android 后台长时间执行周期性定时任务 解决方案收集

我觉得用以下东西就可以：
IntentService, AlarmManager, PendingIntent.加一个BroardcastReciever

IntentService会自己开一个线程，AlarmManager加PendingIntent可以实现没两小时发个广播，然后Reciever启动这个Service,Service干完活后stop掉。

放在服务中执行
AlarmManager alarmManager = (AlarmManager)getSystemService(Context.ALARM_SERVICE);
PendingIntent pi = createAlarmIntent();//启动自身服务的Intent
long nextTime = SystemClock.elapsedRealtime() +　NEXT_DELAY;
alarmManager.set(AlarmManager.ELAPSED_REALTIME_WAKEUP, nextTime, pi);

 

总体上来说Android的电源管理还是比较简单的, 主要就是通过锁和定时器来切换系统的状态,使系统的功耗降至最低,整个系统的电源管理架构图如下:

接下来我们从Java应用层面, Android framework层面, Linux内核层面分别进行详细的讨论:

应用层的使用:

Android提供了现成android.os.PowerManager类,该类用于控制设备的电源状态的切换.

该类对外有三个接口函数:

         void goToSleep(long time); //强制设备进入Sleep状态

         Note:

尝试在应用层调用该函数,却不能成功,出现的错误好象是权限不够, 但在Framework下面的Service里调用是可以的.

         newWakeLock(int flags, String tag);//取得相应层次的锁

flags参数说明:

PARTIAL_WAKE_LOCK: Screen off, keyboard light off

SCREEN_DIM_WAKE_LOCK: screen dim, keyboard light off

SCREEN_BRIGHT_WAKE_LOCK: screen bright, keyboard light off

FULL_WAKE_LOCK: screen bright, keyboard bright

ACQUIRE_CAUSES_WAKEUP: 一旦有请求锁时强制打开Screen和keyboard light

ON_AFTER_RELEASE: 在释放锁时reset activity timer

Note:

如果申请了partial wakelock,那么即使按Power键,系统也不会进Sleep,如Music播放时

如果申请了其它的wakelocks,按Power键,系统还是会进Sleep

         void userActivity(long when, boolean noChangeLights);//User activity事件发生,设备会被切换到Full on的状态,同时Reset Screen off timer.

Sample code:

         PowerManager pm = (PowerManager)getSystemService(Context.POWER_SERVICE);

PowerManager.WakeLock wl = pm.newWakeLock (PowerManager.SCREEN_DIM_WAKE_LOCK, “My Tag”);

         wl.acquire();

         …….

         wl.release();

Note:

1. 在使用以上函数的应用程序中,必须在其Manifest.xml文件中加入下面的权限:

    <uses-permission android:name="android.permission.WAKE_LOCK" />

<uses-permission android:name="android.permission.DEVICE_POWER" />

2. 所有的锁必须成对的使用,如果申请了而没有及时释放会造成系统故障.如申请了partial wakelock,而没有及时释放,那系统就永远进不了Sleep模式.

Android Framework层面:

其主要代码文件如下:

frameworks\base\core\java\android\os\PowerManager.java

frameworks\base\services\java\com\android\server\PowerManagerService.java

frameworks\base\core\java\android\os\Power.java

frameworks\base\core\jni\android_os_power.cpp

hardware\libhardware\power\power.c

其中PowerManagerService.java是核心, Power.java提供底层的函数接口,与JNI层进行交互, JNI层的代码主要在文件android_os_Power.cpp中,与Linux kernel交互是通过Power.c来实现的, Andriod跟Kernel的交互主要是通过sys文件的方式来实现的,具体请参考Kernel层的介绍.

 

这一层的功能相对比较复杂,比如系统状态的切换,背光的调节及开关,Wake Lock的申请和释放等等,但这一层跟硬件平台无关,而且由Google负责维护,问题相对会少一些,有兴趣的朋友可以自己查看相关的代码.

Kernel层:

其主要代码在下列位置:

drivers/android/power.c

其对Kernel提供的接口函数有

EXPORT_SYMBOL(android_init_suspend_lock); //初始化Suspend lock,在使用前必须做初始化

EXPORT_SYMBOL(android_uninit_suspend_lock); //释放suspend lock相关的资源

EXPORT_SYMBOL(android_lock_suspend); //申请lock,必须调用相应的unlock来释放它

EXPORT_SYMBOL(android_lock_suspend_auto_expire);//申请partial wakelock, 定时时间到后会自动释放

EXPORT_SYMBOL(android_unlock_suspend); //释放lock

EXPORT_SYMBOL(android_power_wakeup); //唤醒系统到on

EXPORT_SYMBOL(android_register_early_suspend); //注册early suspend的驱动

EXPORT_SYMBOL(android_unregister_early_suspend); //取消已经注册的early suspend的驱动

 

提供给Android Framework层的proc文件如下:

"/sys/android_power/acquire_partial_wake_lock" //申请partial wake lock

"/sys/android_power/acquire_full_wake_lock" //申请full wake lock

"/sys/android_power/release_wake_lock" //释放相应的wake lock

"/sys/android_power/request_state" //请求改变系统状态,进standby和回到wakeup两种状态

"/sys/android_power/state" //指示当前系统的状态

 

Android的电源管理主要是通过Wake lock来实现的,在最底层主要是通过如下三个队列来实现其管理:

static LIST_HEAD(g_inactive_locks);

static LIST_HEAD(g_active_partial_wake_locks);

static LIST_HEAD(g_active_full_wake_locks);

所有初始化后的lock都会被插入到g_inactive_locks的队列中,而当前活动的partial wake lock都会被插入到g_active_partial_wake_locks队列中, 活动的full wake lock被插入到g_active_full_wake_locks队列中, 所有的partial wake lock 和full wake lock在过期后或unlock后都会被移到inactive的队列,等待下次的调用.

在Kernel层使用wake lock步骤如下:

1.        调用函数android_init_suspend_lock初始化一个wake lock

2.        调用相关申请lock的函数android_lock_suspend 或 android_lock_suspend_auto_expire请求lock,这里只能申请partial wake lock, 如果要申请Full wake lock,则需要调用函数android_lock_partial_suspend_auto_expire(该函数没有EXPORT出来),这个命名有点奇怪,不要跟前面的android_lock_suspend_auto_expire搞混了.

3.        如果是auto expire的wake lock则可以忽略,不然则必须及时的把相关的wake lock释放掉,否则会造成系统长期运行在高功耗的状态.

4.        在驱动卸载或不再使用Wake lock时请记住及时的调用android_uninit_suspend_lock释放资源.

 

系统的状态:

         USER_AWAKE, //Full on status

         USER_NOTIFICATION, //Early suspended driver but CPU keep on

         USER_SLEEP // CPU enter sleep mode

其状态切换示意图如下:

 

 

系统正常开机后进入到AWAKE状态, Backlight会从最亮慢慢调节到用户设定的亮度,系统screen off timer(settings->sound & display-> Display settings -> Screen timeout)开始计时,在计时时间到之前,如果有任何的activity事件发生,如Touch click, keyboard pressed等事件, 则将Reset screen off timer, 系统保持在AWAKE状态. 如果有应用程序在这段时间内申请了Full wake lock,那么系统也将保持在AWAKE状态, 除非用户按下power key. 在AWAKE状态下如果电池电量低或者是用AC供电screen off timer时间到并且选中Keep screen on while pluged in选项,backlight会被强制调节到DIM的状态.

如果Screen off timer时间到并且没有Full wake lock或者用户按了power key,那么系统状态将被切换到NOTIFICATION,并且调用所有已经注册的g_early_suspend_handlers函数, 通常会把LCD和Backlight驱动注册成early suspend类型,如有需要也可以把别的驱动注册成early suspend, 这样就会在第一阶段被关闭. 接下来系统会判断是否有partial wake lock acquired, 如果有则等待其释放, 在等待的过程中如果有user activity事件发生,系统则马上回到AWAKE状态;如果没有partial wake lock acquired, 则系统会马上调用函数pm_suspend关闭其它相关的驱动,让CPU进入休眠状态.

系统在Sleep状态时如果检测到任何一个Wakeup source, 则CPU会从Sleep状态被唤醒,并且调用相关的驱动的resume函数,接下来马上调用前期注册的early suspend驱动的resume函数,最后系统状态回到AWAKE状态.这里有个问题就是所有注册过early suspend的函数在进Suspend的第一阶段被调用可以理解,但是在resume的时候, Linux会先调用所有驱动的resume函数,而此时再调用前期注册的early suspend驱动的resume函数有什么意义呢?个人觉得android的这个early suspend和late resume函数应该结合Linux下面的suspend和resume一起使用,而不是单独的使用一个队列来进行管理.

由于本人对Android研究的时间还不长,也许其中有些地方理解不正确, 甚至是错误的, 请大家谅解. 如果大家发现有疑问的地方,有兴趣也可以一起来讨论.

 

 

Alarm manager 主要管理硬件时钟。

一些与时间相关的应用，如日历，闹钟等需要使用Alarm Manager的服务。Alarm manager功能相对比较简单，相关代码位于
frameworks/base/core/jni/server/com_android_server_AlarmManagerService.cpp
frameworks/base/services/java/com/android/server/AlarmManagerService.java

一. frameworks/base/core/jni/server/com_android_server_AlarmManagerService.cpp
这部分代码直接管理硬件时钟，设备名为/dev/alarm。包括打开设备，关闭设备，设置时区，设置触发时间（timeout），以及等待时钟触发。
二. frameworks/base/services/java/com/android/server/AlarmManagerService.java
这部分封装目录一中的代码，向上提供java接口，同时与客户端（如calendar）交互，接收来自客户端的时钟设置请求，并在时钟触发时通知客户端。

Alarm是在预定的时间上触发Intent的一种独立的方法。

 

Alarm超出了应用程序的作用域，所以它们可以用于触发应用程序事件或动作，甚至在应用程序关闭之后。与Broadcast Receiver结合，它们可以变得尤其的强大，可以通过设置Alarm来启动应用程序或者执行动作，而应用程序不需要打开或者处于活跃状态。

 

举个例子，你可以使用Alarm来实现一个闹钟程序，执行正常的网络查询，或者在“非高峰”时间安排耗时或有代价的操作。

 

对于仅在应用程序生命周期内发生的定时操作，Handler类与Timer和Thread类的结合是一个更好的选择，它允许Android更好地控制系统资源。

 

Android中的Alarm在设备处于睡眠模式时仍保持活跃，它可以设置来唤醒设备;然而，所有的Alarm在设备重启时都会被取消。

 

Alarm的操作通过AlarmManager来处理，通过getSystemService可以获得其系统服务，如下所示：

 

AlarmManager alarms = (AlarmManager)getSystemService(Context.ALARM_SERVICE);

 

为了创建一个新的Alarm，使用set方法并指定一个Alarm类型、触发时间和在Alarm触发时要调用的Intent。如果你设定的Alarm发生在过去，那么，它将立即触发。

 

这里有4种Alarm类型。你的选择将决定你在set方法中传递的时间值代表什么，是特定的时间或者是时间流逝：

 

❑ RTC_WAKEUP

在指定的时刻（设置Alarm的时候），唤醒设备来触发Intent。

 

❑ RTC

在一个显式的时间触发Intent，但不唤醒设备。

 

❑ ELAPSED_REALTIME

从设备启动后，如果流逝的时间达到总时间，那么触发Intent，但不唤醒设备。流逝的时间包括设备睡眠的任何时间。注意一点的是，时间流逝的计算点是自从它最后一次启动算起。

 

❑ ELAPSED_REALTIME_WAKEUP

从设备启动后，达到流逝的总时间后，如果需要将唤醒设备并触发Intent。

 

Alarm的创建过程演示如下片段所示：

 

int alarmType = AlarmManager.ELAPSED_REALTIME_WAKEUP;

long timeOrLengthofWait = 10000;

String ALARM_ACTION = “ALARM_ACTION”;

Intent intentToFire = new Intent(ALARM_ACTION);

PendingIntent pendingIntent = PendingIntent.getBroadcast(this, 0, intentToFire, 0);

alarms.set(alarmType, timeOrLengthofWait, pendingIntent);

 

当Alarm到达时，你指定的PendingIntent将被触发。设置另外一个Alarm并使用相同的PendingIntent来替代之前存在的Alarm。

 

取消一个Alarm，调用AlarmManager的cancel方法，传入你不再希望被触发的PendingIntent，如下面的代码所示：

 

alarms.cancel(pendingIntent);

 

接下来的代码片段中，设置了两个Alarm，随后马上取消了第一个Alarm。第一个Alarm显式地设置了在特定的时间唤醒设备并发送Intent。第二个设置为从设备启动后，流逝时间为30分钟，到达时间后如果设备在睡眠状态也不会唤醒它。

 

AlarmManager alarms = (AlarmManager)getSystemService(Context.ALARM_SERVICE);

 

String MY_RTC_ALARM = “MY_RTC_ALARM”;

String ALARM_ACTION = “MY_ELAPSED_ALARM”;

PendingIntent rtcIntent = PendingIntent.getBroadcast(this, 0, new Intent(MY_RTC_ALARM), 1);

PendingIntent elapsedIntent = PendingIntent.getBroadcast(this, 0, new Intent(ALARM_ACTION), 1);

 

// Wakeup and fire intent in 5 hours.(注释可能有错)

Date t = new Date();

t.setTime(java.lang.System.currentTimeMillis() + 60*1000*5);

alarms.set(AlarmManager.RTC_WAKEUP, t.getTime(), rtcIntent);

 

// Fire intent in 30 mins if already awake.

alarms.set(AlarmManager.ELAPSED_REALTIME, 30*60*1000, elapsedIntent);

 

// Cancel the first alarm.

alarms.cancel(rtcIntent);

 

1.添加权限
<uses-permission android:name="android.permission.WAKE_LOCK" />
<uses-permission android:name="android.permission.DEVICE_POWER" />
2.建一个Service，在里面写：
WakeLock mWakeLock;// 电源锁
/**
 * onCreate时,申请设备电源锁
 */
private void acquireWakeLock() {
if (null == mWakeLock) {
PowerManager pm = (PowerManager) getSystemService(Context.POWER_SERVICE);
mWakeLock = pm.newWakeLock(PowerManager.PARTIAL_WAKE_LOCK
| PowerManager.ON_AFTER_RELEASE, "myService");
if (null != mWakeLock) {
mWakeLock.acquire();
}
}
}

/**
 * onDestroy时，释放设备电源锁
 */
private void releaseWakeLock() {
if (null != mWakeLock) {
mWakeLock.release();
mWakeLock = null;
}
}

来自：http://blog.csdn.net/cankingapp/article/details/14229423