Android Doze模式原始碼分析
轉自:https://www.cnblogs.com/l2rf/p/6373794.html
科技的仿生學無處不在,給予我們啟發。為了延長電池是使用壽命,google從蛇的冬眠中得到體會,那就是在某種情況下也讓手機進入類冬眠的情況,從而引入了今天的主題,Doze模式,Doze中文是打盹兒,打盹當然比活動節約能量了。
手機打盹兒的時候會怎樣呢?
按照google的官方說法,Walklocks,網路訪問,jobshedule,鬧鐘,GPS/WiFi掃描都會停止。這些停止後,將會節省30%的電量。
手機什麼時候才會開始打盹呢?
上圖是谷歌的Doze時序示意圖,可以看出讓手機打盹要滿足三個條件
1.螢幕熄滅
2 .不插電
3.靜止不動
這個是不是很仿生學呢?螢幕熄滅->閉上雙眼,不插電->不吃東西,靜止不動->安靜地做個睡美人。生物不也是要滿足這些條件才能打盹嗎?妙,是在妙!
打盹總得呼吸吧?上圖中的maintenance window就是給你呼吸的!!呼吸的時候Walklocks,網路訪問,jobshedule,鬧鐘,GPS/WiFi掃描這些都會恢復,來吧重重的吸一口新鮮空氣吧!隨著時間的推移,呼吸的間隔會越變越大,而每次呼吸的時間也會變長,當然,夥計,不會無限長!!最後都會歸於一個定值。下面分析原始碼就知道了,biu!
沒原始碼,說個球兒
下面以一臺手機靜靜地放在桌面上,隨著時間的推移,進入doze模式的過程來分析原始碼。
原始碼路徑:/
系統中用一個全域性整形變數來表示當前doze的狀態
1 private int mState;
狀態值的可能取值有以下,一開始的狀態是STATE_ACTIVE。會依次經過1,2,3,4,狀態後進入5狀態,即STATE_IDLE
1 private static final int STATE_ACTIVE = 0; 2 private static final int STATE_INACTIVE = 1; 3 private static final int STATE_IDLE_PENDING = 2; 4 private static final int STATE_SENSING = 3; 5 private static final int STATE_LOCATING = 4; 6 private static final int STATE_IDLE = 5; 7 private static final int STATE_IDLE_MAINTENANCE = 6
首先螢幕熄滅,回撥熄屏處理函式
1 private final DisplayManager.DisplayListener mDisplayListener
2 = new DisplayManager.DisplayListener() {
3 @Override public void onDisplayAdded(int displayId) {
4 }
5
6 @Override public void onDisplayRemoved(int displayId) {
7 }
8
9 @Override public void onDisplayChanged(int displayId) {
10 if (displayId == Display.DEFAULT_DISPLAY) {
11 synchronized (DeviceIdleController.this) {
12 updateDisplayLocked(); //螢幕狀態改變
13 }
14 }
15 }
16 }
進入updateDisplayLocked
1 void updateDisplayLocked() {
2 ...
3 becomeInactiveIfAppropriateLocked(); //看是否可以進入Inactive狀態
4 ....
5 }
6
然後我們拔出usb,不充電,會回撥充電處理函式
1 private final BroadcastReceiver mReceiver = new BroadcastReceiver() {
2 @Override public void onReceive(Context context, Intent intent) {
3 if (Intent.ACTION_BATTERY_CHANGED.equals(intent.getAction())) {
4 int plugged = intent.getIntExtra("plugged", 0);
5 updateChargingLocked(plugged != 0); //充電狀態改變
6 } else if (ACTION_STEP_IDLE_STATE.equals(intent.getAction())) {
7 synchronized (DeviceIdleController.this) {
8 stepIdleStateLocked();
9 }
10 }
11 }
12 }
進入updateChargingLocked
1 void updateChargingLocked(boolean charging) {
2 ....
3 becomeInactiveIfAppropriateLocked();//看是否可以進入Inactive狀態
4 .....
5 }
最後不插電和熄滅屏幕後都會進入becomeInactiveIfAppropriateLocked,狀態mState變成STATE_INACTIVE,並且開啟了一個定時器
1 void becomeInactiveIfAppropriateLocked() {
2 if (DEBUG) Slog.d(TAG, "becomeInactiveIfAppropriateLocked()");
3 //不插電和螢幕熄滅的條件都滿足了
4 if (((!mScreenOn && !mCharging) || mForceIdle) && mEnabled && mState == STATE_ACTIVE) {
5 .....
6 mState = STATE_INACTIVE;
7 scheduleAlarmLocked(mInactiveTimeout, false);
8 ......
9 }
10 }
11
12 定時時長為常量30分鐘
13 INACTIVE_TIMEOUT = mParser.getLong(KEY_INACTIVE_TIMEOUT,
14 !COMPRESS_TIME ? 30 * 60 * 1000L : 3 * 60 * 1000L)
手機靜靜地躺在桌面上30分鐘後,定時器時間到達後,pendingintent會被髮出,廣播接收器進行處理
1 Intent intent = new Intent(ACTION_STEP_IDLE_STATE)
2 .setPackage("android")
3 .setFlags(Intent.FLAG_RECEIVER_REGISTERED_ONLY);
4 mAlarmIntent = PendingIntent.getBroadcast(getContext(), 0, intent, 0);
5
6 private final BroadcastReceiver mReceiver = new BroadcastReceiver() {
7 @Override public void onReceive(Context context, Intent intent) {
8 if (Intent.ACTION_BATTERY_CHANGED.equals(intent.getAction())) {
9 int plugged = intent.getIntExtra("plugged", 0);
10 updateChargingLocked(plugged != 0);
11 } else if (ACTION_STEP_IDLE_STATE.equals(intent.getAction())) {
12 synchronized (DeviceIdleController.this) {
13 stepIdleStateLocked(); //接收到廣播
14 }
15 }
16 }
17 }
進入stepIdleStateLocked,該函式是狀態轉換處理的主要函式
1 void stepIdleStateLocked() {
2 if (DEBUG) Slog.d(TAG, "stepIdleStateLocked: mState=" + mState);
3 EventLogTags.writeDeviceIdleStep();
4
5 final long now = SystemClock.elapsedRealtime();
6 if ((now+mConstants.MIN_TIME_TO_ALARM) > mAlarmManager.getNextWakeFromIdleTime()) {
7 // Whoops, there is an upcoming alarm. We don't actually want to go idle.
8 if (mState != STATE_ACTIVE) {
9 becomeActiveLocked("alarm", Process.myUid());
10 }
11 return;
12 }
13
14 switch (mState) {
15 case STATE_INACTIVE:
16 // We have now been inactive long enough, it is time to start looking
17 // for significant motion and sleep some more while doing so.
18 startMonitoringSignificantMotion(); //觀察是否有小動作
19 scheduleAlarmLocked(mConstants.IDLE_AFTER_INACTIVE_TIMEOUT, false); //設定觀察小動作要觀察多久
20 mState = STATE_IDLE_PENDING; //狀態更新為STATE_IDLE_PENDING
21 break;
22 case STATE_IDLE_PENDING: //小動作觀察結束,很厲害,一直都沒有小動作,會進入這裡
23 mState = STATE_SENSING;//狀態更新為STATE_SENSING
24 scheduleSensingAlarmLocked(mConstants.SENSING_TIMEOUT);//設定感測器感應時長
25 mAnyMotionDetector.checkForAnyMotion(); //感測器感應手機有沒有動
26 break;
27 case STATE_SENSING: //感測器也沒發現手機動,就來最後一發,看GPS有沒有動
28 mState = STATE_LOCATING;//狀態更新為STATE_LOCATING
29 scheduleSensingAlarmLocked(mConstants.LOCATING_TIMEOUT);//設定GPS觀察時長
30 mLocationManager.requestLocationUpdates(mLocationRequest, mGenericLocationListener,
31 mHandler.getLooper());//GPS開始感應
32 break;
33 case STATE_LOCATING: //GPS也發現沒動
34 cancelSensingAlarmLocked();
35 cancelLocatingLocked();
36 mAnyMotionDetector.stop(); //這裡沒有break,直接進入下一個case
37 case STATE_IDLE_MAINTENANCE:
38 scheduleAlarmLocked(mNextIdleDelay, true);//設定打盹多久後進行呼吸
39 mNextIdleDelay = (long)(mNextIdleDelay * mConstants.IDLE_FACTOR);//更新下次打盹多久後進行呼吸
40 if (DEBUG) Slog.d(TAG, "Setting mNextIdleDelay = " + mNextIdleDelay);
41 mNextIdleDelay = Math.min(mNextIdleDelay, mConstants.MAX_IDLE_TIMEOUT);
42 mState = STATE_IDLE; //噢耶 終於進入了STATE_IDLE
43 mHandler.sendEmptyMessage(MSG_REPORT_IDLE_ON);
44 break;
45 case STATE_IDLE: //打盹完了,呼吸一下就是這裡了
46 scheduleAlarmLocked(mNextIdlePendingDelay, false);
47 mState = STATE_IDLE_MAINTENANCE; //狀態更新為STATE_IDLE_MAINTENANCE
48 mNextIdlePendingDelay = Math.min(mConstants.MAX_IDLE_PENDING_TIMEOUT,
49 (long)(mNextIdlePendingDelay * mConstants.IDLE_PENDING_FACTOR));
50 //更新下次呼吸的時間
51 mHandler.sendEmptyMessage(MSG_REPORT_IDLE_OFF);
52 break;
53 }
54
Math.min(mConstants.MAX_IDLE_PENDING_TIMEOUT,
(long)(mNextIdlePendingDelay * mConstants.IDLE_PENDING_FACTOR));
這一句看到了嗎?取最小值,這裡就是保證了idle和視窗的時間不會變成無限大。
為了讓各位有個感官的體驗,上面的一些時間我直接列出來吧
熄屏不插電進入INACTIVE時間上面說了30分鐘
觀察小動作的時間30分鐘
IDLE_AFTER_INACTIVE_TIMEOUT = mParser.getLong(KEY_IDLE_AFTER_INACTIVE_TIMEOUT,
!COMPRESS_TIME ? 30 * 60 * 1000L : 3 * 60 * 1000L);
觀察感測器的時間4分鐘
SENSING_TIMEOUT = mParser.getLong(KEY_SENSING_TIMEOUT,
!DEBUG ? 4 * 60 * 1000L : 60 * 1000L);
觀察GPS的時間30秒
LOCATING_TIMEOUT = mParser.getLong(KEY_LOCATING_TIMEOUT,
!DEBUG ? 30 * 1000L : 15 * 1000L)
所以進入idle的總時間為30分鐘+30分鐘+4分鐘+30s=1小時4分鐘30秒,哈哈哈哈!!
下面給張狀態轉換圖看看,沒到達idle狀態前,基本上有什麼風吹草動都會變回ACTIVE狀態。而變成IDLE狀態後,只能插電或者點亮螢幕才離開IDLE狀態。就像人入睡前,很容易被吵醒,而深度入眠後,估計只有鬧鐘能鬧醒你了!!
上面說了這麼多,跟我應用開發有什麼關係?
其實,沒多大關係,看下原始碼不行噻。
不過作為一種新的機制,最好測試下你的應用在這幾種狀態下是否能夠正常執行,起碼不能掛掉啊。
google提供了adb的指令來強制變換狀態,這樣你就不用幹等著它狀態變化了。
1 adb shell dumpsys battery unplug //相當於不插電
2 adb shell dumpsys device idle step //讓狀態轉換