第十二章 进程保活

（一）Android回收策略

Android 中对于内存的回收，主要依靠 Lowmemorykiller 来完成，是一种根据 OOM_ADJ 阈值级别触发相应力度的内存回收的机制。

系统出于体验和性能上的考虑，app在退到后台时系统并不会真正的kill掉这个进程，而是将其缓存起来。打开的应用越多，后台缓存的进程也越多。在系统内存不足的情况下，系统开始依据自身的一套进程回收机制来判断要kill掉哪些进程，以腾出内存来供给需要的app。这套杀进程回收内存的机制就叫 Low Memory Killer ，它是基于Linux内核的 OOM Killer（Out-Of-Memory killer）机制诞生。oom_adj是linux内核分配给每个系统进程的一个值，代表进程的优先级，进程回收机制就是根据这个优先级来决定是否进行回收。对于oom_adj的作用，你只需要记住以下几点即可：
1、进程的oom_adj越大，表示此进程优先级越低，越容易被杀回收；越小，表示进程优先级越高，越不容易被杀回收
2、普通app进程的oom_adj>=0,系统进程的oom_adj才可能<0

通过shell命令可以查看进程的oom_adj

grep PackageName //获取你指定的进程信息

1.1）进程优先级

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，然后是清除重要性稍低一级的进程，依此类推，以回收系统资源。

前台进程的重要性最高，依次递减，空进程的重要性最低，下面分别来阐述每种级别的进程：

1、前台进程 —— Foreground process

用户当前操作所必需的进程。通常在任意给定时间前台进程都为数不多。只有在内存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。

2、可见进程 —— Visible process

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。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 —— Service process

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 —— Background process

后台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 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 —— Empty process

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。

1.2）OOM_ADJ

其中红色部分代表比较容易被杀死的 Android 进程（OOM_ADJ>=4）,绿色部分表示不容易被杀死的 Android 进程，其他表示非 Android 进程（纯 Linux 进程）。在 Lowmemorykiller 回收内存时会根据进程的级别优先杀死 OOM_ADJ 比较大的进程，对于优先级相同的进程则进一步受到进程所占内存和进程存活时间的影响。

1.3）进程被杀死场景

（二）进程保活方案

根据前文，得出减少进程被杀死概率无非就是想办法提高进程优先级，减少进程在内存不足等情况下被杀死的概率。

2.1）提升进程优先级，降低进程被杀死的概率

1、利用 Activity 提升权限

（1）设计思想
监控手机锁屏解锁事件，在屏幕锁屏时启动1个像素的 Activity，在用户解锁时将 Activity 销毁掉。注意该 Activity 需设计成用户无感知。
通过该方案，可以使进程的优先级在屏幕锁屏时间由4提升为最高优先级1。
（2）适用场景
本方案主要解决第三方应用及系统管理工具在检测到锁屏事件后一段时间（一般为5分钟以内）内会杀死后台进程，已达到省电的目的问题。
（3）具体实现
步骤1：首先定义 Activity，并设置 Activity 的大小为1像素

步骤2：从 AndroidManifest 中通过如下属性，排除 Activity 在 RecentTask 中的显示

步骤3：控制Activity为透明

步骤4：Activity启动与销毁时机的控制

2、利用Notification提升权限

（1）设计思想
Android 中 Service 的优先级为4，通过 setForeground 接口可以将后台 Service 设置为前台 Service，使进程的优先级由4提升为2，从而使进程的优先级仅仅低于用户当前正在交互的进程，与可见进程优先级一致，使进程被杀死的概率大大降低。
（2）实现挑战
从 Android2.3 开始调用 setForeground 将后台 Service 设置为前台 Service 时，必须在系统的通知栏发送一条通知，也就是前台 Service 与一条可见的通知时绑定在一起的。
对于不需要常驻通知栏的应用来说，该方案虽好，但却是用户感知的，无法直接使用。
方案挑战应对措施：通过实现一个内部 Service，在 LiveService 和其内部 Service 中同时发送具有相同 ID 的 Notification，然后将内部 Service 结束掉。随着内部 Service 的结束，Notification 将会消失，但系统优先级依然保持为2。
（3）具体实现

2.2）进程被杀死后，进行拉活

1、利用系统广播拉活

（1）设计思想
在发生特定系统事件时，系统会发出响应的广播，通过在 AndroidManifest 中“静态”注册对应的广播监听器，即可在发生响应事件时拉活。
常用的用于拉活的广播事件包括：

（2）适用范围
1、广播接收器被管理软件、系统软件通过“自启管理”等功能禁用的场景无法接收到广播，从而无法自启。
2、系统广播事件不可控，只能保证发生事件时拉活进程，但无法保证进程挂掉后立即拉活。
因此，该方案主要作为备用手段。

2、利用第三方应用广播拉活

（1）设计思想
该方案总的设计思想与接收系统广播类似，不同的是该方案为接收第三方 Top 应用广播。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。
通过反编译第三方 Top 应用，如：手机QQ、微信、支付宝、UC浏览器等，以及友盟、信鸽、个推等 SDK，找出它们外发的广播，在应用中进行监听，这样当这些应用发出广播时，就会将我们的应用拉活。
（2）适用范围
1、与系统广播一样不可控
2、受反编译分析过的第三方应用的程度的限制
3、第三方应用的广播属于应用私有，当前版本中有效的广播，在后续版本随时就可能被移除或被改为不外发。

3、利用系统Service机制拉活

（1）设计思想
将 Service 设置为 START_STICKY，利用系统机制在 Service 挂掉后自动拉活

（2）使用范围：以下两种情况无法拉活
1、Service 第一次被异常杀死后会在5秒内重启，第二次被杀死会在10秒内重启，第三次会在20秒内重启，一旦在短时间内 Service 被杀死达到5次，则系统不再拉起。
2、进程被取得 Root 权限的管理工具或系统工具通过 forestop 停止掉，无法重启。

4、利用Native进程拉活

在 Android 中所有进程和系统组件的生命周期受 ActivityManagerService 的统一管理。而且，通过 Linux 的 fork 机制创建的进程为纯 Linux 进程，其生命周期不受 Android 的管理。
利用 Linux 中的 fork 机制创建 Native 进程，在 Native 进程中监控主进程的存活，当主进程挂掉后，在 Native 进程中立即对主进程进行拉活。

5、利用 JobScheduler 机制拉活

Android5.0 以后系统对 Native 进程等加强了管理，Native 拉活方式失效。系统在 Android5.0 以上版本提供了 JobScheduler 接口，系统会定时调用该进程以使应用进行一些逻辑操作。

6、利用账号同步机制拉活

Android 系统的账号同步机制会定期同步账号进行，该方案目的在于利用同步机制进行进程的拉活。添加账号和设置同步周期的代码如下：

该方案需要在 AndroidManifest 中定义账号授权与同步服务。