤起手机。

## III. Job Scheduler: ##

> [JobScheduler官方文档][JobScheduler]
> 
> 建议网络相关任务放到Job Scheduler。
> 
> 系统重启以后，任务会依然保留在Job Scheduler当中。
> 
> 只有在Api21或以上的系统支持

#### 1. 优势 ####

*  更节省电量
 *  更高效
 *  更易用

#### 2. 明确的指定特定场景下执行(JobInfo): ####

> 由于是将多个任务打包在一个场景下执行，因此执行有略微的延后；并且有期限，如果在期限内还没有满足特定情况，系统会将这些任务加入队列，并且随后会进行执行。

1.  设备开始充电
2.  空闲
3.  连接上网络
4.  断开网络

#### 3. 接口类型 ####

boolean onStartJob(JobParams params) { // 开始执行 // 注意这个方法是在主线程执行的，如果是耗时操作请抛到独立线程中 // jobFinished(JobParameters params) // 在完成任务并且决定是否还需要定时执行更多任务 // return 是否是在独立现在还有事务要执行 } void onStopJob(){ // 用于清理数据，在结束任务后被回调。 }

## IV. GCM ##

> GCM Netwrok Manager实际上在 Api 21 或以上也是使用了 Job Scheduler，在此之前的版本使用的是Google Play Service中实现Job Scheduler的功能。
> 
> 在[GCMNetworkManager][]中有很多利于省点的规则。

#### 1. 接口类型 ####

*  通过 `OneoffTask.Builder()`与`PeriodicTask.Builder()`创建任务。
 *  `GcmTaskService#onRunTask(TaskParams params)`是在后台线程执行的。

> 触发场景与JobInfo中的一样。

## V. Sync Adapter ##

> [Transferring Data Using Sync Adapters][]

![20161226065445546.png][]

>  *  通常是用于同步较多的数据。
>  *  也许这是Job Scheduler API 21前比较好的替代品。

同步服务端与本地设备中的数据。

#### 1. 特征 ####

*  利于大数据同步。
 *  不需要依赖Google Play Service。
 *  省电稳定。
 *  用户可以通过设置中主动查看同步的时间，以及触发同步，或者关闭同步。
 *  API 7 或以上。

#### 2. 备注 ####

*  可绑定一个账户。
 *  通过提供ContentProvider，并且与服务端同步的数据库。
 *  只有在存在网络的时候才触发同步。

#### 2. 在一定的场景下触发同步 ####

> 尽可能的打包所有需要同步的任务在一个周期中执行，以此来进行尽可能的节省手机电量。

*  服务端/设备端数据发生变化。
 *  手机闲置时。
 *  一天。
 *  如果同步失败，会放到同步失败的队列中，在尽可能的时候进行同步。

## VI. Doze Mode ##

### Deep Doze Mode ###

> API 23中直接称其为Doze Mode。
> 
> 无论Target SDK是多少，只要设备是Android API 23或以上会启用该模式。

#### 1. 特征 ####

*  旨在: 在用户离开设备以后，尽可能的减少手机电量的消耗。
 *  开发人员并不需要做特殊的适配，但是会对上面提到的所有Schedule的方式(Job Scheduler、AlarmManager、Syncs Adapter)进行影响。

通过移动窗口打包任务请求，并且间隔时间会越来越久。

![20161226065445855.png][]

#### 2. 进入条件 ####

会同时满足以下情况过后一段时间(大约30分钟)以后生效:

*  手机没有在充电
 *  屏幕被关闭
 *  手机各方状态保持稳定

> 退出条件是，进入条件中任意条件状态发生变化。

#### 3. 在两个处理窗口之间的手机状态 ####

1.  对所有应用拒绝网络访问。
2.  所有JobScheduler、Sync-Adapter、AlarmManager的任务都会被延后到窗口中执行。
3.  系统会拒绝所有来自应用的`WAKE-LOCK`
4.  停止所有Wifi以及GPS扫描
5.  减少位置事件从设备检测WiFi热点。

### Light Doze Mode ###

> API 24 或以上会启用该模式

#### 1. 特征 ####

*  相比Deep Doze Mode，打包任务的频率会更高些

#### 2. 进入条件 ####

会同事满足以下情况后一段时间(大约几分钟)以后生效:

*  手机没有在充电
 *  屏幕被关闭
 *  处于稳定状态/不稳定状态

或者在以下的条件:

*  处于Deep Doze Mode
 *  屏幕关闭
 *  手机没有在充电
 *  手机不再处于稳定状态

#### 3. 退出条件 ####

*  屏幕打开
 *  手机开始充电
 *  进入Deep Doze Mode

#### 4. 在两个处理窗口之间的手机状态 ####

*  对所有应用拒绝网络访问。
 *  所有JobScheduler与Sync-Adapter的任务都会被延后到窗口中执行。
 *  不会对AlarmManager中的任务进行影响，但是将无网络访问（如果你的任务需要网络访问，是时候改用JobScheduler或Sync-Adapter，保证在任务窗口执行会有网络）

### 中断/避开Doze ###

> 以下所有情况，Google官方都建议不在特殊情景，不要去使用，由于中断了省电的规则。

#### 1. AlarmManager ####

*  指定需要精确时间的事件: `setAndAllowWhileIdle()`、`setExactAndAllowWhileIdle()`。但是在非窗口期间并不解除无网络访问的限制，并且只有10s的时间给予处理。
 *  指定闹钟事件`AlarmManager.setAlarmClock()`的事件会在闹钟结束前，令系统短暂的完全退出Doze模式，并且正常处理事件，系统为了突显该闹钟事件，将会在status bar上显示物理闹钟的icon。

#### 2. FCM/GCM ####

> (Firebase Cloud Messaging，旧版中称为Google Cloud Messaging(GCM))。

FCM/GCM中高优先级的任务配置中(`"priority" : "high"`) 的消息，在Doze模式下可以正常及时到达。

#### 3. 白名单 ####

> [白名单官方文档][Link 1]
> 
> [官方建议可考虑加入白名单的情况][Link 2]

*  主动请求加入白名单，用户同一以后加入白名单;
 *  用户也可以主动将App从白名单中删除或添加应用;
 *  应用可以通过`isIgnoringBatteryOptimizations()`来获知是否在白名单中;
 *  白名单的应用可以访问网络与持有有效的WAKELOKE，但是其他Doze的约束依然存在(如延后的Job Scheduler、Syncs-Adapter、AlarmManager);

白名单的请求方式:

*  通过[ACTION\_IGNORE\_BATTERY\_OPTIMIZATION\_SETTINGS][ACTION_IGNORE_BATTERY_OPTIMIZATION_SETTINGS]打开电量优化页面，用户可以通过搜索来关闭应用的电量优化，以此加入白名单。
 *  先持有[REQUEST\_IGNORE\_BATTERY\_OPTIMIZATIONS][REQUEST_IGNORE_BATTERY_OPTIMIZATIONS]权限，然后通过启动Intent[ACTION\_REQUEST\_IGNORE\_BATTERY\_OPTIMIZATIONS][ACTION_REQUEST_IGNORE_BATTERY_OPTIMIZATIONS]直接弹出Dialog让用户关闭应用的电量优化，以此加入白名单。

#### 4. 特殊情况 ####

前台服务(foreground-service)将不会受到Doze模式影响。

### Doze模式测试 ###

> Google官方提供了一些adb命令用于测试Doze模式，而非需要通过等待来进入Doze模式的。

#### 1. 进入Doze模式 ####

*  准备一台系统是在Android Nougat Devloper Preview4或以上版本的设备。
 *  将其连接连接到电脑。
 *  通过 `adb shell dumpsys battery unplug` 命令让设备进入未连接充电的模式。
 *  通过 `adb shell dumpsys deviceidle step [light|deep]` 强行进入Doze模式。

> 退出Doze模式，让手机恢复正常需要复位充电模式: `adb shell dumpsys battery reset`。

#### 2. 其他指令 ####

在Android Nougat Developer Preview 4中，Doze模式的状态周期是:

Light: ACTIVE -> IDLE -> IDLE_MAINTENANCE -> OVERRIDEDeep: ACTIVE -> IDLE_PENDING -> SENSING -> LOCATING -> IDLE -> IDLE_MAINTENANCE

*  [Choosing the Right Background Scheduler in Android][]
 *  [Diving into Doze Mode for Developers][]

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> (c) 2012 – 2016, Jacksgong(blog.dreamtobe.cn). Licensed under the Creative Commons Attribution-NonCommercial 3.0 license (This license lets others remix, tweak, and build upon a work non-commercially, and although their new works must also acknowledge the original author and be non-commercial, they don’t have to license their derivative works on the same terms).[http://creativecommons.org/licenses/by-nc/3.0/][http_creativecommons.org_licenses_by-nc_3.0]

[JobScheduler]: https://developer.android.com/reference/android/app/job/JobScheduler.html
[GCMNetworkManager]: https://developers.google.com/android/reference/com/google/android/gms/gcm/GcmNetworkManager
[Transferring Data Using Sync Adapters]: https://developer.android.com/training/sync-adapters/index.html
[20161226065445546.png]: /images/20220711/77bd61270bf54f679ff55bc2676ad397.png
[20161226065445855.png]: /images/20220711/355771f07b5b461d957e78327aaf6b34.png
[Link 1]: https://developer.android.com/training/monitoring-device-state/doze-standby.html#support_for_other_use_cases
[Link 2]: https://developer.android.com/training/monitoring-device-state/doze-standby.html#whitelisting-cases
[ACTION_IGNORE_BATTERY_OPTIMIZATION_SETTINGS]: https://developer.android.com/reference/android/provider/Settings.html#ACTION_IGNORE_BATTERY_OPTIMIZATION_SETTINGS
[REQUEST_IGNORE_BATTERY_OPTIMIZATIONS]: https://developer.android.com/reference/android/Manifest.permission.html#REQUEST_IGNORE_BATTERY_OPTIMIZATIONS
[ACTION_REQUEST_IGNORE_BATTERY_OPTIMIZATIONS]: https://developer.android.com/reference/android/provider/Settings.html#ACTION_REQUEST_IGNORE_BATTERY_OPTIMIZATIONS
[Choosing the Right Background Scheduler in Android]: https://www.bignerdranch.com/blog/choosing-the-right-background-scheduler-in-android/
[Diving into Doze Mode for Developers]: https://www.bignerdranch.com/blog/diving-into-doze-mode-for-developers/
[http_creativecommons.org_licenses_by-nc_3.0]: http://creativecommons.org/licenses/by-nc/3.0/