一种提高Android应用进程存活率新方法（上）

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基础知识

Android 进程优先级

1 进程优先级等级一般分法

• Activte process
• Visible Process
• Service process
• Background process
• Empty process

2 Service技巧

• onStartCommand返回START_STICKY
• onDestroy中startself
• Service后台变前置，setForground(true)
• android:persistent = “true”

3 进程优先级号

ProcessList.java

// Adjustment used in certain places where we don't know it yet. 
// (Generally this is something that is going to be cached, but we 
// don't know the exact value in the cached range to assign yet.) 
static final int UNKNOWN_ADJ = 16; 
  
// This is a process only hosting activities that are not visible, 
// so it can be killed without any disruption. 
static final int CACHED_APP_MAX_ADJ = 15; 
static final int CACHED_APP_MIN_ADJ = 9; 
  
// The B list of SERVICE_ADJ -- these are the old and decrepit 
// services that aren't as shiny and interesting as the ones in the A list. 
static final int SERVICE_B_ADJ = 8; 
  
// This is the process of the previous application that the user was in. 
// This process is kept above other things, because it is very common to 
// switch back to the previous app.  This is important both for recent 
// task switch (toggling between the two top recent apps) as well as normal 
// UI flow such as clicking on a URI in the e-mail app to view in the browser, 
// and then pressing back to return to e-mail. 
static final int PREVIOUS_APP_ADJ = 7; 
  
// This is a process holding the home application -- we want to try 
// avoiding killing it, even if it would normally be in the background, 
// because the user interacts with it so much. 
static final int HOME_APP_ADJ = 6; 
  
// This is a process holding an application service -- killing it will not 
// have much of an impact as far as the user is concerned. 
static final int SERVICE_ADJ = 5; 
  
// This is a process with a heavy-weight application.  It is in the 
// background, but we want to try to avoid killing it.  Value set in 
// system/rootdir/init.rc on startup. 
static final int HEAVY_WEIGHT_APP_ADJ = 4; 
  
// This is a process currently hosting a backup operation.  Killing it 
// is not entirely fatal but is generally a bad idea. 
static final int BACKUP_APP_ADJ = 3; 
  
// This is a process only hosting components that are perceptible to the 
// user, and we really want to avoid killing them, but they are not 
// immediately visible. An example is background music playback. 
static final int PERCEPTIBLE_APP_ADJ = 2; 
  
// This is a process only hosting activities that are visible to the 
// user, so we'd prefer they don't disappear. 
static final int VISIBLE_APP_ADJ = 1; 
  
// This is the process running the current foreground app.  We'd really 
// rather not kill it! 
static final int FOREGROUND_APP_ADJ = 0; 
  
// This is a process that the system or a persistent process has bound to, 
// and indicated it is important. 
static final int PERSISTENT_SERVICE_ADJ = -11; 
  
// This is a system persistent process, such as telephony.  Definitely 
// don't want to kill it, but doing so is not completely fatal. 
static final int PERSISTENT_PROC_ADJ = -12; 
  
// The system process runs at the default adjustment. 
static final int SYSTEM_ADJ = -16; 
  
// Special code for native processes that are not being managed by the system (so 
// don't have an oom adj assigned by the system). 
static final int NATIVE_ADJ = -17;  

Android Low Memory Killer

Android系统内存不足时，系统会杀掉一部分进程以释放空间，谁生谁死的这个生死大权就是由LMK所决定的，这就是Android系统中的Low Memory Killer，其基于Linux的OOM机制,其阈值定义如下面所示的lowmemorykiller文件中，当然也可以通过系统的init.rc实现自定义。

lowmemorykiller.c

static uint32_t lowmem_debug_level = 1; 
static int lowmem_adj[6] = { 
    0, 
    1, 
    6, 
    12, 
}; 
static int lowmem_adj_size = 4; 
static int lowmem_minfree[6] = { 
    3 * 512,    /* 6MB */ 
    2 * 1024,   /* 8MB */ 
    4 * 1024,   /* 16MB */ 
    16 * 1024,  /* 64MB */ 
}; 
static int lowmem_minfree_size = 4;  

① 在Low Memory Killer中通过进程的oom_adj与占用内存的大小决定要杀死的进程，oom_adj值越小越不容易被杀死。其中，lowmem_minfree是杀进程的时机，谁被杀，则取决于lowmem_adj，具体值得含义参考上面 Android进程优先级 所述.

② 在init.rc中定义了init进程(系统进程)的oom_adj为-16，其不可能会被杀死(init的PID是1)，而前台进程是0(这里的前台进程是指用户正在使用的Activity所在的进程)，用户按Home键回到桌面时的优先级是6，普通的Service的进程是8.

init.rc

# Set init and its forked children's oom_adj. 
    write /proc/1/oom_adj -16  

关于Low Memory Killer的具体实现原理可参考Ref-2.

查看某个App的进程

步骤(手机与PC连接)

1. adb shell
2. ps | grep 进程名
3. cat /proc/pid/oom_adj //其中pid是上述grep得到的进程号 

Linux AM命令

am命令：在Android系统中通过adb shell 启动某个Activity、Service、拨打电话、启动浏览器等操作Android的命令.其源码在Am.java中，在shell环境下执行am命令实际是启动一个线程执行Am.java中的主函数(main方法)，am命令后跟的参数都会当做运行时参数传递到主函数中，主要实现在Am.java的run方法中。

拨打电话

命令：am start -a android.intent.action.CALL -d tel:电话号码

示例：am start -a android.intent.action.CALL -d tel:10086

打开一个网页

命令：am start -a android.intent.action.VIEW -d 网址

示例：am start -a android.intent.action.VIEW -d http://www.skyseraph.com

启动一个服务

命令：am startservice <服务名称>

示例：am startservice -n com.android.music/ com.android.music.MediaPlaybackService

NotificationListenerService

“A service that receives calls from the system when new notifications are posted or removed, or their ranking changed.” From Google

用来监听到通知的发送以及移除和排名位置变化,如果我们注册了这个服务，当系统任何一条通知到来或者被移除掉，我们都能通过这个service来监听到，甚至可以做一些管理工作。

Android账号和同步机制

属于Android中较偏冷的知识，具体参考 Ref 3 /4 /5

Android多进程

• 实现：android:process
• 好处：一个独立的进程可以充分利用自己的RAM预算,使其主进程拥有更多的空间处理资源。此外，操作系统对待运行在不同组件中的进程是不一样的。这意味着，当系统运行在低可用内存的条件时，并不是所有的进程都会被杀死
• 大坑：每一个进程将有自己的Dalvik VM实例,意味着你不能通过这些实例共享数据,至少不是传统意义上的。例如,静态字段在每个进程都有自己的值,而不是你倾向于相信的只有一个值。
• 更多详细请参考Ref 9

现有方法

网络连接保活方法

A. GCM

B. 公共的第三方push通道(信鸽等)

C. 自身跟服务器通过轮询，或者长连接

具体实现请参考 微信架构师杨干荣的”微信Android客户端后台保活经验分享” (Ref-1).

双service(通知栏) 提高进程优先级

思路：(API level > 18 )

• 应用启动时启动一个假的Service(FakeService), startForeground()，传一个空的Notification
• 启动真正的Service(AlwaysLiveService)，startForeground()，注意必须相同Notification ID
• FakeService stopForeground()

效果：通过adb查看,运行在后台的服务其进程号变成了1(优先级仅次于前台进程)

风险：Android系统前台service的一个漏洞，可能在6.0以上系统中修复

实现：核心代码如下

• AlwaysLiveService 常驻内存服务

@Override 
   public int onStartCommand(Intent intent, int flags, int startId) { 
       startForeground(R.id.notify, new Notification()); 
       startService(new Intent(this, FakeService.class)); 
       return super.onStartCommand(intent, flags, startId); 
   }  

• FakeService 临时服务

public class FakeService extends Service { 
    @Nullable 
    @Override 
    public IBinder onBind(Intent intent) { 
        return null; 
    } 
  
    @Override 
    public int onStartCommand(Intent intent, int flags, int startId) { 
        startForeground(R.id.notify, new Notification()); 
        stopSelf(); 
        return super.onStartCommand(intent, flags, startId); 
    } 
  
    @Override 
    public void onDestroy() { 
        stopForeground(true); 
        super.onDestroy(); 
    } 
}  

Service及时拉起

AlarmReceiver， ConnectReceiver，BootReceiver等

• Service设置(见上面基础部分)
• 通过监听系统广播，如开机，锁屏，亮屏等重新启动服务
• 通过alarm定时器，启动服务

守护进程/进程互拉

在分析360手机助手app时，发现其拥有N多个进程，一个进程kill后会被其它未kill的进程拉起，这也是一种思路吧，虽然有点流氓~

守护进程一般有这样两种方式：

• 多个java进程守护互拉
• 底层C守护进程拉起App上层/java进程

Linux Am命令开启后台进程

一种底层实现让进程不被杀死的方法，在Android4.4以上可能有兼容性问题，具体参考Ref-7

NotificationListenerService通知

一种需要用户允许特定权限的系统拉起方式，4.3以上系统

前台浮窗

有朋友提出一种应用退出后启动一个不可交互的浮窗，个人觉得这种方法是无效的，读者有兴趣可以一试

新方法(AccountSync)

思路

利用Android系统提供的账号和同步机制实现

效果

• 通过adb查看,运行在后台的服务其进程号变成了1(优先级仅次于前台进程)，能提高进程优先级，对比如下图 

正常情况 

采用AccountSyncAdapter方法后

• 进程被系统kill后，可以由syn拉起

风险

• SyncAdapter时间进度不高，往往会因为手机处于休眠状态，而时间往后调整，同步间隔最低为1分钟
• 用户可以单独停止或者删除，有些手机账号默认是不同步的，需要手动开启

实现 (核心代码)

1 建立数据同步系统(ContentProvider)

通过一个ContentProvider用来作数据同步，由于并没有实际数据同步，所以此处就直接建立一个空的ContentProvider即可

public class XXAccountProvider extends ContentProvider { 
    public static final String AUTHORITY = "包名.provider"; 
    public static final String CONTENT_URI_BASE = "content://" + AUTHORITY; 
    public static final String TABLE_NAME = "data"; 
    public static final Uri CONTENT_URI = Uri.parse(CONTENT_URI_BASE + "/" + TABLE_NAME); 
  
    @Override 
    public boolean onCreate() { 
        return true; 
    } 
  
    @Nullable 
    @Override 
    public Cursor query(Uri uri, String[] projection, String selection, 
                        String[] selectionArgs, String sortOrder) { 
        return null; 
    } 
  
    @Nullable 
    @Override 
    public String getType(Uri uri) { 
        return new String(); 
    } 
  
    @Nullable 
    @Override 
    public Uri insert(Uri uri, ContentValues values) { 
        return null; 
    } 
  
    @Override 
    public int delete(Uri uri, String selection, String[] selectionArgs) { 
        return 0; 
    } 
  
    @Override 
    public int update(Uri uri, ContentValues values, String selection, String[] selectionArgs) { 
        return 0; 
    } 
}  

然后再Manifest中声明

<provider 
android:name="**.XXAccountProvider" 
android:authorities="@string/account_auth_provider" 
android:exported="false" 
android:syncable="true"/>  

2 建立Sync系统 (SyncAdapter)

通过实现SyncAdapter这个系统服务后, 利用系统的定时器对程序数据ContentProvider进行更新，具体步骤为：

• 创建Sync服务

public class XXSyncService extends Service { 
    private static final Object sSyncAdapterLock = new Object(); 
    private static XXSyncAdapter sSyncAdapter = null; 
    @Override 
    public void onCreate() { 
        synchronized (sSyncAdapterLock) { 
            if (sSyncAdapter == null) { 
                sSyncAdapter = new XXSyncAdapter(getApplicationContext(), true); 
            } 
        } 
    } 
  
    @Override 
    public IBinder onBind(Intent intent) { 
        return sSyncAdapter.getSyncAdapterBinder(); 
    } 
  
    static class XXSyncAdapter extends AbstractThreadedSyncAdapter { 
        public XXSyncAdapter(Context context, boolean autoInitialize) { 
            super(context, autoInitialize); 
        } 
        @Override 
        public void onPerformSync(Account account, Bundle extras, String authority, ContentProviderClient provider, SyncResult syncResult) { 
            getContext().getContentResolver().notifyChange(XXAccountProvider.CONTENT_URI, null, false); 
        } 
    } 
}  

• 声明Sync服务

<service 
android:name="**.XXSyncService" 
android:exported="true" 
android:process=":core"> 
<intent-filter> 
<action 
android:name="android.content.SyncAdapter"/> 
</intent-filter> 
<meta-data 
android:name="android.content.SyncAdapter" 
android:resource="@xml/sync_adapter"/> 
</service>  

其中sync_adapter为：

<sync-adapter xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android" 
              android:accountType="@string/account_auth_type" 
              android:allowParallelSyncs="false" 
              android:contentAuthority="@string/account_auth_provide" 
              android:isAlwaysSyncable="true" 
              android:supportsUploading="false" 
              android:userVisible="true"/>  

参数说明：

android:contentAuthority 指定要同步的ContentProvider在其AndroidManifest.xml文件中有个android:authorities属性。

android:accountType 表示进行同步的账号的类型。

android:userVisible 设置是否在“设置”中显示

android:supportsUploading 设置是否必须notifyChange通知才能同步

android:allowParallelSyncs 是否支持多账号同时同步

android:isAlwaysSyncable 设置所有账号的isSyncable为1

android:syncAdapterSettingsAction 指定一个可以设置同步的activity的Action。

• 账户调用Sync服务

首先配置好Account(第三步)，然后再通过ContentProvider实现

手动更新

public void triggerRefresh() { 
Bundle b = new Bundle(); 
b.putBoolean(ContentResolver.SYNC_EXTRAS_MANUAL, true); 
b.putBoolean(ContentResolver.SYNC_EXTRAS_EXPEDITED, true); 
ContentResolver.requestSync( 
account, 
CONTENT_AUTHORITY, 
b); 
}  

添加账号

Account account = AccountService.GetAccount(); 
AccountManager accountManager = (AccountManager) context.getSystemService(Context.ACCOUNT_SERVICE); 
accountManager.addAccountExplicitly(...)  

同步周期设置

ContentResolver.setIsSyncable(account, CONTENT_AUTHORITY, 1); 
ContentResolver.setSyncAutomatically(account, CONTENT_AUTHORITY, true); 
ContentResolver.addPeriodicSync(account, CONTENT_AUTHORITY, new Bundle(), SYNC_FREQUENCY);  

3 建立账号系统 (Account Authenticator)

通过建立Account账号，并关联SyncAdapter服务实现同步

接下文