Android后台调度任务与省电

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

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。

设备开始充电
空闲
连接上网络
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



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。

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

对所有应用拒绝网络访问。
所有JobScheduler、Sync-Adapter、AlarmManager的任务都会被延后到窗口中执行。
系统会拒绝所有来自应用的

WAKE-LOCK

停止所有Wifi以及GPS扫描
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

官方建议可考虑加入白名单的情况

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权限，然后通过启动IntentACTION_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

获取设备状态 

adb shell dumpsys deviceidle get [light|deep|force|screen|charging|network]

。

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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