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Android Backup功能之全面实战

针对Backup功能的前作足足三万字，立足点比较大，本篇专门针对功能的实战环节进行解读。

手机等智能设备是现代生活中的重要角色，我们会在这些智能设备上做登录账户，设置偏好，拍摄照片，保存联系人等日常操作。这些数据耗费了我们很多时间和精力，对我们而言极为重要。

如果我们的设备换代了或者重新安装了某个应用，之前使用的数据如果能自动保留，那将是非常出色的用户体验。而保留数据的第一步则在于Backup环节。

一、基本认识

备份的数据可以笼统地划分为三类：登录账号相关的身份数据、系统设置相关的偏好以及各App的数据。本次讨论的对象在于App数据。

而App数据基本涵盖在如下类型。

类型	路径	取得对应文件的API
`data`	/data/data/com.xxx/	getDataDir()/getDir()
`files`	/data/data/com.xxx/files/	getFilesDir()
`databases`	/data/data/com.xxx/databases/	getDatabasePath()
`sharedpreferences`	/data/data/com.xxx/sp/	getSharedPreferences()

Backup操作从最外层的data目录开始，按照文件单位逐个读取逐个备份。目录内的文件一般按照文件名的顺序进行备份，但这个顺序无法保证，取决于File#list() API的结果。

data

files

databases

sharedpreferences

Android 6.0之前Backup功能只有键值对备份（Key-value Backup）这一种模式，而且默认是关闭的。想要打开键值对备份功能得将allowBackup属性设置为true，并指定BackupAgent实现。

6.0之后allowBackup属性默认为true，但是新引入的自动备份(Auto Backup)。自动备份模式执行全体备份和恢复，便捷够用更推荐。

两个模式在备份的频次、文件的存放位置、恢复的执行时机等细节都很不一样，下面将针对两种模式展开实战演示。

备份模式	键值对备份	自动备份
支持版本	Android 2.2	Android 6.0
开关办法	默认关闭，需手动开启allowBackup并指定BackupAgent	默认开启，关闭需要将allowBackup置为false
备份定制	BackupAgent里指定备份和恢复的文件	可以通过XML配置备份和不备份的文件列表，也可以通过BackupAgent改写备份恢复的逻辑，定制性高
备份时机	需要App调用API手动发起备份	自动进行，大约每天一次
备份的托管位置	Android Backup Service/Google服务器	Google Drive云盘
备份限制	上限只有5M	上限有25M
恢复时机	APK安装的时候自动恢复，也可以调用API手动发起恢复	APK安装的时候自动恢复
原理细节	回调到BackupAgent的onBackup()和onRestore()	回调到BackupAgent的onFullBackup()和onRestoreFile()

二、实战

Ⅰ. 准备工作

ⅰ. 思考Backup的需求

在定制所需的Backup功能前，先了解清楚自己的Backup需求，比如尝试问自己如下几个问题。

备份的数据Size会很大吗？超过5M甚至25M吗？
应用的数据全部都需要备份吗？
如果数据很大，需要对应用的部分数据做出取舍，哪些数据可以舍弃？
如果恢复的数据的版本不同，能直接恢复吗？该怎么定制？
定制后的数据能保证继续读写吗？

ⅱ. 准备测试Demo

我们先做个涉及到Data、File、DB以及SP这四种类型数据的App,后面针对这个Demo进行各种Backup功能的定制演示。

Demo通过Jetpack Hilt完成依赖注入，写入数据的逻辑简述如下：

首次打开的时候尚未产生数据，点击Init Button后会将预设的电影海报保存到Data目录，电影Bean实例序列化到File目录，同时通过Jetpack Room将该实例保存到DB。如果三个操作成功执行将初始化成功的Flag标记到SP文件
再次打开的时候依据SP的Flag将会直接读取这四种类型的数据反映到UI上

Demo地址：https://github.com/ellisonchan/BackupRestoreApp

Ⅱ. 选择备份模式

如果Backup需求不复杂，那优先选择自动备份模式。因为这个模式提供的空间更大、定制也更灵活。是Google首推的Backup模式。

如果应用数据Size很小而且愿意手动实现DB文件的备份恢复逻辑的话，可以采用键值对备份模式。

Ⅲ. 自动备份

鉴于键值对备份的诸多不足，Google在6.0推出的自动备份模式带来了很多改善。

自动执行无需手动发起
更大的备份空间（由原来的5M变成了25M）
更多类型文件的支持（在File和SP文件以外还支持了Data和DB文件）
更简单的备份规则（通过XML即可快速指定备份对象）
更安全的备份条件（在规则中指定flag可限定备份执行的条件）

ⅰ. 基本定制

想要支持自动备份模式的话，什么代码也不用写，因为6.0开始自动备份模式默认打开。但我还是推荐开发者明确地打开allowBackup属性，这表示你确实意识到Backup功能并决定支持它。

<manifest ... >
    <application android:allowBackup="true" ... />
manifest>

开启之后同样使用adb命令模拟备份恢复的过程，通过截图可以看到所有数据都被完整恢复了

// Backup
>adb backup -f auto-backup.ab -apk com.ellison.backupdemo
// Clear data
>adb shell pm clear com.ellison.backupdemo
// Restore
>adb restore auto-backup.ab

ⅱ. 简单的备份规则

通过fullBackupContent属性可以指向包含备份规则的 XML 文件。我们可以在规则里决定了备份哪些文件，无视哪些文件。

比如只需要备份放在Data的海报图片和SP，不需要File和DB文件。

<manifest ... >    
    <application android:allowBackup="true"        
       android:fullBackupContent="@xml/my_backup_rules" ... />
manifest>


<full-backup-content>
        
    
    <include domain="root" path="Post.jpg" />
    <include domain="sharedpref" path="." />

    
    
    <exclude domain="file" path="." />    
    <exclude domain="database" path="." />    
full-backup-content>

运行下备份和恢复的命令可以看到如下File和DB确实没有备份成功。

ⅲ.补充规则所需的条件

当某些隐私程度极高的数据，不放心被备份在网络里，但如果数据被加密的话可以考虑。面对这种有条件的备份，Google提供了requireFlags属性来解决。

通过在XML规则里给属性指定如下value可以补充备份操作的额外条件。

clientSideEncryption：只在手机设置了密码等密钥的情况下执行备份
deviceToDeviceTransfer：只在D2D的设备间备份的情况下执行备份

在上述规则上增加一个条件：只在设备设置密码的情况下备份海报图片。


<full-backup-content>
    <include domain="root" path="Post.jpg" requireFlags="clientSideEncryption" />
    ...
full-backup-content>

如果设备未设置密码，运行下备份和恢复的命令可以看到图片确实也被没有备份。

可是设置了密码，而且打开了Backup功能，无论使用backup命令还是bmgr工具都没能将图片备份。clientSideEncryption的真正条件看来没能被满足，后期继续研究。

如果您已将开发设备升级到 Android 9，则需要在升级后停用数据备份功能，然后再重新启用。这是因为只有当在“设置”或“设置向导”中通知用户后，Android 才会使用客户端密钥加密备份。

ⅳ.定制备份的流程

如果XML定制备份规则的方案还不能满足需求的话，可以像键值对备份模式一样指定BackupAgent，来更灵活地控制备份流程。

可是指定了BackupAgent的话默认会变成键值对备份模式。我们如果仍想要更优的自动备份模式怎么办？Google考虑到了这点，只需再打开fullBackupOnly这个属性。（像极了我们改Bug时候不断引入新Flag的操作。。。）

<manifest ... >
    ...
    <application android:allowBackup="true"
                 android:backupAgent=".MyBackupAgent"
                 android:fullBackupOnly="true" ... />
manifest>

class MyBackupAgent: BackupAgentHelper() {
     
    override fun onCreate() {
     
        Log.d(Constants.TAG_BACKUP, "onCreate()")
        super.onCreate()
    }
    
    override fun onDestroy() {
     
        Log.d(Constants.TAG_BACKUP, "onDestroy()")
        super.onDestroy()
    }
    
    override fun onFullBackup(data: FullBackupDataOutput?) {
     
        Log.d(Constants.TAG_BACKUP, "onFullBackup()")
        super.onFullBackup(data)
    }

    override fun onRestoreFile(...
    ) {
     
        Log.d(Constants.TAG_BACKUP, "onRestoreFile() destination:$destination type:$type mode:$mode mtime:$mtime")
        super.onRestoreFile(data, size, destination, type, mode, mtime)
    }

    // Callback when restore finished.
    override fun onRestoreFinished() {
     
        Log.d(Constants.TAG_BACKUP, "onRestoreFinished()")
        super.onRestoreFinished()
    }
}

这样子便可以在定制Backup流程的依然采用自动备份模式，两全其美。

>adb backup -f auto-backup.ab -apk com.ellison.backupdemo

>adb logcat -s BackupManagerService -s BackupRestoreAgent
BackupRestoreAgent: MyBackupAgent()　
BackupRestoreAgent: onCreate()
BackupManagerService: agentConnected pkg=com.ellison.backupdemo agent=android.os.BinderProxy@3c0bc60
BackupManagerService: got agent android.app.IBackupAgent$Stub$Proxy@4b5a519
BackupManagerService: Calling doFullBackup() on com.ellison.backupdemo
BackupRestoreAgent: onFullBackup() ★
BackupManagerService: Adb backup processing complete.
BackupRestoreAgent: onDestroy()
AndroidRuntime: Shutting down VM
BackupManagerService: Full backup pass complete. ★

注意：
6.0之前的系统尚未支持自动备份模式，allowBackup打开也只支持键值对模式。而fullBackupOnly属性的补充设置也会被系统无视。

ⅴ.进阶定制之限制备份来源

与中国市场上大都售卖无锁版设备不同，海外售卖的不少设备是绑定运营商的。而不同运营商上即便同一个应用，它们预设的数据可能都不同。这时候我们可能需要对备份数据的来源做出限制。

简言之A设备上面备份数据限制恢复到B设备。

如何实现？

因为自动备份模式下不会将数据的appVersionCode传回来，所以判断应用版本的办法行不通。而且有的时候应用版本是一致的，只是运营商不一致。

所以需要我们自己实现，大家可以自行思考。先说我之前想到的几种方案。

备份的时候将设备的名称埋入SP文件，恢复的时候检查SP文件里的值
备份的时候将设备的名称埋入新的File文件，恢复的时候检查File文件的值

这俩方案的缺陷：
方案1的缺点在于备份的逻辑会在原有的文件里增加值，会影响现有的逻辑。

方案2增加了新文件，避免对现有的逻辑造成影响，对方案1有所改善。但它和方案1都存在一个潜在的问题。

问题在于无法保证这个新文件首先被恢复到，也就无保证在恢复执行的一开始就知道本次恢复是否需要。

假使恢复进行到了一半，轮到标记新文件的时候才发现本次恢复需要丢弃，那么将会导致数据错乱。因为系统没有提供Roll back已恢复数据的API，如果我们自己也没做好保存和回退旧的文件处理的话，最后必然发生部分文件已恢复部分没恢复的不一致问题。

要理解这个问题就要搞清楚恢复操作针对文件的执行顺序。

自动备份模式在恢复的时候会逐个调用onRestoreFile()，将各个目录下备份的文件回调过来。目录之间的顺序和备份时候的顺序一致，如下备份的代码可以看出来：从根目录的Data开始，接着File目录开始，然后DB和SP文件。

public abstract class BackupAgent extends ContextWrapper {
     
    ...
    public void onFullBackup(FullBackupDataOutput data) throws IOException {
     
        ...
        // Root dir first.
        applyXmlFiltersAndDoFullBackupForDomain(
                packageName, FullBackup.ROOT_TREE_TOKEN, manifestIncludeMap,
                manifestExcludeSet, traversalExcludeSet, data);
        // Data dir next.
        traversalExcludeSet.remove(filesDir);
        // Database directory.
        traversalExcludeSet.remove(databaseDir);
        // SharedPrefs.
        traversalExcludeSet.remove(sharedPrefsDir);
    }
}

文件内的顺序则通过File#list()获取，而这个API是无法保证得到的文件列表都按照abcd的字母排序。所以在File目录下放标记文件不能保证它首先被恢复到。即便放一个a开头的标记文件也不能完全保证。

★推荐方案★

一般的App鲜少在根目录存放数据，而根目录最先被恢复到。所以我推荐的方案是这样的。

备份的时候将设备的名称埋入根目录的特定文件，恢复的时候检查该File文件，在恢复的初期就决定本次恢复是否需要。为了不影响恢复之后的正常使用，最后还要删除这个标记文件。

废话不多说，看下代码。

Backup里放入标记文件。

class MyBackupAgent : BackupAgentHelper() {
     
    ...
    override fun onFullBackup(data: FullBackupDataOutput?) {
     
        // ★ 在备份执行前先将标记文件写入Data目录
        // Make backup source file before full backup invoke.
        writeBackupSourceToFile()
        super.onFullBackup(data)
    }

    private fun writeBackupSourceToFile() {
     
        val sourceFile = File(dataDir.absolutePath + File.separator
                + Constants.BACKUP_SOURCE_FILE_PREFIX + Build.MODEL)
        if (!sourceFile.exists()) {
     
            sourceFile.createNewFile()
        }
    }
    ...
}

Restore检查标记文件。

class MyBackupAgent : BackupAgentHelper() {
     
    private var needSkipRestore = false
    ...
    override fun onRestoreFile(
            data: ParcelFileDescriptor?,
            size: Long,
            destination: File?,
            type: Int,
            mode: Long,
            mtime: Long
    ) {
     
        if (!needSkipRestore) {
     
            val sourceDevice = readBackupSourceFromFile(destination)
            // ★ 备份源设备名和当前名不一致的时候标记需要跳过
            // Mark need skip restore if source got and not match current device.
            if (!TextUtils.isEmpty(sourceDevice) && !sourceDevice.equals(Build.MODEL)) {
     
                needSkipRestore = true 
            }
        }

        if (!needSkipRestore) {
     
            // Invoke restore if skip flag set.
            super.onRestoreFile(data, size, destination, type, mode, mtime)
        } else {
     
            // ★ 跳过备份但一定要消费stream防止恢复的进程阻塞
            // Consume data to keep restore stream go.
            consumeData(data!!, size, type, mode, mtime, null) 
        }
    }
    ...
    private fun readBackupSourceFromFile(file: File?): String {
     
        if (file == null) return ""
        var decodeDeviceSource = ""

        // Got data file with backup source mark.
        if (file.name.startsWith(Constants.BACKUP_SOURCE_FILE_PREFIX)) {
     
            decodeDeviceSource = file.name.replace(Constants.BACKUP_SOURCE_FILE_PREFIX, "")
        }
        return decodeDeviceSource
    }

    @Throws(IOException::class)
    fun consumeData(data: ParcelFileDescriptor,
                    size: Long, type: Int, mode: Long, mtime: Long, outFile: File?) {
     
        ...
    }
}

无论是Backup还是Restore都要将标记文件移除。

class MyBackupAgent : BackupAgentHelper() {
     
    ...
    override fun onDestroy() {
     
        super.onDestroy()
        // 移除标记文件
        // Ensure temp source file is removed after backup or restore finished.
        ensureBackupSourceFileRemoved()
    }

    private fun ensureBackupSourceFileRemoved() {
     
        val sourceFile = File(dataDir.absolutePath + File.separator
                + Constants.BACKUP_SOURCE_FILE_PREFIX + Build.MODEL)
        if (sourceFile.exists()) {
     
            val result = sourceFile.delete()
        }
    }
}

接下里验证代码能否拦截不同设备的备份文件。先在小米手机里备份文件，然后到Pixel模拟器里恢复这个数据。

在小米手机里备份

>adb -s c7a1a50c7d27 backup -f auto-backup-cus-xiaomi.ab -apk com.ellison.backupdemo

>adb -s c7a1a50c7d27 logcat -s BackupManagerService -s BackupRestoreAgent
BackupManagerService: --- Performing full backup for package com.ellison.backupdemo ---
BackupRestoreAgent: onCreate()
BackupManagerService: agentConnected pkg=com.ellison.backupdemo agent=android.os.BinderProxy@5e68506
BackupManagerService: got agent android.app.IBackupAgent$Stub$Proxy@852a7c7
BackupManagerService: Calling doFullBackup() on com.ellison.backupdemo
BackupRestoreAgent: onFullBackup()
//  ★标记文件里写入了小米的设备名称并备份了
BackupRestoreAgent: writeBackupSourceToFile() sourceFile:/data/user/0/com.ellison.backupdemo/backup-source-Redmi 6A create:true ★
BackupRestoreAgent: onDestroy()
BackupManagerService: Adb backup processing complete.
BackupRestoreAgent: ensureBackupSourceFileRemoved() sourceFile:/data/user/0/com.ellison.backupdemo/backup-source-Redmi 6A delete:true ★
BackupManagerService: Full backup pass complete.

往Pixel手机里恢复，可以看到Pixel的日志里显示跳过了恢复

>adb -s emulator-5554 restore auto-backup-cus-xiaomi.ab

>adb -s emulator-5554 logcat -s BackupManagerService -s BackupRestoreAgent
BackupManagerService: --- Performing full-dataset restore ---
...
BackupRestoreAgent: onRestoreFile() destination:/data/data/com.ellison.backupdemo/backup-source-Redmi 6A type:1  mode:384  mtime:1619355877 currentDevice:sdk_gphone_x86_arm needSkipRestore:false
BackupRestoreAgent: readBackupSourceFromFile() file:/data/data/com.ellison.backupdemo/backup-source-Redmi 6A
BackupRestoreAgent: readBackupSourceFromFile() source:Redmi 6A
BackupRestoreAgent: onRestoreFile() sourceDevice:Redmi 6A
// ★从备份数据里读取到了小米的设备名，不同于Pixel模拟器的名称，设定了跳过恢复的flag
BackupRestoreAgent: onRestoreFile() destination:/data/data/com.ellison.backupdemo/Post.jpg type:1  mode:384  mtime:1619355781 currentDevice:sdk_gphone_x86_arm needSkipRestore:true
BackupRestoreAgent: onRestoreFile() skip restore and consume ★
...
BackupRestoreAgent: onRestoreFinished()
BackupManagerService: [UserID:0] adb restore processing complete.
BackupRestoreAgent: onDestroy()
BackupManagerService: Full restore pass complete.

Pixel模拟器上重新打开App之后确实没有任何数据。

当然如果App确实有在根目录下存放数据，那么建议你仍采用这个方案。

只不过需要给这个特定文件加一个a的前缀，以保证它大多数情况下会被先恢复到。当然为了防止极低的概率下它没有首先被恢复，开发者还需自行加上一个Data目录下文件的暂存和回退处理，以防万一。

更高的定制需求

如果发现备份的设备名称不一致的时候，客户的需求并不是丢弃恢复，而是让我们将运营商之间的diff merge进来呢？

这里提供一个思路。在上述方案的基础之上改下就行了。

比如恢复的一开始通过标记的文件发现备份的不一致，丢弃恢复的同时将待恢复的文件都改个别名暂存到本地。应用再次打开的时候读取暂存的数据和当前数据做对比，然后将diff merge进来。

如果不是限制恢复而是怕恢复的数据被别人看到，需要加个验证保护，怎么做？

譬如在恢复数据结束之后存一个需要验证账号的Flag。当App打开的时候发现Flag的存在会强制验证账户，输入验证码等。

ⅵ.BackupAgent和配置规则的混用

BackupAgent和XML配置并不冲突，在backup逻辑里还可以获取配置的设备条件。比如在onFullBackup()里可以利用FullBackupDataOutput的getTransportFlags()来取得相应的Flag来执行相应的逻辑。

FLAG_CLIENT_SIDE_ENCRYPTION_ENABLED 对应着设备加密条件
FLAG_DEVICE_TO_DEVICE_TRANSFER 对应D2D备份场景条件

class MyBackupAgent: BackupAgentHelper() {
     
    ...
    override fun onFullBackup(data: FullBackupDataOutput?) {
     
        Log.d(Constants.TAG_BACKUP, "onFullBackup()")
        super.onFullBackup(data)

        if (data != null) {
     
            if ((data.transportFlags and FLAG_CLIENT_SIDE_ENCRYPTION_ENABLED) != 0) {
     
                Log.d(Constants.TAG_BACKUP, "onFullBackup() CLIENT ENCRYPTION NEED")
            }
        }
    }
}

Ⅳ. 键值对备份

键值对备份支持的空间小，而且针对File类型的Backup实现非线程安全，同时需要自行考虑DB这种大空间文件的备份处理，并不推荐使用。

但本着学习的目的还是要了解一下。

ⅰ. 基本定制

使用这个模式需额外指定BackupAgent并实现其细节。

<manifest ... >
    <application android:allowBackup="true"
                 android:backupAgent=".MyBackupAgent" ... >
        
        <meta-data android:name="com.google.android.backup.api_key"
            android:value="unused" />
    application>
manifest>

BackupAgent的实现在于告诉BMS每个类型的文件采用什么Key备份和恢复。可以选择高度定制的复杂办法去实现，当然SDK也提供了简单办法。

复杂办法：直接扩展自BackupAgent抽象类，需要自行实现onBackup()和onRestore的细节。包括读取各类型文件并调用对应的Helper实现写入数据到备份文件中以及考虑旧的备份数据的迁移等处理。需要考虑很多细节，代码量很大
简单办法：扩展自系统封装好的BackupAgentHelper类并告知各类型文件对应的KEY和Helper实现即可，高效而简单，但没有提供大容量文件比如DB的备份实现

以扩展BackupAgentHelper的简单办法为例，演示下键值对备份的实现。

SP文件的话SDK提供了特定的SharedPreferencesBackupHelper实现
File文件对应的Helper实现为FileBackupHelper，只限于file目录的数据
其他类型文件比如Data和DB是没有预设Helper实现的，需要自行实现BackupHelper

// MyBackupAgent.kt
class MyBackupAgent: BackupAgentHelper() {
     
    override fun onCreate() {
     
        ...
        // Init helper for data, file, db and sp files.
        // Data和DB文件使用FileBackupHelper是无法备份的，此处单纯为了验证下
        FileBackupHelper(this, Constants.DATA_NAME).also {
      addHelper(Constants.BACKUP_KEY_DATA, it) }
        FileBackupHelper(this, Constants.DB_NAME).also {
      addHelper(Constants.BACKUP_KEY_DB, it) }
        // File和SP各自使用对应的Helper是可以备份的
        FileBackupHelper(this, Constants.FILE_NAME).also {
      addHelper(Constants.BACKUP_KEY_FILE, it) }
        SharedPreferencesBackupHelper(this, Constants.SP_NAME).also {
      addHelper(Constants.BACKUP_KEY_SP, it) }
    }
    ...
}

先用bmgr工具执行Backup，然后清除Demo的数据再执行Restore。从日志可以看出来键值对备份和恢复成功进行了。

// 开启bmgr和设置本地传输服务
>adb shell bmgr enabled
>adb shell bmgr transport com.android.localtransport/.LocalTransport

// Backup
>adb shell bmgr backupnow com.ellison.backupdemo
Running incremental backup for 1 requested packages.
Package @pm@ with result: Success
Package com.ellison.backupdemo with result: Success
Backup finished with result: Success

// 清空数据
>adb shell pm clear com.ellison.backupdemo

// 查看Backup Token
>adb shell dumpsys backup
...
Ancestral: 0
Current:   1

// Restore
>adb shell bmgr restore 01 com.ellison.backupdemo
Scheduling restore: Local disk image
restoreStarting: 1 packages
onUpdate: 0 = com.ellison.backupdemo
restoreFinished: 0
done

Demo的截图显示File和SP备份和恢复成功了。但存放在Data目录的海报和DB目录都失败了。这也验证了上述的结论。

因为出于备份文件空间的考虑，官方并不建议针对DB文件等大容量文件做键值对备份。理论上可以扩展FileBackupHelper对Data和DB文件做出支持。但Google将关键的备份实现（FileBackupHelperBase和performBackup_checked()）对外隐藏，使得简单扩展变得不可能。

StackOverFlow上针对这个问题有过热烈的讨论，唯一的办法是完全自己实现，但随着自动备份的出现，这个问题似乎已经不再重要。
https://stackoverflow.com/questions/5282936/android-backup-restore-how-to-backup-an-internal-database#

ⅱ.手动发起备份

BackupManager的dataChanged()函数可以告知系统App数据变化了，可以安排备份操作。我们在Demo的Backup Button里添加调用。

class LocalData @Inject constructor(...
                                    val backupManager: BackupManager){
     
    fun backupData() {
     
        backupManager.dataChanged()
    }
    ...
}

点击这个Backup Button之后等几秒钟，发现Demo的备份任务被安排进Schedule里，意味着备份操作将被系统发起。

>adb shell dumpsys backup
Pending key/value backup: 3
    BackupRequest{
     pkg=com.ellison.backupdemo} ★
    ...

我们可以强制这个Schedule的执行，也可以等待系统的调度。

>adb shell bmgr run

BackupManagerService: clearing pending backups
PFTBT   : backupmanager pftbt token=604faa13
...
BackupManagerService: [UserID:0] awaiting agent for ApplicationInfo{
     7b6a019 com.ellison.backupdemo}
BackupRestoreAgent: onCreate()
BackupManagerService: [UserID:0] agentConnected pkg=com.ellison.backupdemo agent=android.os.BinderProxy@be4cabf
BackupManagerService: [UserID:0] got agent android.app.IBackupAgent$Stub$Proxy@4eab58c
BackupRestoreAgent: onBackup() ★
BackupRestoreAgent: onDestroy()
BackupManagerService: [UserID:0] Released wakelock:*backup*-0-1265

ⅲ.手动发起恢复

除了bmgr工具提供的restore以外还可以通过代码手动触发恢复。但这并不安全会影响应用的数据一致性，所以恢复的API requestRestore()废弃了。

我们来验证下，在Demo的Restore Button里添加BackupManager#requestRestore()的调用。

class LocalData @Inject constructor(...
                                    val backupManager: BackupManager){
     
    fun restoreData() {
     
        backupManager.requestRestore(object: RestoreObserver() {
     
            ...
        })
    }
    ...
}

但点击Button之后等一段时间，恢复的日志没有出现，反倒是弹出了无效的警告。

BackupRestoreApp: LocalData#restoreData()
BackupManager: requestRestore(): Since Android P app can no longer request restoring of its backup.

ⅳ.备份版本不一致的处理

版本不一致意味着恢复之后的逻辑可能会受到影响，这是我们在定制Backup功能时需要着重考虑的问题。

版本不一致的情况有两种。

现在运行的应用版本比备份时候的版本高，比较常见的场景
现在运行的应用版本比备份时候的版本低，即App降级，不太常见

默认情况下系统会无视App降级的恢复操作，意味着BackupAgent#onRestore()永远不会被回调。

但如果应用对于旧版本数据的兼容处理比较完善，希望支持降级的情况。那么需要在Manifest里打开restoreAnyVersion属性，系统将意识到你的兼容并包并回调你的onRestore处理。

无论哪种情况都可以在BackupAgent#onRestore()回调里拿到备份时的版本。然后读取App当前的VersionCode，执行对应的数据迁移或丢弃处理。

class MyBackupAgent: BackupAgentHelper() {
     
    ...
    override fun onRestore(
        data: BackupDataInput?,
        appVersionCode: Int,
        newState: ParcelFileDescriptor?
    ) {
     
        val packageInfo = packageManager.getPackageInfo(packageName, 0)
        if (packageInfo.versionCode != appVersionCode) {
     
            // Do something.
            // 可以调用BackupDataInput#restoreEntity()
            // 或skipEntityData()决定恢复还是丢弃
        } else {
     
            super.onRestore(data, appVersionCode, newState)
        }
    }
}

ⅴ.直接扩展BackupAgent

扩展自BackupAgent的需要考虑诸多细节，对这个方案有兴趣的朋友可以参考BackupAgentHelper的源码，也可以查阅官方说明。
https://developer.android.google.cn/guide/topics/data/keyvaluebackup

Ⅴ. 系统App的Backup限制

部分系统App的隐私级别较高，即便手动调用了Backup命令，系统仍将无视。并在日志中给出提示。

BackupManagerService: Beginning adb backup...
BackupManagerService: Starting backup confirmation UI, token=1763174695
BackupManagerService: Waiting for backup completion...
BackupManagerService: acknowledgeAdbBackupOrRestore : token=1763174695 allow=true
BackupManagerService: --- Performing adb backup ---
BackupManagerService: Package com.android.phone is not eligible for backup, removing.★提示该App不适合备份操作
BackupManagerService: Adb backup processing complete.
BackupManagerService: Full backup pass complete.

这个限制的源码在AppBackupUtils中，解决办法很简单在Manifest文件里明确指定BackupAgent。

其实Google的意图很清楚，这些系统级别的App数据要是被窃取将十分危险，默认禁止这个操作。但如果你指定了Backup代理那代表开发者考虑到了备份和恢复的场景，对这个操作进行了默许，备份操作才会被放行。

Ⅵ. 实战总结

ⅰ. Backup定制的总结

当我们遇到Backup定制任务的时候认真思考下需求再对症下药。为使得这个流程更加直观，做了个流程图分享给大家。

ⅱ. Backup相关属性

相关属性	说明
allowBackup	是否支持Backup，默认为true
backupAgent	指定Backup代理进行定制
fullBackupContent	指定备份规则XML文件
restoreAnyVersion	是否支持高版本数据恢复到低版本应用，默认为false
fullBackupOnly	在指定了BackupAgent后仍然采用AutoBackup模式
killAfterRestore	全系统恢复期后是否终止应用，默认为 true
backupInForeground	即使应用处于前台也可以对其执行自动备份，默认为false
clientSideEncryption	只在手机设置密钥的情况下执行备份
deviceToDeviceTransfer	只在D2D设备间备份的情况下执行备份

三、结语

Android 12 Beta版公开在即，针对Backup功能又做了些改善。主要体现在两个方面，一是将备份规则针对云端备份和设备到设备备份两种场景区分开来，更加合理；二是加大adb backup命令的限制，对Backup功能可能造成的数据泄露进行了封堵。

针对Backup功能的持续改善足以瞥见这个功能的重要性。开发者需要对这些改善保持关注，不断调整Backup功能的开发策略，强化用户的数据安全。给大家一些实用建议。

厂商针对Backup功能的Transport扩展可以是Google云盘也可以是国内服务器，App开发者需要关注自己的备份需求和安全策略
思考App是否支持备份，明确开关allowBackup属性
更为推荐空间更大、定制灵活的自动备份模式
尽快适配Android 12封堵数据泄露的风险
隐私级别很高的数据可以补充设备加密的备份条件在备份阶段拦截
复写BackupAgent可以加入恢复的限制，灵活控制流程，在恢复阶段二次拦截

四、DEMO

https://github.com/ellisonchan/BackupRestoreApp

提供了键值对备份模式的实现
针对自动备份模式预设了备份规则，并定制了限制备份源的恢复流程

参考资料

备份功能的官方主页
键值对备份模式
自动备份模式

Android Backup功能之全面实战

一、基本认识

二、实战

Ⅰ. 准备工作

ⅰ. 思考Backup的需求

ⅱ. 准备测试Demo

Ⅱ. 选择备份模式

Ⅲ. 自动备份

ⅰ. 基本定制

ⅱ. 简单的备份规则

ⅲ.补充规则所需的条件

ⅳ.定制备份的流程

ⅴ.进阶定制之限制备份来源

如何实现？

★推荐方案★

更高的定制需求

ⅵ.BackupAgent和配置规则的混用

Ⅳ. 键值对备份

ⅰ. 基本定制

ⅱ.手动发起备份

ⅲ.手动发起恢复

ⅳ.备份版本不一致的处理

ⅴ.直接扩展BackupAgent

Ⅴ. 系统App的Backup限制

Ⅵ. 实战总结

ⅰ. Backup定制的总结

ⅱ. Backup相关属性

三、结语

四、DEMO

参考资料

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