应用后台省电秘籍——低功耗状态下应用如何正常运行？
應(yīng)用退居后臺(tái)，如何在低功耗的情況下保證任務(wù)正常運(yùn)行？本文華為軟件功耗專家黃文將分享議題——應(yīng)用后臺(tái)功耗經(jīng)驗(yàn)。
本文將從安卓綠色聯(lián)盟功耗標(biāo)準(zhǔn)2.0、谷歌后臺(tái)功耗方案、華為后臺(tái)功耗方案以及開(kāi)發(fā)者資源使用建議和檢測(cè)工具五大方面進(jìn)行全面講解。
安卓綠色聯(lián)盟功耗標(biāo)準(zhǔn)2.0
《安卓綠色聯(lián)盟應(yīng)用體驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)2.0---功耗標(biāo)準(zhǔn)》詳細(xì)介紹了應(yīng)用后臺(tái)軟資源和硬資源的使用標(biāo)準(zhǔn)，查看詳情請(qǐng)?jiān)L問(wèn)安卓綠色聯(lián)盟官網(wǎng)。
谷歌后臺(tái)功耗方案
谷歌從Android M開(kāi)始著力改善終端的續(xù)航表現(xiàn)。Android版本在演進(jìn)中主要提供如下幾個(gè)方案。
1.后臺(tái)位置限制:
對(duì)后臺(tái)應(yīng)用獲取用戶當(dāng)前位置的頻率進(jìn)行限制。
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2.后臺(tái)服務(wù)限制:
限制應(yīng)用在后臺(tái)運(yùn)行服務(wù)，并禁止應(yīng)用通過(guò)隱藏/不可見(jiàn)方式調(diào)用 CPU 或網(wǎng)絡(luò)資源。
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3.后臺(tái)限制:
當(dāng)系統(tǒng)檢測(cè)到應(yīng)用出現(xiàn)不良行為時(shí)，系統(tǒng)會(huì)向用戶詢問(wèn)是否要限制該應(yīng)用在后臺(tái)訪問(wèn)設(shè)備資源。
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4.谷歌后臺(tái)功耗方案-Doze（低耗電模式和應(yīng)用待機(jī)模式）
谷歌在Android M版本引入了Doze方案，此方案主要針對(duì)后臺(tái)應(yīng)用在沒(méi)有活動(dòng)的情況下做某些限制。設(shè)備未充電且屏幕關(guān)閉處于空閑狀態(tài)一段時(shí)間后，系統(tǒng)會(huì)進(jìn)入低耗電或者應(yīng)用待機(jī)模式，對(duì)應(yīng)用行為施加相應(yīng)限制。
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如圖所示，以下是Doze模式各狀態(tài)說(shuō)明：
ACTIVE: 設(shè)備活動(dòng)態(tài)
INACTIVE:設(shè)備不活躍(滅屏、不運(yùn)動(dòng)) 等待進(jìn)入idle.
IDLE_PENDING: 設(shè)備準(zhǔn)備進(jìn)入下一階段
SENSING: 傳感器檢測(cè)設(shè)備是否運(yùn)動(dòng)
LOCATING: 設(shè)備位置變化.
IDLE: 設(shè)備進(jìn)入idle，并盡量長(zhǎng)時(shí)間保持該狀態(tài)
IDLE_MAINTENANCE: 退出idle進(jìn)入“維護(hù)期”
谷歌還引入了Light-Doze(Android N)和Deep-Doze(Android M)的概念，具體內(nèi)容如下：
5.應(yīng)用待機(jī)群組
應(yīng)用待機(jī)群組對(duì)應(yīng)用進(jìn)行分組管理，不同的分組享有不同的權(quán)限設(shè)置，杜絕了對(duì)應(yīng)用一刀切的現(xiàn)象。
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應(yīng)用待機(jī)分組：
1）活躍 (Active): 應(yīng)用正在被使用
2）工作 (Working set): 應(yīng)用使用頻率很高
3）常用 (Frequent): 應(yīng)用經(jīng)常但不是每天被使用
4）極少 (Rare): 應(yīng)用偶爾被使用
5）從不（Never）：安裝后一次都未被使用過(guò)的應(yīng)用
分組策略：
調(diào)試：
通過(guò)adb命令將應(yīng)用手動(dòng)劃分至某一待機(jī)群組。輸入以下命令，更改群組：
$ adb shell am set-standby-bucket packagename active/working_set/frequent/rare
輸入以下命令，查看應(yīng)用所處群組：
$ adb shell am get-standby-bucket [packagename]
為促進(jìn)用戶體驗(yàn)，谷歌對(duì)應(yīng)用在后臺(tái)狀態(tài)下的建議如下：
華為后臺(tái)功耗方案
1.華為的功耗方案，主要是在谷歌的基礎(chǔ)上對(duì)應(yīng)用的異常行為進(jìn)行監(jiān)控，通過(guò)智電機(jī)器人，識(shí)別后臺(tái)應(yīng)用的行為是正常耗電還是異常耗電。
2.華為的優(yōu)化分為主動(dòng)優(yōu)化和異常防護(hù)。
主動(dòng)優(yōu)化在谷歌運(yùn)行方案的基礎(chǔ)上增加了冷凍方案，應(yīng)用退到后臺(tái)后，在沒(méi)有用戶可感知狀態(tài)和活動(dòng)下，將應(yīng)用所占用的資源包括CPU、軟硬件資源等全部暫停。一旦應(yīng)用需要運(yùn)行，資源會(huì)啟動(dòng)恢復(fù)流程，這就是主動(dòng)優(yōu)化。
華為的盾防系統(tǒng)會(huì)監(jiān)控所有后臺(tái)資源消耗情況，在用戶未感知的情況下，一旦資源消耗超過(guò)華為功耗紅線標(biāo)準(zhǔn)，便會(huì)發(fā)出高耗電提醒，這就是華為的異常防護(hù)。
具體紅線標(biāo)準(zhǔn)請(qǐng)參考《安卓綠色聯(lián)盟應(yīng)用體驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)2.0---功耗標(biāo)準(zhǔn)》，標(biāo)準(zhǔn)包括持鎖阻止系統(tǒng)休眠、alarm頻繁喚醒系統(tǒng)、后臺(tái)CPU高負(fù)載耗電、長(zhǎng)時(shí)間網(wǎng)絡(luò)定位等。
3.華為低功耗Power kit包括PUSH+NC和Bastet鏈路托管技術(shù)。
應(yīng)用推送遠(yuǎn)程通知，可以使用華為PUSH NC。
相關(guān)鏈接：
https://developer.huawei.com/...
應(yīng)用保持長(zhǎng)鏈接，可以接入華為鏈路托管技術(shù)Bastet.
相關(guān)鏈接：
https://developer.huawei.com/...
開(kāi)發(fā)者資源使用建議
1.定時(shí)任務(wù)
推薦綠色機(jī)制：
- 本地高頻任務(wù)，建議使用Handler機(jī)制；
- 本地低頻定時(shí)任務(wù)，建議使用AlarmManager的set()和setInexactRepeating()方法分別處理單次和循環(huán)多次的調(diào)用；
- 特定條件（網(wǎng)絡(luò)、充電），可延遲定時(shí)任務(wù)，推薦JobScheduler/WorkManager。
2．網(wǎng)絡(luò)
推薦綠色機(jī)制：
- 避免頻繁、零散的網(wǎng)絡(luò)請(qǐng)求，推薦統(tǒng)一批量網(wǎng)絡(luò)請(qǐng)求；
- 避免在低電量、弱網(wǎng)絡(luò)、移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)執(zhí)行過(guò)多的網(wǎng)絡(luò)請(qǐng)求，在充電、wifi網(wǎng)絡(luò)下進(jìn)行大數(shù)據(jù)量請(qǐng)求；
- 應(yīng)用離開(kāi)界面或進(jìn)入后臺(tái)及時(shí)關(guān)閉不再使用的TCP鏈接，避免出現(xiàn)大量未關(guān)閉狀態(tài)TCP鏈接。
3．Wakelock
推薦綠色機(jī)制：
- 確保喚醒鎖不再需要時(shí)立即釋放；
- 申請(qǐng)和釋放必須成對(duì)出現(xiàn)；
- 推薦使用超時(shí)鎖acquire(timeout)，提前結(jié)束后主動(dòng)釋放超時(shí)鎖。
資源使用檢測(cè)工具
1.Battery Historian
相關(guān)鏈接：https://developer.android.goo...
擅長(zhǎng)于網(wǎng)絡(luò)跟蹤
相關(guān)鏈接：
https://developer.att.com/app...
對(duì)過(guò)度喚醒、wifi掃描、網(wǎng)絡(luò)使用、長(zhǎng)時(shí)間持喚醒鎖、進(jìn)行監(jiān)控，并輸出報(bào)告
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總結(jié)
為保證應(yīng)用在低功耗的情況下能夠正常的運(yùn)行任務(wù)，建議使用如下方案：
1.研發(fā)階段:
1)推送遠(yuǎn)程通知消息，需使用FCM或華為PUSH NC。
2)保持長(zhǎng)鏈接心跳，需使用華為Modem鏈路托管技術(shù)（華為Bastet）
3)用戶觸發(fā)的后臺(tái)業(yè)務(wù)，需使用前臺(tái)服務(wù)+常駐通知。
- 后臺(tái)下載、播放音樂(lè)、錄音、導(dǎo)航、計(jì)步、騎行記錄軌跡、同步照片等。
- 讓用戶能夠感知到（可見(jiàn)、可聽(tīng)），包括聲音、通知欄、widget提示等。
4)非用戶觸發(fā)可推遲的任務(wù)，需使用JobScheduler/WorkManager。
- 需在充電、Wifi環(huán)境、Doze窗口期進(jìn)行。
- 禁止在低電量（<30%）、省電模式、長(zhǎng)待機(jī)（滅屏超過(guò)30min）、夜間（0:00~6:00）進(jìn)行。
5)合理使用Alarm，Wakelock，Network，GPS等軟硬資源。
- 統(tǒng)一使用，避免頻繁使用。
- 按需使用，及時(shí)釋放。
2.測(cè)試驗(yàn)收：
借助工具，使用battery-historian、 ARO、Android vitals分析運(yùn)行時(shí)和長(zhǎng)待機(jī)情況。
3.禁止行為：
惡意保活，包括無(wú)聲播放、一像素界面、低流量下載等。
關(guān)注安卓綠色聯(lián)盟公眾號(hào)，回復(fù)“2304”獲取PPT
總結(jié)
以上是生活随笔為你收集整理的应用后台省电秘籍——低功耗状态下应用如何正常运行？的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。
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