如何开发一款Android闹钟应用？

摘要: 本文介绍如何实现精确的定时任务，疑难点的解决和代码架构

Android里面实现定时任务的方式有多种，比如常用的Handler、Timer、Thread、ScheduledExecutorService，虽然这几种方法都可以实现，但是用来处理定时任务（闹钟）并不理想。

Handler一般用于通知UI线程刷新UI，Timer用来做定时器，比如计数，这两种方式只适合处理短时间的计时任务。线程Thread可以Sleep，但是会阻塞主线程，ScheduledExecutorService主要用来周期性处理任务队列，比如它的实现类Executors.newSingleThreadScheduledExecutor可以用来处理app的批量安装、卸载，Executors.newScheduledThreadPool(int size)用来并发周期性处理耗时任务。

那么用什么api来实现比较好呢？Android为我们推荐android.app.AlarmManager，文档里有note描述：

The Alarm Manager is intended for cases where you want to have your application code run at a specific time, even if your application is not currently running. For normal timing operations (ticks, timeouts, etc) it is easier and much more efficient to use Handler

知道AlarmManager后，那么问题来了，该如何使用该类去实现定时任务呢？

AlarmManager有以下API：

[code=language-java]    /*
* Schedule an alarm
*/
public void set(int type, long triggerAtMillis, PendingIntent operation)

/*
* Schedule an repeating alarm
*/
public void setRepeating(int type, long triggerAtMillis,
long intervalMillis, PendingIntent operation)

/*
* Schedule an alarm to be delivered within a given window of time.
*/
public void setWindow(int type, long windowStartMillis, long windowLengthMillis,
PendingIntent operation)

/*
*Schedule an alarm to be delivered precisely at the stated time.
*/
public void setExact(int type, long triggerAtMillis, PendingIntent operation)

/*
* Schedule a repeating alarm that has inexact trigger time requirements;
*/
public void setInexactRepeating(int type, long triggerAtMillis,
long intervalMillis, PendingIntent operation)

/*
* Remove any alarms with a matching
*/
public void cancel(PendingIntent operation)

通过文档描述可知实现单次任务可以使用set()、setWindow()、setExact方法，实现重复任务可以使用setRepeating()和setInexactRepeating(),下面使用set和setrepeating方法来测试，由于方法参数中均涉及到类PendingIntent ，所以先来研究下该类的使用方法。

PendingIntent 是一个有着明确action的意图，这里介绍三种最常用的api

[code=plain]/*
* Retrieve a PendingIntent that will start a new activity, like calling
* {@link Context#startActivity(Intent) Context.startActivity(Intent)}.
*/
public static PendingIntent getActivity(Context context, int requestCode,Intent intent, int flags)

/*
* Retrieve a PendingIntent that will perform a broadcast, like calling
* {@link Context#sendBroadcast(Intent) Context.sendBroadcast()}.
*/
public static PendingIntent getBroadcast(Context context, int requestCode,Intent intent, int flags)

/*
* Retrieve a PendingIntent that will start a service, like calling
* {@link Context#startService Context.startService()}.
*/
public static PendingIntent getService(Context context, int requestCode,Intent intent, int flags)

利用这三个函数可以在任务时间到时根据业务需求分别触发Activity、Broadcast和Service，其中中参数requestCode需要保证唯一性，否则会出现闹钟不响应问题。下面就编写一个测试案例，实现单次闹钟和重复闹钟。

[code=language-java]    /**
* 设置单次闹钟，5秒后响应，然后发送广播"mytestbroadcast"
* AlarmManager.ELAPSED_REALTIME_WAKEUP ：从设备开机后开始计时
*/
private void testSet(){
Intent intent = new Intent("mytestbroadcast");
PendingIntent sender = PendingIntent.getBroadcast(mContext, getUniqueCode(), intent,PendingIntent.FLAG_UPDATE_CURRENT);
alarmManager.set(AlarmManager.ELAPSED_REALTIME_WAKEUP, SystemClock.elapsedRealtime()+5000, sender);
}

/**
* 设置单次闹钟，5秒后响应第一次，然后每隔10s响应一次，每次响应时发送广播"mytestbroadcast"
* AlarmManager.ELAPSED_REALTIME_WAKEUP ：从设备开机后开始计时
*/
private void testSetRepeat(){
Intent intent = new Intent("mytestbroadcast");
PendingIntent sender = PendingIntent.getBroadcast(mContext, getUniqueCode(), intent,PendingIntent.FLAG_UPDATE_CURRENT);
alarmManager.setRepeating(AlarmManager.ELAPSED_REALTIME_WAKEUP, SystemClock.elapsedRealtime()+5000,10000, sender);
}

这样写看上去没有问题，但是真正在机器上运行时会发现，闹钟响应的时间不准确，特备是时间间隔越长的闹钟，时间的偏离让人无法捉摸。到底是什么原因导致set和setRepeating不准确？.............百思不得姐...........翻阅了很多文章之后终于有结论了，原来android为了优化系统性能，对任务的调度做了处理，当你设置一个闹钟后，系统会协调系统资源后重新计算闹钟响起的时间，这个时间差没有准确的计算，从而导致的闹钟不准确问题。

那么为什么手机rom里的闹钟应用不存在这个问题呢？比如小米/华为自带的闹钟就不存在这种问题，方案可能有两个：

1.rom应用一般是厂家自己开发，Framework层可能会做特殊处理，比如新增api供自己调用，这个第三方app是不知道的。

2.应用自身做处理，规避系统级的问题。

对于第二种解法，到底该如何去做？做法可能有很多，我在开发的过程中想到了一种（如果有其他方法，请回复交流交流哦），下面做详细介绍：

AlarmManager设置单次任务的方法不只一种，如setWindow，setExact，api介绍都可以实现精确任务，实测之后发现setWindow是可以的，setExact好像不可以（时间有点久，有点记不清了。。），这样的话实现单次闹钟就没有多大问题了。但是重复的闹钟该如何实现呢？ 想了想其实很简单，重复的闹钟也是由单个闹钟组成的，只不过这些闹钟是按照特定的时间排序了而已。

具体的实现思路可以通过一个例子说明，比如现在时间是上午10点，我设定一个每天早上7点中的闹钟，使用方法setWindow()和PendingIntent.getBroadcast()来实现，等到第二天的7点钟时，会有一个广播发出来，接收这个广播之后可以做响铃或者震动处理，接着是特别重要的一步，提醒完用户之后就要开始计算下次闹钟响铃的时间了，这样循环下去就像是接力赛一样，问题迎刃而解。

主要问题解决了，但是如果用户在同一时间设置了多个闹钟怎么办？作为一款人性化的app，允许用户这样操作，这是个不得不考虑的一个场景，那么该响应第一个还是最后一个闹钟？如果响应第一个该怎么办？如果响应最后一个该怎么办？问题的解决方法总不止一种，比如利用service的唯一性便可解决这个问题。当几个闹钟同时响应时，接收到广播后将闹钟转发至service，在service中建立一个队列，虽说是同时的闹钟，但总有先后顺序（已实测验证过），将这些闹钟加入队列，取第一个还是最后一个就看业务需求了，该问题便解决了。

到这为止整个软件的技术难点就已经打通了，接下来就是软件的架构和数据库设计问题。由于软件定位是闹钟类，所以整个构架不会很复杂，也没有必要非得引入各种牛X的框架，但是你要是有这个爱好，那也不反对，比如一些注解类的、图片缓存类的、网络请求类的、数据库类的、事件类的等等（volley/eventbus/afinal/thinkandroid/xutils/androidanimation....）,下面图中做简要说明，由于涉及到公司隐私，所以把一些关键字用xxxx代替



这里一共分了13个包，具体的分类可视具体的业务而定，比如audio包，因为涉及到录音所以单独开辟了一个包来做录音功能的处理，接下来就是代码实现了。

思路都有了，编码不还简单？大家充分发挥自己就可以啦！！

如果大家有什么想法，欢迎回复交流~~~