Android 后台调度任务与省电

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来源：龚振杰

https://blog.dreamtobe.cn/2016/08/15/android_scheduler_and_battery/

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I. Handler:

在进程存活的期间有效使用, Google官方推荐使用。

相关机制可以参见: Android Handler Looper机制

• 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)。

1. 使用场景

在大概的时间间隔(重复)运行指定任务。

在精确的时间间隔(重复)运行指定任务。

• 需要精确的定时(重复)任务，如闹钟。

• 非网络访问的，大概时间间隔的定时(重复)任务。

• Google官方不建议网络请求相关的业务使用AlarmManager。

2. 特征

• 运行在系统的闹钟服务上的，注册以后，无论是自己的应用进程或组件是否存在，都会正常运作。

• 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广播，确保重启后，可以重新将任务注册到闹钟服务中。

• AlarmManager处理的是一个PendingIntent。

• 考虑到电量损耗，建议非特殊情况使用大概时间间隔的规则，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

1. 使用场景

在指定特定场景下执行指定任务

• Google官方建议网络请求相关业务放到Job Scheduler，由于其的省电的特性。

• 一些与特定场景(JobInfo)绑定的任务。

2. 特征

• Job Scheduler只有在Api21或以上的系统支持。

• Job Scheduler是将多个任务打包在一个场景下执行。

• 在系统重启以后，任务会依然保留在Job Scheduler当中，因此不需要监听系统启动状态重复设定。

• 如果在一定期限内还没有满足特定执行所需情况，Job Scheduler会将这些任务加入队列，并且随后会进行执行。

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(FCM)

GCM Network 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中有很多利于省电的规则。

在中国内地，该服务被墙，无法正常使用。

1. 使用场景

• 实时消息推送。

• 非实时消息推送。

2. 特征

系统级别维护的长链接，十分稳定。

3. 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。

V. Sync Adapter

Transferring Data Using Sync Adapters

1. 使用场景

用于同步服务端与本地设备中的数据。

• 通常是用于同步较多的数据，如系统联系人信息、Dropbox等。

2. 特征

• 省电稳定。

• 可绑定一个账户。

• 利于大数据同步。

• 通过提供ContentProvider，可以快捷的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。

• 不需要依赖Google Play Service。

• 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。

• Sync Adapter在API7或以上就可以使用，因此在一些场景下这是Job Scheduler在API21之前比较好的替代品。

3. 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。

• 服务端或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

API23中直接称其为Doze Mode。

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。

• 无论应用指定的Target SDK是多少，只要设备是Android 6或以上会启用该模式。

• 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)产生影响。

所有任务周期通过移动窗口打包任务执行，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

Android 7或以上会启用该模式。

1. 特征

• 相比Deep Doze Mode，打包执行任务的频率会更高些。

2. 进入条件

会同时满足以下情况一段时间(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Deep Doze Mode的情况下同时满足以下条件下生效:

• 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了，这样才会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Doze Mode的省电规则。

1. AlarmManager

• 在精确的时间间隔中运行的任务: 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，将会在系统的Status Bar上显示物理闹钟的ICON。