Android源码分析-Alarm机制与Binder的交互

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前言

本次给大家分析的是Android中Alarm的机制以及它和Binder的交互，所用源码为最新的Android4.4。因为Alarm的功能都是通过Binder来完成的，所以，介绍Alarm之前必须要先介绍下它是如何调用Binder来完成定时功能的。由于内容较多，本文会比较长，在文章结构安排上是这样的：首先简单介绍如何使用Alarm并给出其工作原理，接着分析Alarm和Timer以及Handler在完成定时任务上的差别，然后分析Alarm与Binder的交互，最后分析Alarm机制的源码。

什么是Alarm

Alarm是android提供的用于完成闹钟式定时任务的类，系统通过AlarmManager来管理所有的Alarm，Alarm支持一次性定时任务和循环定时任务，它的使用方式很简单，这里不多做介绍，只给出一个简单的示例：

AlarmManager alarmMgr = (AlarmManager) getSystemService(Context.ALARM_SERVICE);
Intent intent = new Intent(getApplicationContext(), TestActivity.class);
PendingIntent pendIntent = PendingIntent.getActivity(getApplicationContext(),
		0, intent, PendingIntent.FLAG_UPDATE_CURRENT);
//5秒后发送广播，只发送一次
int triggerAtTime = SystemClock.elapsedRealtime() + 5 * 1000;
alarmMgr.set(AlarmManager.ELAPSED_REALTIME, triggerAtTime, pendIntent);

Alarm和Timer以及Handler在定时任务上的区别

相同点：

三者都可以完成定时任务，都支持一次性定时和循环定时（注：Handler可以间接支持循环定时任务）

不同点：

Handler和Timer在定时上是类似的，二者在系统休眠的情况下无法正常工作，定时任务不会按时触发。Alarm在系统休眠的情况下可以正常工作，并且还可以决定是否唤醒系统，同时Alarm在自身不启动的情况下仍能正常收到定时任务提醒，但是当系统重启或者应用被杀死的情况下，Alarm定时任务会被取消。另外，从Android4.4开始，Alarm事件默认采用非精准方式，即定时任务可能会有小范围的提前或延后，当然我们可以强制采用精准方式，而在此之前，Alarm事件都是精准方式。

Alarm与Binder的交互

Alarm由AlarmManager来管理，从使用方式来看，AlarmManager很简单，我们只要得到了AlarmManager的对象，就可以调用set方法来设定定时任务了，而如何得到AlarmManager对象呢？也很简单，AlarmManager alarmMgr = (AlarmManager) getSystemService(Context.ALARM_SERVICE)；下面我们去看看AlarmManager的set方法，当然AlarmManager还有setRepeating方法，但是二者是类似的。为了更好地理解下面的内容，需要你了解AIDL，如果你还不了解，请参看android跨进程通信(IPC):使用AIDL。

code：AlarmManager#set

public void set(int type, long triggerAtMillis, PendingIntent operation) {
	setImpl(type, triggerAtMillis, legacyExactLength(), 0, operation, null);
}

public void set(int type, long triggerAtMillis, long windowMillis, long intervalMillis,
		PendingIntent operation, WorkSource workSource) {
	setImpl(type, triggerAtMillis, windowMillis, intervalMillis, operation, workSource);
}

private void setImpl(int type, long triggerAtMillis, long windowMillis, long intervalMillis,
		PendingIntent operation, WorkSource workSource) {
	if (triggerAtMillis < 0) {
		/* NOTYET
		if (mAlwaysExact) {
			// Fatal error for KLP+ apps to use negative trigger times
			throw new IllegalArgumentException("Invalid alarm trigger time "
					+ triggerAtMillis);
		}
		*/
		triggerAtMillis = 0;
	}

	try {
		//定时任务实际上都有mService来完成，也就是说AlarmManager只是一个空壳
		//从下面的构造方法可以看出，这个mService是IAlarmManager类型的，而IAlarmManager是一个接口
		//如果大家了解AIDL就应该知道IAlarmManager应该是一个AIDL接口
		mService.set(type, triggerAtMillis, windowMillis, intervalMillis, operation,
				workSource);
	} catch (RemoteException ex) {
	}
}

AlarmManager(IAlarmManager service, Context ctx) {
	mService = service;

	final int sdkVersion = ctx.getApplicationInfo().targetSdkVersion;
	mAlwaysExact = (sdkVersion < Build.VERSION_CODES.KITKAT);
}

说明：我对代码进行了注释，从注释可以看出，现在我们需要去找到这个mService，其实我已经帮大家找到了，它就是AlarmManagerService，看下它的类的声明：

class AlarmManagerService extends IAlarmManager.Stub

很显然，AlarmManagerService的确实现了IAlarmManager接口，为什么是显然呢？因为按照AIDL的规范，IAlarmManager.Stub是按照如下这种方式声明的：

public static abstract class Stub extends Binder implements IAlarmManager {

	public static IAlarmManager asInterface(IBinder obj)
	...
}

可见这个Stub类就是一个普通的Binder，只不过它实现了IAlarmManager接口。它还有一个静态方法asInterface，这个方法很有用，通过它，我们就可以将IBinder对象转换成IAlarmManager的实例，进而通过实例来调用其方法。什么是Binder？这个还真不好说，但是我们要知道Binder在Android系统中有大量的应用，大部分Manager都通过Binder来实现（包括AlarmManager），而Service和AIDL也是通过Binder来实现调用的。至于Binder和IBinder的关系，很简单，就是Binder实现了IBinder接口。由于AlarmManagerService继承了IAlarmManager.Stub，所以AlarmManagerService也相当于实现了IAlarmManager接口，所以很显然，AlarmManagerService就是AlarmManager中用于和其交互的mService。不过，还没有完，因为上面的结论不是我瞎猜的，是有代码层面的依据的，下面我将带领大家一起去探索寻找mService的过程，通过这个过程，我们会对Binder机制有更加深刻的认识。

各种Manager和Binder服务的对应关系

首先Dalvik虚拟机会在SystemServer中创建一个叫做ServerThread的线程并调用它的initAndLoop方法，在initAndLoop方法中会创建主线程Looper和初始化各种Manager所对应的Binder服务，我们所常见的Binder服务如WindowManagerService、AlarmManagerService、PowerManagerService等均在这里创建并加入到ServiceManager中进行统一管理。而我们通过getSystemService方式来得到各种Manager的工作主要是在ContextImpl中完成的，不过LayoutInflater、WindowManager以及SearchManager除外。通过ContextImpl我们可以知道各种Manager和Binder服务的一一对应关系，比如AlarmManager对应AlarmManagerService、WindowManager对应WindowManagerService。

上面只是结论，为了真正搞清楚各种Manager所对应的Binder服务，下面将要看一系列代码，首先看SystemServer的代码：

code：SystemServer

public class SystemServer {
    private static final String TAG = "SystemServer";

    public static final int FACTORY_TEST_OFF = 0;
    public static final int FACTORY_TEST_LOW_LEVEL = 1;
    public static final int FACTORY_TEST_HIGH_LEVEL = 2;

    static Timer timer;
    static final long SNAPSHOT_INTERVAL = 60 * 60 * 1000; // 1hr

    // The earliest supported time.  We pick one day into 1970, to
    // give any timezone code room without going into negative time.
    private static final long EARLIEST_SUPPORTED_TIME = 86400 * 1000;

    /**
     * Called to initialize native system services.
	 * 初始化本地系统服务，jni方法
     */
    private static native void nativeInit();

	//main方法，由底层调用
    public static void main(String[] args) {
        if (System.currentTimeMillis() < EARLIEST_SUPPORTED_TIME) {
            // If a device's clock is before 1970 (before 0), a lot of
            // APIs crash dealing with negative numbers, notably
            // java.io.File#setLastModified, so instead we fake it and
            // hope that time from cell towers or NTP fixes it
            // shortly.
            Slog.w(TAG, "System clock is before 1970; setting to 1970.");
            SystemClock.setCurrentTimeMillis(EARLIEST_SUPPORTED_TIME);
        }

        if (SamplingProfilerIntegration.isEnabled()) {
            SamplingProfilerIntegration.start();
            timer = new Timer();
            timer.schedule(new TimerTask() {
                @Override
                public void run() {
                    SamplingProfilerIntegration.writeSnapshot("system_server", null);
                }
            }, SNAPSHOT_INTERVAL, SNAPSHOT_INTERVAL);
        }

        // Mmmmmm... more memory!
        dalvik.system.VMRuntime.getRuntime().clearGrowthLimit();

        // The system server has to run all of the time, so it needs to be
        // as efficient as possible with its memory usage.
        VMRuntime.getRuntime().setTargetHeapUtilization(0.8f);

        Environment.setUserRequired(true);

        System.loadLibrary("android_servers");

        Slog.i(TAG, "Entered the Android system server!");

        // 初始化本地服务.
        nativeInit();

		//这里是关键，ServerThread被创建，同时其initAndLoop被调用
        ServerThread thr = new ServerThread();
        thr.initAndLoop();
    }
}

接着看ServerThread的initAndLoop方法，该方法中，主线程Looper会被创建，各种Binder服务会被创建。该方法太长，我进行了截断，只展出我们所关心的代码。

code：ServerThread#initAndLoop

public void initAndLoop() {
	EventLog.writeEvent(EventLogTags.BOOT_PROGRESS_SYSTEM_RUN,
		SystemClock.uptimeMillis());
	//主线程Looper被创建
	Looper.prepareMainLooper();

	android.os.Process.setThreadPriority(
			android.os.Process.THREAD_PRIORITY_FOREGROUND);

	BinderInternal.disableBackgroundScheduling(true);
	android.os.Process.setCanSelfBackground(false);
	...此处省略
	//下面是各种Binder服务，从名字我们应该能够大致看出它们所对应的Manager
	Installer installer = null;
	AccountManagerService accountManager = null;
	ContentService contentService = null;
	LightsService lights = null;
	PowerManagerService power = null;
	DisplayManagerService display = null;
	BatteryService battery = null;
	VibratorService vibrator = null;
	AlarmManagerService alarm = null;
	MountService mountService = null;
	NetworkManagementService networkManagement = null;
	NetworkStatsService networkStats = null;
	NetworkPolicyManagerService networkPolicy = null;
	ConnectivityService connectivity = null;
	WifiP2pService wifiP2p = null;
	WifiService wifi = null;
	NsdService serviceDiscovery= null;
	IPackageManager pm = null;
	Context context = null;
	WindowManagerService wm = null;
	BluetoothManagerService bluetooth = null;
	DockObserver dock = null;
	UsbService usb = null;
	SerialService serial = null;
	TwilightService twilight = null;
	UiModeManagerService uiMode = null;
	RecognitionManagerService recognition = null;
	NetworkTimeUpdateService networkTimeUpdater = null;
	CommonTimeManagementService commonTimeMgmtService = null;
	InputManagerService inputManager = null;
	TelephonyRegistry telephonyRegistry = null;
	ConsumerIrService consumerIr = null;
	...此处省略
	Slog.i(TAG, "Alarm Manager");
	//这里AlarmManager对应的Binder服务被创建
	alarm = new AlarmManagerService(context);
	//将AlarmManagerService加入ServiceManager中统一管理
	ServiceManager.addService(Context.ALARM_SERVICE, alarm);

	Slog.i(TAG, "Init Watchdog");
	Watchdog.getInstance().init(context, battery, power, alarm,
			ActivityManagerService.self());
	Watchdog.getInstance().addThread(wmHandler, "WindowManager thread");

	Slog.i(TAG, "Input Manager");
	inputManager = new InputManagerService(context, wmHandler);

	Slog.i(TAG, "Window Manager");
	//这里WindowManager所对应的Binder服务被创建
	wm = WindowManagerService.main(context, power, display, inputManager,
			wmHandler, factoryTest != SystemServer.FACTORY_TEST_LOW_LEVEL,
			!firstBoot, onlyCore);
	//将WindowManagerService加入ServiceManager中统一管理
	ServiceManager.addService(Context.WINDOW_SERVICE, wm);
	ServiceManager.addService(Context.INPUT_SERVICE, inputManager);

	ActivityManagerService.self().setWindowManager(wm);
	...此处省略
}

说明：针对上述代码，我要说明一下，首先其创建的各种Binder服务其实并不是真正的服务，说它们是Binder比较恰当，因为它们的确继承自Binder而不是Service；另一点就是ServiceManager其实也仅仅是个壳子，真正的工作是通过其Binder服务ServiceManagerNative来完成的，ServiceManager提供的工厂方法addService和getService均在ServiceManagerNative中通过代理来实现。

到此为止，我们已经知道各种Binder服务的创建过程，下面我们要看一下Manager是如何和其Binder服务关联上的，再回到getSystemService方法。首先我们要知道Activity的继承关系，如下图所示：

 再看如下代码，观察下它们中的getSystemService方法是如何实现的

code：各种getSystemService方法

//#Context
public abstract Object getSystemService(String name);

//#ContextWrapper
@Override
public Object getSystemService(String name) {
	return mBase.getSystemService(name);
}

//#ContextThemeWrapper	
@Override 
public Object getSystemService(String name) {
	if (LAYOUT_INFLATER_SERVICE.equals(name)) {
		if (mInflater == null) {
			mInflater = LayoutInflater.from(mBase).cloneInContext(this);
		}
		return mInflater;
	}
	return mBase.getSystemService(name);
}

//#Activity
@Override
public Object getSystemService(String name) {
	if (getBaseContext() == null) {
		throw new IllegalStateException(
				"System services not available to Activities before onCreate()");
	}

	if (WINDOW_SERVICE.equals(name)) {
		return mWindowManager;
	} else if (SEARCH_SERVICE.equals(name)) {
		ensureSearchManager();
		return mSearchManager;
	}
	return super.getSystemService(name);
}

说明：通过上述代码可以看出LayoutInflater、WindowManager以及SearchManager的处理比较特殊，直接在方法中返回对象，剩下的所有Manager将通过mBase.getSystemService(name)返回，现在问题转移到mBase上面，mBase是什么呢？我已经查清楚了，Activity的mBase就是ContextImpl对象，何以见得？请看下面分析

ContextImpl：Activity的mBase

不知道大家对我写的另外一篇源码分析是否有印象：Android源码分析-Activity的启动过程，在这篇文章中我指出：Activity的最终启动过程由ActivityThread中的performLaunchActivity方法来完成，在performLaunchActivity中，Activity的mBase将被赋值为ContextImpl对象，下面通过代码来说明：

code：mBase的赋值过程

private Activity performLaunchActivity(ActivityClientRecord r, Intent customIntent) {
	...
	if (activity != null) {
		//这里的appContext就是ContextImpl对象
		Context appContext = createBaseContextForActivity(r, activity);
		
		CharSequence title = r.activityInfo.loadLabel(appContext.getPackageManager());
		Configuration config = new Configuration(mCompatConfiguration);
		if (DEBUG_CONFIGURATION) Slog.v(TAG, "Launching activity "
				+ r.activityInfo.name + " with config " + config);
		//通过Activity的attach方法将ContextImpl对象赋值给mBase
		activity.attach(appContext, this, getInstrumentation(), r.token,
				r.ident, app, r.intent, r.activityInfo, title, r.parent,
				r.embeddedID, r.lastNonConfigurationInstances, config);
		...
	}
	...
}

private Context createBaseContextForActivity(ActivityClientRecord r,
		final Activity activity) {
	//很显然，此方法返回的就是ContextImpl对象
	ContextImpl appContext = new ContextImpl();
	appContext.init(r.packageInfo, r.token, this);
	appContext.setOuterContext(activity);
	Context baseContext = appContext;
	...
	return baseContext;
}

final void attach(Context context, ActivityThread aThread,
		Instrumentation instr, IBinder token, int ident,
		Application application, Intent intent, ActivityInfo info,
		CharSequence title, Activity parent, String id,
		NonConfigurationInstances lastNonConfigurationInstances,
		Configuration config) {
	//将context赋值给mBase，这里的context就是performLaunchActivity中的appContext，即ContextImpl对象
	attachBaseContext(context);

	mFragments.attachActivity(this, mContainer, null);
	
	mWindow = PolicyManager.makeNewWindow(this);
	mWindow.setCallback(this);
	...
}

@Override protected void attachBaseContext(Context newBase) {
	super.attachBaseContext(newBase);
	//这里很显然，对mBase进行赋值
	mBase = newBase;
}

说明：看了上面的代码，我们已经知道，mBase的确是ContextImpl对象。上面我提到：除了LayoutInflater、WindowManager以及SearchManager，剩下的所有Manager将通过mBase.getSystemService(name)返回，那么现在，我们去看下ContextImpl中的getSystemService方法。

code：ContextImpl#getSystemService

class ContextImpl extends Context {
	...
	@Override
    public Object getSystemService(String name) {
		//首先从SYSTEM_SERVICE_MAP根据服务名得到一个fetcher对象
		//其中SYSTEM_SERVICE_MAP是一个HashMap，然后再通过fetcher去取service
        ServiceFetcher fetcher = SYSTEM_SERVICE_MAP.get(name);
        return fetcher == null ? null : fetcher.getService(this);
    }
	...
}

说明：看了ContextImpl的getSystemService方法，发现失望了，还没有找到真正的实现，看来还要去看这个fetcher是怎么回事，下面请看代码：

code：服务注册过程和fetcher

//一个哈希表，用来根据服务名存储对应服务的ServiceFetcher（可以理解为通过ServiceFetcher可以得到服务）
private static final HashMap<String, ServiceFetcher> SYSTEM_SERVICE_MAP =
		new HashMap<String, ServiceFetcher>();

//注册服务，将服务的fetcher存到哈希表中
private static void registerService(String serviceName, ServiceFetcher fetcher) {
	if (!(fetcher instanceof StaticServiceFetcher)) {
		fetcher.mContextCacheIndex = sNextPerContextServiceCacheIndex++;
	}
	SYSTEM_SERVICE_MAP.put(serviceName, fetcher);
}
//静态代码块，注册各种服务
//也就是说，ContextImpl这个类被加载的时候就会把如下的各种服务的fetcher加入到哈希表中
//这样我们通过getSystemService就可以得到一个服务的fetcher，再通过fetcher去得到服务的对象
static {
	registerService(ACCESSIBILITY_SERVICE, new ServiceFetcher() {
			public Object getService(ContextImpl ctx) {
				return AccessibilityManager.getInstance(ctx);
			}});

	registerService(CAPTIONING_SERVICE, new ServiceFetcher() {
			public Object getService(ContextImpl ctx) {
				return new CaptioningManager(ctx);
			}});

	registerService(ACCOUNT_SERVICE, new ServiceFetcher() {
			public Object createService(ContextImpl ctx) {
				IBinder b = ServiceManager.getService(ACCOUNT_SERVICE);
				IAccountManager service = IAccountManager.Stub.asInterface(b);
				return new AccountManager(ctx, service);
			}});

	registerService(ACTIVITY_SERVICE, new ServiceFetcher() {
			public Object createService(ContextImpl ctx) {
				return new ActivityManager(ctx.getOuterContext(), ctx.mMainThread.getHandler());
			}});

	//这里是Alarm服务的注册
	registerService(ALARM_SERVICE, new ServiceFetcher() {
			public Object createService(ContextImpl ctx) {
				/**还记得ALARM_SERVICE吗？
				 * alarm = new AlarmManagerService(context);
				 * 将AlarmManagerService加入ServiceManager中统一管理
				 * ServiceManager.addService(Context.ALARM_SERVICE, alarm);
				 */
				//通过ServiceManager的getService得到Alarm服务，很显然，下面的b就是AlarmManagerService对象
				IBinder b = ServiceManager.getService(ALARM_SERVICE);
				//还记得AlarmManager中的mService吗？就是这里的service，很显然它是一个Binder服务
				//分析到这里，事实已经得出：AlarmManager所对应的Binder服务就是AlarmManagerService
				IAlarmManager service = IAlarmManager.Stub.asInterface(b);
				return new AlarmManager(service, ctx);
			}});

	registerService(AUDIO_SERVICE, new ServiceFetcher() {
			public Object createService(ContextImpl ctx) {
				return new AudioManager(ctx);
			}});
	...省略：下面还有许多服务
}

说明：通过上述代码的分析，相信大家已经很明确Manager是如何和Binder服务一一对应的，然后Manager的各种功能将会交由Binder服务来完成。尽管我只详细分析了AlarmManager和AlarmManagerService的对应过程，但是其它Manager的对应过程是几乎完全一样的。好了，到了这里，我们已经把Manager和Binder服务的对应过程进行了深入地分析，下面开始我们的最后一个主题：Alarm机制的源码分析。

Alarm机制分析

通过上面的一系列分析，我们知道AlarmManager的所有功能都是通过AlarmManagerService来完成的，在分析源码之前，我先来描述下Alarm的工作原理：从Android4.4开始，Alarm默认为非精准模式，除非显示指定采用精准模式。在非精准模式下，Alarm是批量提醒的，每个alarm根据其触发时间和最大触发时间的不同会被加入到不同的batch中，同一个batch的不同alarm是同时发生的，这样就无法实现精准闹钟，官方的解释是批量处理可以减少设备被唤醒次数以及节约电量，不过针对精准闹钟，官方预留的方法是setExact和setWindow，二者都是通过将时间窗口定义为0来实现精准闹钟的，因为时间窗口为0，意味着触发时间和最大触发时间是一样的，因为典型的情况下：最大触发时间= 触发时间 + 时间窗口。同时所有的batch是按开始时间升序排列的，在一个batch内部，不同的闹钟也是按触发时间升序排列的，所以闹钟的唤醒顺序是按照batch的排序依次触发的，而同一个batch中的alarm是同时触发的，可以用下面这个示意图来描述：

 

上图是示意图，系统中可以有多个batch，每个batch中可以有多个alarm。下面我们分析一下AlarmManagerService中的代码。其入口方法为set，set又调用了setImplLocked，所以我们直接看setImplLocked。

code：AlarmManagerService#setImplLocked

private void setImplLocked(int type, long when, long whenElapsed, long maxWhen, long interval,
		PendingIntent operation, boolean isStandalone, boolean doValidate,
		WorkSource workSource) {
	/**创建一个alarm，其中各参数的含义如下：
	 * type 闹钟类型 ELAPSED_REALTIME、RTC、RTC_WAKEUP等
	 * when 触发时间 UTC类型，绝对时间，通过System.currentTimeMillis()得到
	 * whenElapsed 相对触发时间，自开机算起，含休眠，通过SystemClock.elapsedRealtime()得到
	 * maxWhen 最大触发时间
	 * interval 触发间隔，针对循环闹钟有效
	 * operation 闹钟触发时的行为，PendingIntent类型
	 */
	Alarm a = new Alarm(type, when, whenElapsed, maxWhen, interval, operation, workSource);
	//根据PendingIntent删除之前已有的同一个闹钟
	removeLocked(operation);

	boolean reschedule;
	//尝试将alarm加入到合适的batch中，如果alarm是独立的或者无法找到合适的batch去容纳此alarm，返回-1
	int whichBatch = (isStandalone) ? -1 : attemptCoalesceLocked(whenElapsed, maxWhen);
	if (whichBatch < 0) {
		//没有合适的batch去容纳alarm，则新建一个batch
		Batch batch = new Batch(a);
		batch.standalone = isStandalone;
		//将batch加入mAlarmBatches中，并对mAlarmBatches进行排序：按开始时间升序排列
		reschedule = addBatchLocked(mAlarmBatches, batch);
	} else {
		//如果找到合适了batch去容纳此alarm，则将其加入到batch中
		Batch batch = mAlarmBatches.get(whichBatch);
		//如果当前alarm的加入引起了batch开始时间和结束时间的改变，则reschedule为true
		reschedule = batch.add(a);
		if (reschedule) {
			//由于batch的起始时间发生了改变，所以需要从列表中删除此batch并重新加入、重新对batch列表进行排序
			mAlarmBatches.remove(whichBatch);
			addBatchLocked(mAlarmBatches, batch);
		}
	}

	if (DEBUG_VALIDATE) {
		if (doValidate && !validateConsistencyLocked()) {
			Slog.v(TAG, "Tipping-point operation: type=" + type + " when=" + when
					+ " when(hex)=" + Long.toHexString(when)
					+ " whenElapsed=" + whenElapsed + " maxWhen=" + maxWhen
					+ " interval=" + interval + " op=" + operation
					+ " standalone=" + isStandalone);
			rebatchAllAlarmsLocked(false);
			reschedule = true;
		}
	}

	if (reschedule) {
		rescheduleKernelAlarmsLocked();
	}
}

说明：通过上述代码可以看出，当我们创建一个alarm的时候，仅仅是将这个alarm加入到某个batch中，系统中有一个batch列表，专门用于存储所有的alarm。可是仅仅把alarm加入到batch中还不行，系统还必须提供一个类似于Looper的东西一直去遍历这个列表，一旦它发现有些alarm的时间已经到达就要把它取出来去执行。事实上，AlarmManagerService中的确有一个类似于Looper的东西去干这个事情，只不过它是个线程，叫做AlarmThread。下面看它的代码：

code：AlarmManagerService#AlarmThread

private class AlarmThread extends Thread
{
	public AlarmThread()
	{
		super("AlarmManager");
	}
	
	public void run()
	{
		//当前时间触发的alarm列表
		ArrayList<Alarm> triggerList = new ArrayList<Alarm>();

		while (true)
		{
			//jni方法，顾名思义，阻塞式方法，当有alarm的时候会被唤醒
			int result = waitForAlarm(mDescriptor);

			triggerList.clear();

			if ((result & TIME_CHANGED_MASK) != 0) {
				if (DEBUG_BATCH) {
					Slog.v(TAG, "Time changed notification from kernel; rebatching");
				}
				remove(mTimeTickSender);
				//将所有的alarm重新排序
				rebatchAllAlarms();
				mClockReceiver.scheduleTimeTickEvent();
				Intent intent = new Intent(Intent.ACTION_TIME_CHANGED);
				intent.addFlags(Intent.FLAG_RECEIVER_REPLACE_PENDING
						| Intent.FLAG_RECEIVER_REGISTERED_ONLY_BEFORE_BOOT);
				mContext.sendBroadcastAsUser(intent, UserHandle.ALL);
			}
			
			synchronized (mLock) {
				final long nowRTC = System.currentTimeMillis();
				final long nowELAPSED = SystemClock.elapsedRealtime();
				if (localLOGV) Slog.v(
					TAG, "Checking for alarms... rtc=" + nowRTC
					+ ", elapsed=" + nowELAPSED);

				if (WAKEUP_STATS) {
					if ((result & IS_WAKEUP_MASK) != 0) {
						long newEarliest = nowRTC - RECENT_WAKEUP_PERIOD;
						int n = 0;
						for (WakeupEvent event : mRecentWakeups) {
							if (event.when > newEarliest) break;
							n++; // number of now-stale entries at the list head
						}
						for (int i = 0; i < n; i++) {
							mRecentWakeups.remove();
						}

						recordWakeupAlarms(mAlarmBatches, nowELAPSED, nowRTC);
					}
				}
				//这个方法会把batch列表中的第一个batch取出来然后加到触发列表中
				//当然，前提是此batch的开始时间不大于当前时间
				//同时，如果是循环闹钟，则会对下次任务进行再次定时
				triggerAlarmsLocked(triggerList, nowELAPSED, nowRTC);
				rescheduleKernelAlarmsLocked();

				// 遍历触发列表，发送PendingIntent
				for (int i=0; i<triggerList.size(); i++) {
					Alarm alarm = triggerList.get(i);
					try {
						if (localLOGV) Slog.v(TAG, "sending alarm " + alarm);
						//这里PendingIntent会被send，结果就是我们的定时任务被执行了
						alarm.operation.send(mContext, 0,
								mBackgroundIntent.putExtra(
										Intent.EXTRA_ALARM_COUNT, alarm.count),
								mResultReceiver, mHandler);
						
						// we have an active broadcast so stay awake.
						if (mBroadcastRefCount == 0) {
							setWakelockWorkSource(alarm.operation, alarm.workSource);
							mWakeLock.acquire();
						}
						final InFlight inflight = new InFlight(AlarmManagerService.this,
								alarm.operation, alarm.workSource);
						mInFlight.add(inflight);
						mBroadcastRefCount++;

						final BroadcastStats bs = inflight.mBroadcastStats;
						bs.count++;
						if (bs.nesting == 0) {
							bs.nesting = 1;
							bs.startTime = nowELAPSED;
						} else {
							bs.nesting++;
						}
						final FilterStats fs = inflight.mFilterStats;
						fs.count++;
						if (fs.nesting == 0) {
							fs.nesting = 1;
							fs.startTime = nowELAPSED;
						} else {
							fs.nesting++;
						}
						if (alarm.type == ELAPSED_REALTIME_WAKEUP
								|| alarm.type == RTC_WAKEUP) {
							bs.numWakeup++;
							fs.numWakeup++;
							//针对能唤醒设备的闹钟，这里会做一些唤醒设备的事情
							ActivityManagerNative.noteWakeupAlarm(
									alarm.operation);
						}
					} catch (PendingIntent.CanceledException e) {
						if (alarm.repeatInterval > 0) {
							// This IntentSender is no longer valid, but this
							// is a repeating alarm, so toss the hoser.
							remove(alarm.operation);
						}
					} catch (RuntimeException e) {
						Slog.w(TAG, "Failure sending alarm.", e);
					}
				}
			}
		}
	}
}

说明：上述代码中，AlarmThread会一直循环的跑着，一旦有新的alarm触发，它就会取出一个batch然后逐个发送PendingIntent，具体alarm的触发是由底层来完成的，我没法再继续分析下去。还有就是Alarm中有一些细节，我没有进行很具体的分析，实际上很简单，大家一看就懂。到此为止，Alarm机制的主要流程也分析完了。

总结

本文没有详细介绍如何使用Alarm，因为很简单，看一下官方文档或者网上搜一下，到处都是。关于Alarm，有一点需要强调一下：当手机重启或者应用被杀死的时候，Alarm会被删除，因此，如果想通过Alarm来完成长久定时任务是不可靠的，如果非要完成长久定时任务，可以这样：将应用的所有Alarm信息存到数据库中，每次应用启动的时候都重新注册Alarm并更新Alarm的触发时间，通过这种方式就不存在Alarm丢失的情况了。本文很长，耗时8个小时才完成的，感谢大家阅读本文，希望本文能给大家带来一点帮助。