Android Doze模式源码分析
科技的仿生学无处不在，给予我们启发。为了延长电池是使用寿命，google从蛇的冬眠中得到体会，那就是在某种情况下也让手机进入类冬眠的情况，从而引入了今天的主题，Doze模式，Doze中文是打盹儿，打盹当然比活动节约能量了。
手机打盹儿的时候会怎样呢？
按照google的官方说法，Walklocks，网络访问，jobshedule，闹钟，GPS/WiFi扫描都会停止。这些停止后，将会节省30%的电量。
手机什么时候才会开始打盹呢？
上图是谷歌的Doze时序示意图，可以看出让手机打盹要满足三个条件
1.屏幕熄灭
2 .不插电
3.静止不动
这个是不是很仿生学呢？屏幕熄灭->闭上双眼，不插电->不吃东西，静止不动->安静地做个睡美人。生物不也是要满足这些条件才能打盹吗？妙，是在妙！
打盹总得呼吸吧？上图中的maintenance window就是给你呼吸的！！呼吸的时候Walklocks，网络访问，jobshedule，闹钟，GPS/WiFi扫描这些都会恢复，来吧重重的吸一口新鲜空气吧！随着时间的推移，呼吸的间隔会越变越大，而每次呼吸的时间也会变长，当然，伙计，不会无限长！！最后都会归于一个定值。下面分析源码就知道了，biu！
没源码，说个球儿
下面以一台手机静静地放在桌面上，随着时间的推移，进入doze模式的过程来分析源码。
源码路径：/frameworks/base/services/core/java/com/android/server/DeviceIdleController.java
系统中用一个全局整形变量来表示当前doze的状态
1 private int mState;
状态值的可能取值有以下,一开始的状态是STATE_ACTIVE。会依次经过1,2,3,4,状态后进入5状态，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;
首先屏幕熄灭，回调熄屏处理函数
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(); //屏幕状态改变 13 } 14 } 15 } 16 };
进入updateDisplayLocked
1 void updateDisplayLocked() { 2 ... 3 becomeInactiveIfAppropriateLocked(); //看是否可以进入Inactive状态 4 .... 5 } 6 }
然后我们拔出usb，不充电，会回调充电处理函数
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); //充电状态改变 6 } else if (ACTION_STEP_IDLE_STATE.equals(intent.getAction())) { 7 synchronized (DeviceIdleController.this) { 8 stepIdleStateLocked(); 9 } 10 } 11 } 12 };
进入updateChargingLocked
1 void updateChargingLocked(boolean charging) { 2 .... 3 becomeInactiveIfAppropriateLocked();//看是否可以进入Inactive状态 4 ..... 5 }
最后不插电和熄灭屏幕后都会进入becomeInactiveIfAppropriateLocked，状态mState变成STATE_INACTIVE，并且开启了一个定时器
1 void becomeInactiveIfAppropriateLocked() { 2 if (DEBUG) Slog.d(TAG, "becomeInactiveIfAppropriateLocked()"); 3 //不插电和屏幕熄灭的条件都满足了 4 if (((!mScreenOn && !mCharging) || mForceIdle) && mEnabled && mState == STATE_ACTIVE) { 5 ..... 6 mState = STATE_INACTIVE; 7 scheduleAlarmLocked(mInactiveTimeout, false); 8 ...... 9 } 10 } 11 12 定时时长为常量30分钟 13 INACTIVE_TIMEOUT = mParser.getLong(KEY_INACTIVE_TIMEOUT, 14 !COMPRESS_TIME ? 30 * 60 * 1000L : 3 * 60 * 1000L);
手机静静地躺在桌面上30分钟后，定时器时间到达后，pendingintent会被发出,广播接收器进行处理
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(); //接收到广播 14 } 15 } 16 } 17 };
进入stepIdleStateLocked,该函数是状态转换处理的主要函数
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(); //观察是否有小动作 19 scheduleAlarmLocked(mConstants.IDLE_AFTER_INACTIVE_TIMEOUT, false); //设置观察小动作要观察多久 20 mState = STATE_IDLE_PENDING; //状态更新为STATE_IDLE_PENDING 21 break; 22 case STATE_IDLE_PENDING: //小动作观察结束，很厉害，一直都没有小动作，会进入这里 23 mState = STATE_SENSING;//状态更新为STATE_SENSING 24 scheduleSensingAlarmLocked(mConstants.SENSING_TIMEOUT);//设置传感器感应时长 25 mAnyMotionDetector.checkForAnyMotion(); //传感器感应手机有没有动 26 break; 27 case STATE_SENSING: //传感器也没发现手机动，就来最后一发，看GPS有没有动 28 mState = STATE_LOCATING;//状态更新为STATE_LOCATING 29 scheduleSensingAlarmLocked(mConstants.LOCATING_TIMEOUT);//设置GPS观察时长 30 mLocationManager.requestLocationUpdates(mLocationRequest, mGenericLocationListener, 31 mHandler.getLooper());//GPS开始感应 32 break; 33 case STATE_LOCATING: //GPS也发现没动 34 cancelSensingAlarmLocked(); 35 cancelLocatingLocked(); 36 mAnyMotionDetector.stop(); //这里没有break，直接进入下一个case 37 case STATE_IDLE_MAINTENANCE: 38 scheduleAlarmLocked(mNextIdleDelay, true);//设置打盹多久后进行呼吸 39 mNextIdleDelay = (long)(mNextIdleDelay * mConstants.IDLE_FACTOR);//更新下次打盹多久后进行呼吸 40 if (DEBUG) Slog.d(TAG, "Setting mNextIdleDelay = " + mNextIdleDelay); 41 mNextIdleDelay = Math.min(mNextIdleDelay, mConstants.MAX_IDLE_TIMEOUT); 42 mState = STATE_IDLE; //噢耶 终于进入了STATE_IDLE 43 mHandler.sendEmptyMessage(MSG_REPORT_IDLE_ON); 44 break; 45 case STATE_IDLE: //打盹完了，呼吸一下就是这里了 46 scheduleAlarmLocked(mNextIdlePendingDelay, false); 47 mState = STATE_IDLE_MAINTENANCE; //状态更新为STATE_IDLE_MAINTENANCE 48 mNextIdlePendingDelay = Math.min(mConstants.MAX_IDLE_PENDING_TIMEOUT, 49 (long)(mNextIdlePendingDelay * mConstants.IDLE_PENDING_FACTOR)); 50 //更新下次呼吸的时间 51 mHandler.sendEmptyMessage(MSG_REPORT_IDLE_OFF); 52 break; 53 } 54 }
Math.min(mConstants.MAX_IDLE_PENDING_TIMEOUT,
(long)(mNextIdlePendingDelay * mConstants.IDLE_PENDING_FACTOR));
这一句看到了吗？取最小值，这里就是保证了idle和窗口的时间不会变成无限大。
为了让各位有个感官的体验，上面的一些时间我直接列出来吧
熄屏不插电进入INACTIVE时间上面说了30分钟 观察小动作的时间30分钟 IDLE_AFTER_INACTIVE_TIMEOUT = mParser.getLong(KEY_IDLE_AFTER_INACTIVE_TIMEOUT, !COMPRESS_TIME ? 30 * 60 * 1000L : 3 * 60 * 1000L); 观察传感器的时间4分钟 SENSING_TIMEOUT = mParser.getLong(KEY_SENSING_TIMEOUT, !DEBUG ? 4 * 60 * 1000L : 60 * 1000L); 观察GPS的时间30秒 LOCATING_TIMEOUT = mParser.getLong(KEY_LOCATING_TIMEOUT, !DEBUG ? 30 * 1000L : 15 * 1000L);
所以进入idle的总时间为30分钟+30分钟+4分钟+30s=1小时4分钟30秒，哈哈哈哈！！
下面给张状态转换图看看，没到达idle状态前，基本上有什么风吹草动都会变回ACTIVE状态。而变成IDLE状态后，只能插电或者点亮屏幕才离开IDLE状态。就像人入睡前，很容易被吵醒，而深度入眠后，估计只有闹钟能闹醒你了！！
上面说了这么多，跟我应用开发有什么关系？
其实，没多大关系，看下源码不行噻。
不过作为一种新的机制，最好测试下你的应用在这几种状态下是否能够正常运行，起码不能挂掉啊。
google提供了adb的指令来强制变换状态，这样你就不用干等着它状态变化了。
1 adb shell dumpsys battery unplug //相当于不插电 2 adb shell dumpsys device idle step //让状态转换
转自：http://www.jianshu.com/p/8fb25f53bed4?utm_campaign=haruki&utm_content=note&utm_medium=reader_share&utm_source=qq#
