android: 后台执行的定时任务

Android 中的定时任务一般有两种实现方式，一种是使用 Java API 里提供的 Timer 类， 一种是使用 Android 的 Alarm 机制。这两种方式在多数情况下都能实现类似的效果，但 Timer 有一个明显的短板，它并不太适用于那些需要长期在后台运行的定时任务。我们都知道，为 了能让电池更加耐用，每种手机都会有自己的休眠策略，Android 手机就会在长时间不操作 的情况下自动让 CPU 进入到睡眠状态，这就有可能导致 Timer 中的定时任务无法正常运行。 而 Alarm 机制则不存在这种情况，它具有唤醒 CPU 的功能，即可以保证每次需要执行定时 任务的时候 CPU 都能正常工作。需要注意，这里唤醒 CPU 和唤醒屏幕完全不是同一个概念， 千万不要产生混淆。

那么首先我们来看一下 Alarm 机制的用法吧，其实并不复杂，主要就是借助了 AlarmManager 类来实现的。这个类和 NotificationManager 有点类似，都是通过调用 Context 的 getSystemService()方法来获取实例的，只是这里需要传入的参数是 Context.ALARM_SERVICE。 因此，获取一个 AlarmManager 的实例就可以写成：

AlarmManager manager = (AlarmManager) getSystemService(Context.ALARM_SERVICE);

接下来调用 AlarmManager 的 set()方法就可以设置一个定时任务了，比如说想要设定一 个任务在 10 秒钟后执行，就可以写成：

long triggerAtTime = SystemClock.elapsedRealtime() + 10 * 1000; manager.set(AlarmManager.ELAPSED_REALTIME_WAKEUP, triggerAtTime, pendingIntent); 上面的两行代码你不一定能看得明白，因为 set()方法中需要传入的三个参数稍微有点复杂，下面我们就来仔细地分析一下。第一个参数是一个整型参数，用于指定 AlarmManager 的工作类型，有四种值可选，分别是 ELAPSED_REALTIME、ELAPSED_REALTIME_WAKEUP、 RTC 和 RTC_WAKEUP。其中 ELAPSED_REALTIME 表示让定时任务的触发时间从系统开 机开始算起，但不会唤醒 CPU。ELAPSED_REALTIME_WAKEUP 同样表示让定时任务的触 发时间从系统开机开始算起，但会唤醒 CPU。RTC 表示让定时任务的触发时间从 1970 年 1 月 1 日 0 点开始算起，但不会唤醒 CPU。RTC_WAKEUP 同样表示让定时任务的触发时间从

1970 年 1 月 1 日 0 点开始算起，但会唤醒 CPU。使用 SystemClock.elapsedRealtime()方法可 以获取到系统开机至今所经历时间的毫秒数，使用 System.currentTimeMillis()方法可以获取 到 1970 年 1 月 1 日 0 点至今所经历时间的毫秒数。

然后看一下第二个参数，这个参数就好理解多了，就是定时任务触发的时间，以毫秒为 单位。如果第一个参数使用的是 ELAPSED_REALTIME 或 ELAPSED_REALTIME_WAKEUP， 则这里传入开机至今的时间再加上延迟执行的时间。如果第一个参数使用的是 RTC 或 RTC_WAKEUP，则这里传入 1970 年 1 月 1 日 0 点至今的时间再加上延迟执行的时间。第三个参数是一个 PendingIntent，对于它你应该已经不会陌生了吧。这里我们一般会调

用 getBroadcast()方法来获取一个能够执行广播的 PendingIntent。这样当定时任务被触发的时 候，广播接收器的 onReceive()方法就可以得到执行。

了解了 set()方法的每个参数之后，你应该能想到，设定一个任务在 10 秒钟后执行还可 以写成：

long triggerAtTime = System.currentTimeMillis() + 10 * 1000; manager.set(AlarmManager.RTC_WAKEUP, triggerAtTime, pendingIntent); 好了，现在你已经掌握 Alarm 机制的基本用法，下面我们就来创建一个可以长期在后台执行定时任务的服务。创建一个 ServiceBestPractice 项目，然后新增一个 LongRunningService

类，代码如下所示：

public class LongRunningService extends Service {

@Override

public IBinder onBind(Intent intent) {

return null;

}

@Override

public int onStartCommand(Intent intent, int flags, int startId) {

new Thread(new Runnable() {

@Override

public void run() {

Log.d("LongRunningService", "executed at " + new Date().

toString());

}

}).start();

AlarmManager manager = (AlarmManager) getSystemService(ALARM_SERVICE);

int anHour = 60 * 60 * 1000; // 这是一小时的毫秒数

long triggerAtTime = SystemClock.elapsedRealtime() + anHour; Intent i = new Intent(this, AlarmReceiver.class); PendingIntent pi = PendingIntent.getBroadcast(this, 0, i, 0);

manager.set(AlarmManager.ELAPSED_REALTIME_WAKEUP, triggerAtTime, pi);

return super.onStartCommand(intent, flags, startId);

}

}

我们在 onStartCommand()方法里开启了一个子线程，然后在子线程里就可以执行具体的逻辑操作了。这里简单起见，只是打印了一下当前的时间。

创建线程之后的代码就是我们刚刚讲解的 Alarm 机制的用法了，先是获取到 了 AlarmManager 的实例，然后定义任务的触发时间为一小时后，再使用 PendingIntent 指定处 理定时任务的广播接收器为 AlarmReceiver，最后调用 set()方法完成设定。

显然，AlarmReceiver 目前还不存在呢，所以下一步就是要新建一个 AlarmReceiver 类， 并让它继承自 BroadcastReceiver，代码如下所示：

public class AlarmReceiver extends BroadcastReceiver {

@Override

public void onReceive(Context context, Intent intent) {

Intent i = new Intent(context, LongRunningService.class);

context.startService(i);

}

}

onReceive() 方法里的代码非常简单，就是构建出了一个 Intent 对象，然后去启动 LongRunningService 这个服务。那么这里为什么要这样写呢？其实在不知不觉中，这就已经 将一个长期在后台定时运行的服务完成了。因为一旦启动 LongRunningService ，就会在 onStartCommand()方法里设定一个定时任务，这样一小时后 AlarmReceiver 的 onReceive()方 法就将得到执行，然后我们在这里再次启动 LongRunningService，这样就形成了一个永久的 循环，保证 LongRunningService 可以每隔一小时就会启动一次，一个长期在后台定时运行的 服务自然也就完成了。

接下来的任务也很明确了，就是我们需要在打开程序的时候启动一次 LongRunningService， 之后 LongRunningService 就可以一直运行了。修改 MainActivity 中的代码，如下所示：

public class MainActivity extends Activity {

@Override

protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {

super.onCreate(savedInstanceState);

Intent intent = new Intent(this, LongRunningService.class);

startService(intent);

}

}

最后别忘了，我们所用到的服务和广播接收器都要在 AndroidManifest.xml 中注册才行， 代码如下所示：

<manifest xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android" package="com.example.servicebestpractice"

android:versionCode="1" android:versionName="1.0" >

……

<application android:allowBackup="true" android:icon="@drawable/ic_launcher" android:label="@string/app_name" android:theme="@style/AppTheme" >

<activity android:name="com.example.servicebestpractice.MainActivity" android:label="@string/app_name" >

<intent-filter>

<action android:name="android.intent.action.MAIN" />

<category android:name="android.intent.category.LAUNCHER" />

</intent-filter>

</activity>

<service android:name=".LongRunningService" >

</service>

<receiver android:name=".AlarmReceiver" >

</receiver>

</application>

</manifest>

现在就可以来运行一下程序了。虽然你不会在界面上看到任何有用的信息，但实际上 LongRunningService 已经在后台悄悄地运行起来了。为了能够验证一下运行结果，我将手机 闲置了几个小时，然后观察 LogCat 中的打印日志，如图 9.15 所示。



图 9.15

可以看到，LongRunningService 果然如我们所愿地运行着，每隔一小时都会打印一条日志。这样，当你真正需要去执行某个定时任务的时候，只需要将打印日志替换成具体的任务 逻辑就行了。

另外需要注意的是，从 Android 4.4 版本开始，Alarm 任务的触发时间将会变得不准确， 有可能会延迟一段时间后任务才能得到执行。这并不是个 bug，而是系统在耗电性方面进行 的优化。系统会自动检测目前有多少 Alarm 任务存在，然后将触发时间将近的几个任务放在 一起执行，这就可以大幅度地减少 CPU 被唤醒的次数，从而有效延长电池的使用时间。

当然，如果你要求 Alarm 任务的执行时间必须准备无误，Android 仍然提供了解决方案。 使用 AlarmManager 的 setExact()方法来替代 set()方法，就可以保证任务准时执行了。