Android Doze模式源碼分析_ZenDei技術網路在線

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， ...

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.屏幕熄滅
2 .不插電
3.靜止不動

這個是不是很仿生學呢？屏幕熄滅->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，伙計，不會無限長！！最後都會歸於一個定值。下麵分析源碼就知道了，biu！

沒源碼，說個球兒

下麵以一臺手機靜靜地放在桌面上，隨著時間的推移，進入doze模式的過程來分析源碼。
源碼路徑：/frameworks/base/services/core/java/com/android/server/DeviceIdleController.java
系統中用一個全局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;

首先屏幕熄滅，回調熄屏處理函數

 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();  //屏幕狀態改變
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，會回調充電處理函數

 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         //不插電和屏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,該函數是狀態轉換處理的主要函數

 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); //設置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);//設置感測器感應時長
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);//設置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);//設置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！！

下麵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，只能插電或者點亮屏幕才離開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，看下源碼不行噻。
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運行，起碼不能掛掉啊。
google提供了adb的指令來強制變換狀態，這樣你就不用乾等著它狀態變化了。

1 adb shell dumpsys battery unplug       //相當於不插電
2 adb shell dumpsys device idle step     //讓狀態轉換

轉自：http://www.jianshu.com/p/8fb25f53bed4?utm_campaign=haruki&utm_content=note&utm_medium=reader_share&utm_source=qq#