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() 或 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 {
  3.     private final static int GRAY_SERVICE_ID = 1001;
  5.     @Override
  6.     public int onStartCommand(Intent intent, int flags, int startId) {
  7.         if (Build.VERSION.SDK_INT < 18) {
  8.             startForeground(GRAY_SERVICE_ID, new Notification());//API < 18 ，此方法能有效隐藏Notification上的图标
  9.         } else {
  10.             Intent innerIntent = new Intent(this, GrayInnerService.class);
  11.             startService(innerIntent);
  12.             startForeground(GRAY_SERVICE_ID, new Notification());
  13.         }
  15.         return super.onStartCommand(intent, flags, startId);
  16.     }
  18.     ...
  19.     ...
  21.     /**
  22.      * 给 API >= 18 的平台上用的灰色保活手段
  23.      */
  24.     public static class GrayInnerService extends Service {
  26.         @Override
  27.         public int onStartCommand(Intent intent, int flags, int startId) {
  28.             startForeground(GRAY_SERVICE_ID, new Notification());
  29.             stopForeground(true);
  30.             stopSelf();
  31.             return super.onStartCommand(intent, flags, startId);
  32.         }
  34.     }
  35. }