Android 6.0的省电技术Doze和App Standby理解及测试

对于移动app，性能优化是永无止境的话题，而在性能指标中，耗电量又是重中之重，android的大神们当然也在为此努力，所以从android 6.0开始，谷歌引入了两项新的省电技术延长电池使用时间，分别是Doze（休眠）和App Standby（app待命模式），只要app是运行在6.0（api 23）及以上的系统，无论app编译时是否使用的target=23，都会受到这两种技术的限制。

一、理解什么是Doze模式

如果设备满足
1、屏幕关闭；
2、没有连接电源，
这样持续一段时间后系统就会进入Doze模式，在Doze模式下，系统通过限制app访问网络和其对CPU使用来达到省电的目的，app的网络访问功能会被禁用，同时延时执行作业，异步任务及标准闹钟事件。
同时，为了保证app的工作，系统会周期地退出Doze模式，以保证app完成那些被延时的任务，如下图，这个状态被称作maintenance window（维护窗口）。且随着系统处于Doze模式时间增长，进入maintenance window的频率会降低。

Android 6.0的省电技术Doze和App Standby理解及测试_第1张图片

android maintenance window示意

二、Doze 模式下的限制

网络访问功能被关闭

系统会忽略wake locks，即app无法持续占有电源

标准闹钟 AlarmManager（包括[setExact()](http://developer.android.com/reference/android/app/AlarmManager.html#setExact(int, long, android.app.PendingIntent))和[setWindow()](http://developer.android.com/reference/android/app/AlarmManager.html#setWindow(int, long, long, android.app.PendingIntent))）都会被延时到下一个maintenance window才激活
1 . 如果app仍需要在Doze时使闹钟生效，可以使用[setAndAllowWhileIdle()](http://developer.android.com/reference/android/app/AlarmManager.html#setAndAllowWhileIdle(int, long, android.app.PendingIntent))或[setExactAndAllowWhileIdle()](http://developer.android.com/reference/android/app/AlarmManager.html#setExactAndAllowWhileIdle(int, long, android.app.PendingIntent))
2 . 使用函数[setAlarmClock()](http://developer.android.com/reference/android/app/AlarmManager.html#setAlarmClock(android.app.AlarmManager.AlarmClockInfo, android.app.PendingIntent))设置的闹钟在Doze时仍会生效，系统会在闹钟生效前推出Doze。

系统不会进行Wi-Fi扫描

系统不允许异步Adapters运行

系统不允许JobScheduler运行

三、理解App Standby

android系统通过App Standby机制可以把用户没有使用的app置为空闲状态，当然前提是app没有命中以下条件：

用户明确的启动了该app

app有前台进程（包括前台的activity、前台service，或者正在被其他activity及前台service使用）

app当前没有在锁屏界面或者通知栏有通知

当设备连接到电源时，系统会把所有处于standby的设备恢复到正常运行状态，如果设备长期处于空闲状态，系统会每天允许standby 的app联网一次

四、当设备处于Doze模式时，使用GCM与app进行交互。

Google Cloud Messaging (GCM)是谷歌提供的一套用于服务端实时推送消息的服务，通过high-priority GCM messages，GCM实现了在Doze和App Standby模式下的正常工作，GCM high-priority messages会唤醒app并允许其进行网络访问，即使当前设备正处于Doze模式或app整除standby状态。而当app处理完推送消息后，app又会进入Standby状态。所以GCM high-priority messages并不会影响系统的Doze状态，也不会影响其他出于Standby状态的app，这样有助于最小化电量的消耗。

五、支持其他的用户场景

如果使用GCM仍不能满足app的需求，android还提供了白名单机制使app能在Doze和Standby时仍能够访问网络和使用partial wake locks，然而，其他的限制，如作业调度，异步操作，及闹钟仍不会执行。
开发者可以通过接口isIgnoringBatteryOptimizations()来判断当前app是否处于白名单中。对于白名单，有以下几点值得关注：

用户可以手动配置白名单，其位置在设置->电池->电池优化。

开发者可以通过发送action为REQUEST_IGNORE_BATTERY_OPTIMIZATIONS的Intent来调起电池优化配置页面。

开发者也可以通过添加权限REQUEST_IGNORE_BATTERY_OPTIMIZATIONS使其可以触发系统对话框，询问用户是否将该app添加到白名单中。触发添加白名单确认对话框的action为ACTION_REQUEST_IGNORE_BATTERY_OPTIMIZATIONS

当然，如果用户需要，他们可以随时在电池优化配置里把app从白名单中移除。

六、测试Doze及App Standby下的应用工作状态

（一）在Doze时测试APP

1 . 需要一台系统版本大于等于6.0（api23）的设备
2 . 连接USB，运行被测app，保持app在活动状态
3 . 关闭设备屏幕
4 . 通过下面的adb命令强制系统进入Doze模式

$ adb shell dumpsys battery unplug
$ adb shell dumpsys deviceidle step

第二个命令需要执行多次才能使系统进入idle状态

Android 6.0的省电技术Doze和App Standby理解及测试_第2张图片

5 . 退出Doze状态，检查app的工作状态符合预期

（二）测试App Standby

1 . 需要一台系统版本大于等于6.0（api23）的设备
2 . 连接USB，运行被测app，保持app在活动状态
3 . 通过下面的adb命令使app进入standby

$ adb shell dumpsys battery unplug
$ adb shell am set-inactive  true

4 . 通过下面的adb命令模拟唤醒app

$ adb shell am set-inactive  false
$ adb shell am get-inactive

5 . app唤醒后检查其工作状态符合预期，尤其是通知和后台任务是否正常

以上内容翻译整理自安卓官方开发培训，由于作者也处于学习阶段，部分翻译可能不准确，大家可以直接阅读原文.