应用后台省电秘籍——低功耗状态下应用如何正常运行？
應用退居后臺，如何在低功耗的情況下保證任務正常運行？本文華為軟件功耗專家黃文將分享議題——應用后臺功耗經(jīng)驗。
本文將從安卓綠色聯(lián)盟功耗標準2.0、谷歌后臺功耗方案、華為后臺功耗方案以及開發(fā)者資源使用建議和檢測工具五大方面進行全面講解。
安卓綠色聯(lián)盟功耗標準2.0
《安卓綠色聯(lián)盟應用體驗標準2.0---功耗標準》詳細介紹了應用后臺軟資源和硬資源的使用標準，查看詳情請訪問安卓綠色聯(lián)盟官網(wǎng)。
谷歌后臺功耗方案
谷歌從Android M開始著力改善終端的續(xù)航表現(xiàn)。Android版本在演進中主要提供如下幾個方案。
1.后臺位置限制:
對后臺應用獲取用戶當前位置的頻率進行限制。
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2.后臺服務限制:
限制應用在后臺運行服務，并禁止應用通過隱藏/不可見方式調(diào)用 CPU 或網(wǎng)絡資源。
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3.后臺限制:
當系統(tǒng)檢測到應用出現(xiàn)不良行為時，系統(tǒng)會向用戶詢問是否要限制該應用在后臺訪問設備資源。
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4.谷歌后臺功耗方案-Doze（低耗電模式和應用待機模式）
谷歌在Android M版本引入了Doze方案，此方案主要針對后臺應用在沒有活動的情況下做某些限制。設備未充電且屏幕關閉處于空閑狀態(tài)一段時間后，系統(tǒng)會進入低耗電或者應用待機模式，對應用行為施加相應限制。
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如圖所示，以下是Doze模式各狀態(tài)說明：
ACTIVE: 設備活動態(tài)
INACTIVE:設備不活躍(滅屏、不運動) 等待進入idle.
IDLE_PENDING: 設備準備進入下一階段
SENSING: 傳感器檢測設備是否運動
LOCATING: 設備位置變化.
IDLE: 設備進入idle，并盡量長時間保持該狀態(tài)
IDLE_MAINTENANCE: 退出idle進入“維護期”
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.應用待機群組
應用待機群組對應用進行分組管理，不同的分組享有不同的權限設置，杜絕了對應用一刀切的現(xiàn)象。
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應用待機分組：
1）活躍 (Active): 應用正在被使用
2）工作 (Working set): 應用使用頻率很高
3）常用 (Frequent): 應用經(jīng)常但不是每天被使用
4）極少 (Rare): 應用偶爾被使用
5）從不（Never）：安裝后一次都未被使用過的應用
分組策略：
調(diào)試：
通過adb命令將應用手動劃分至某一待機群組。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，查看應用所處群組：
$ adb shell am get-standby-bucket [packagename]
為促進用戶體驗，谷歌對應用在后臺狀態(tài)下的建議如下：
華為后臺功耗方案
1.華為的功耗方案，主要是在谷歌的基礎上對應用的異常行為進行監(jiān)控，通過智電機器人，識別后臺應用的行為是正常耗電還是異常耗電。
2.華為的優(yōu)化分為主動優(yōu)化和異常防護。
主動優(yōu)化在谷歌運行方案的基礎上增加了冷凍方案，應用退到后臺后，在沒有用戶可感知狀態(tài)和活動下，將應用所占用的資源包括CPU、軟硬件資源等全部暫停。一旦應用需要運行，資源會啟動恢復流程，這就是主動優(yōu)化。
華為的盾防系統(tǒng)會監(jiān)控所有后臺資源消耗情況，在用戶未感知的情況下，一旦資源消耗超過華為功耗紅線標準，便會發(fā)出高耗電提醒，這就是華為的異常防護。
具體紅線標準請參考《安卓綠色聯(lián)盟應用體驗標準2.0---功耗標準》，標準包括持鎖阻止系統(tǒng)休眠、alarm頻繁喚醒系統(tǒng)、后臺CPU高負載耗電、長時間網(wǎng)絡定位等。
3.華為低功耗Power kit包括PUSH+NC和Bastet鏈路托管技術。
應用推送遠程通知，可以使用華為PUSH NC。
相關鏈接：
https://developer.huawei.com/...
應用保持長鏈接，可以接入華為鏈路托管技術Bastet.
相關鏈接：
https://developer.huawei.com/...
開發(fā)者資源使用建議
1.定時任務
推薦綠色機制：
- 本地高頻任務，建議使用Handler機制；
- 本地低頻定時任務，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、充電），可延遲定時任務，推薦JobScheduler/WorkManager。
2．網(wǎng)絡
推薦綠色機制：
- 避免頻繁、零散的網(wǎng)絡請求，推薦統(tǒng)一批量網(wǎng)絡請求；
- 避免在低電量、弱網(wǎng)絡、移動網(wǎng)絡執(zhí)行過多的網(wǎng)絡請求，在充電、wifi網(wǎng)絡下進行大數(shù)據(jù)量請求；
- 應用離開界面或進入后臺及時關閉不再使用的TCP鏈接，避免出現(xiàn)大量未關閉狀態(tài)TCP鏈接。
3．Wakelock
推薦綠色機制：
- 確保喚醒鎖不再需要時立即釋放；
- 申請和釋放必須成對出現(xiàn)；
- 推薦使用超時鎖acquire(timeout)，提前結束后主動釋放超時鎖。
資源使用檢測工具
1.Battery Historian
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擅長于網(wǎng)絡跟蹤
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https://developer.att.com/app...
對過度喚醒、wifi掃描、網(wǎng)絡使用、長時間持喚醒鎖、進行監(jiān)控，并輸出報告
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總結
為保證應用在低功耗的情況下能夠正常的運行任務，建議使用如下方案：
1.研發(fā)階段:
1)推送遠程通知消息，需使用FCM或華為PUSH NC。
2)保持長鏈接心跳，需使用華為Modem鏈路托管技術（華為Bastet）
3)用戶觸發(fā)的后臺業(yè)務，需使用前臺服務+常駐通知。
- 后臺下載、播放音樂、錄音、導航、計步、騎行記錄軌跡、同步照片等。
- 讓用戶能夠感知到（可見、可聽），包括聲音、通知欄、widget提示等。
4)非用戶觸發(fā)可推遲的任務，需使用JobScheduler/WorkManager。
- 需在充電、Wifi環(huán)境、Doze窗口期進行。
- 禁止在低電量（<30%）、省電模式、長待機（滅屏超過30min）、夜間（0:00~6:00）進行。
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，及時釋放。
2.測試驗收：
借助工具，使用battery-historian、 ARO、Android vitals分析運行時和長待機情況。
3.禁止行為：
惡意保活，包括無聲播放、一像素界面、低流量下載等。
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總結
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？的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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