• 进程保活
    • 进程生命周期
    • 保活的基本概念
    • 黑色保活
    • 白色保活
    • 灰色保活

    进程保活

    进程生命周期

    Android 系统将尽量长时间地保持应用进程,但为了新建进程或运行更重要的进程,最终需要清除旧进程来回收内存。 为了确定保留或终止哪些进程,系统会根据进程中正在运行的组件以及这些组件的状态,将每个进程放入“重要性层次结构”中。 必要时,系统会首先消除重要性最低的进程,然后是重要性略逊的进程,依此类推,以回收系统资源。

    重要性层次结构一共有 5 级。以下列表按照重要程度列出了各类进程(第一个进程最重要,将是最后一个被终止的进程):

    1. 前台进程:用户当前操作所必需的进程。如果一个进程满足以下任一条件,即视为前台进程:

      • 托管用户正在交互的 Activity(已调用 Activity 的 onResume() 方法)

      • 托管某个 Service,后者绑定到用户正在交互的 Activity

      • 托管正在“前台”运行的 Service(服务已调用 startForeground()

      • 托管正执行一个生命周期回调的 Service(onCreate()onStart()onDestroy()

      • 托管正执行其 onReceive() 方法的 BroadcastReceiver

      通常,在任意给定时间前台进程都为数不多。只有在内在不足以支持它们同时继续运行这一万不得已的情况下,系统才会终止它们。 此时,设备往往已达到内存分页状态,因此需要终止一些前台进程来确保用户界面正常响应。

    2. 可见进程:没有任何前台组件、但仍会影响用户在屏幕上所见内容的进程。 如果一个进程满足以下任一条件,即视为可见进程:

      • 托管不在前台、但仍对用户可见的 Activity(已调用其 onPause() 方法)。例如,如果前台 Activity 启动了一个对话框,允许在其后显示上一 Activity,则有可能会发生这种情况

      • 托管绑定到可见(或前台)Activity 的 Service

      可见进程被视为是极其重要的进程,除非为了维持所有前台进程同时运行而必须终止,否则系统不会终止这些进程。

    3. 服务进程:正在运行已使用 startService() 方法启动的服务且不属于上述两个更高类别进程的进程。尽管服务进程与用户所见内容没有直接关联,但是它们通常在执行一些用户关心的操作(例如,在后台播放音乐或从网络下载数据)。因此,除非内存不足以维持所有前台进程和可见进程同时运行,否则系统会让服务进程保持运行状态。

    4. 后台进程:包含目前对用户不可见的 Activity 的进程(已调用 Activity 的 onStop() 方法)。这些进程对用户体验没有直接影响,系统可能随时终止它们,以回收内存供前台进程、可见进程或服务进程使用。 通常会有很多后台进程在运行,因此它们会保存在 LRU (最近最少使用)列表中,以确保包含用户最近查看的 Activity 的进程最后一个被终止。如果某个 Activity 正确实现了生命周期方法,并保存了其当前状态,则终止其进程不会对用户体验产生明显影响,因为当用户导航回该 Activity 时,Activity 会恢复其所有可见状态。

    5. 空进程:不含任何活动应用组件的进程。保留这种进程的的唯一目的是用作缓存,以缩短下次在其中运行组件所需的启动时间。 为使总体系统资源在进程缓存和底层内核缓存之间保持平衡,系统往往会终止这些进程。

    根据进程中当前活动组件的重要程度,Android 会将进程评定为它可能达到的最高级别。例如,如果某进程托管着服务和可见 Activity,则会将此进程评定为可见进程,而不是服务进程。

    此外,一个进程的级别可能会因其他进程对它的依赖而有所提高,即 服务于另一进程的进程其级别永远不会低于其所服务的进程。 例如,如果进程 A 中的内容提供程序为进程 B 中的客户端提供服务,或者如果进程 A 中的服务绑定到进程 B 中的组件,则进程 A 始终被视为至少与进程 B 同样重要。

    由于运行服务的进程其级别高于托管后台 Activity 的进程,因此 启动长时间运行操作的 Activity 最好为该操作启动服务,而不是简单地创建工作线程,当操作有可能比 Activity 更加持久时尤要如此。例如,正在将图片上传到网站的 Activity 应该启动服务来执行上传,这样一来,即使用户退出 Activity,仍可在后台继续执行上传操作。使用服务可以保证,无论 Activity 发生什么情况,该操作至少具备“服务进程”优先级。 同理,广播接收器也应使用服务,而不是简单地将耗时冗长的操作放入线程中。

    保活的基本概念

    当前Android进程保活手段主要分为 黑、白、灰 三种,其大致的实现思路如下:

    • 黑色保活:不同的app进程,用广播相互唤醒(包括利用系统提供的广播进行唤醒)

    • 白色保活:启动前台Service

    • 灰色保活:利用系统的漏洞启动前台Service

    还有一种就是控制Service.onStartCommand的返回值,使用 START_STICKY可以在一定程度上保活。

    黑色保活

    所谓黑色保活,就是利用不同的app进程使用广播来进行相互唤醒。举个3个比较常见的场景:

    • 场景1:开机,网络切换、拍照、拍视频时候,利用系统产生的广播唤醒app。

    • 场景2:接入第三方SDK也会唤醒相应的app进程,如微信sdk会唤醒微信,支付宝sdk会唤醒支付宝。由此发散开去,就会直接触发了下面的场景3。

    • 场景3:假如你手机里装了支付宝、淘宝、天猫、UC等阿里系的app,那么你打开任意一个阿里系的app后,有可能就顺便把其他阿里系的app给唤醒了。

    白色保活

    白色保活手段非常简单,就是调用系统api启动一个前台的Service进程,这样会在系统的通知栏生成一个Notification,用来让用户知道有这样一个app在运行着,哪怕当前的app退到了后台。如网易云音乐。

    灰色保活

    它是利用系统的漏洞来启动一个前台的Service进程,与普通的启动方式区别在于,它不会在系统通知栏处出现一个Notification,看起来就如同运行着一个后台Service进程一样。这样做带来的好处就是,用户无法察觉到你运行着一个前台进程(因为看不到Notification),但你的进程优先级又是高于普通后台进程的。

    • API < 18,启动前台Service时直接传入new Notification();

    • API >= 18,同时启动两个id相同的前台Service,然后再将后启动的Service做stop处理;

    1. public class GrayService extends Service {
    2. private final static int GRAY_SERVICE_ID = 1001;
    3. @Override
    4. public int onStartCommand(Intent intent, int flags, int startId) {
    5. if (Build.VERSION.SDK_INT < 18) {
    6. startForeground(GRAY_SERVICE_ID, new Notification());//API < 18 ,此方法能有效隐藏Notification上的图标
    7. } else {
    8. Intent innerIntent = new Intent(this, GrayInnerService.class);
    9. startService(innerIntent);
    10. startForeground(GRAY_SERVICE_ID, new Notification());
    11. }
    12. return super.onStartCommand(intent, flags, startId);
    13. }
    14. ...
    15. ...
    16. /**
    17. * 给 API >= 18 的平台上用的灰色保活手段
    18. */
    19. public static class GrayInnerService extends Service {
    20. @Override
    21. public int onStartCommand(Intent intent, int flags, int startId) {
    22. startForeground(GRAY_SERVICE_ID, new Notification());
    23. stopForeground(true);
    24. stopSelf();
    25. return super.onStartCommand(intent, flags, startId);
    26. }
    27. }
    28. }