Android进程保活

1.概述

　　据前人验证，在没有白名单的情况下,安卓系统要做一个任何情况下都不被杀死的应用是基本不可能的，但是我们可以做到应用基本不被杀死，如果杀死可以立即复活.经过上网查询,进程常驻的方案众说纷纭，但是很多的方案都是不靠谱的或不是最好的，结合很多资料，今天总结一下Android进程保活的一些可行方法.

2.问题

　　系统为什么会杀掉进程，杀的为什么是我们的进程，这是根据什么规则来决定的，是一次性干掉多个进程，还是一个接着一个杀掉?保活套路一堆，如何进行进程保活才是比较恰当......

3.分析

　　3.1进程的划分

　　　　Android中的进程也是有着严格的等级，分了三流九等，Android系统把进程划为了如下几种（重要性从高到低）:

　　　　

　　具体地,活动进程指的就是用户正在操作的程序,是前台进程,可以看到且能够操作;可见进程就是看得见摸不着的,不能直接操作的进程;服务进程是没有界面的一直在后台工作的进程,优先级不高,当系统内存不足时会被杀死,再次充裕的时候会再次开启;后台进程就是用户按了"back"或者"home"后,程序本身看不到了,但是其实还在运行的程序，比如Activity调用了onPause方法系统可能随时终止它们，回收内存.空进程:某个进程不包含任何活跃的组件时该进程就会被置为空进程，完全没用,杀了它只有好处没坏处,第一个被处理!

　　　　3.2内存阈值

　　进程是怎么被杀的呢？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。那这个不足怎么来规定呢，那就是内存阈值，我们可以使用cat /sys/module/lowmemorykiller/parameters/minfree来查看某个手机的内存阈值。

注意这些数字的单位是page. 1 page = 4 kb.上面的六个数字对应的就是(MB): 72,90,108,126,144,180，这些数字也就是对应的内存阀值,内存阈值在不同的手机上不一样，一旦低于该值,Android便开始按顺序关闭进程. 因此Android开始结束优先级最低的空进程，即当可用内存小于180MB(46080*4/1024)。

　　进程是有它的优先级的，这个优先级通过进程的adj值来反映，它是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，adj值定义在com.android.server.am.ProcessList类中，这个类路径是${android-sdk-path}sourcesandroid-23comandroidserveramProcessList.java。oom_adj的值越小，进程的优先级越高，普通进程oom_adj值是大于等于0的，而系统进程oom_adj的值是小于0的，我们可以通过cat /proc/进程id/oom_adj可以看到当前进程的adj值。

　　也就是说,oom_adj越大，占用物理内存越多会被最先kill掉，OK，那么现在对于进程如何保活这个问题就转化成，如何降低oom_adj的值，以及如何使得我们应用占的内存最少。

4.进程保活

　　4.1开启一个像素的Activity

　　据说这个是手Q的进程保活方案，基本思想，系统一般是不会杀死前台进程的。所以要使得进程常驻，我们只需要在锁屏的时候在本进程开启一个Activity，为了欺骗用户，让这个Activity的大小是1像素，并且透明无切换动画，在开屏幕的时候，把这个Activity关闭掉，所以这个就需要监听系统锁屏广播.

public class SinglePixelActivity extends Activity {

    public static final String TAG = SinglePixelActivity.class.getSimpleName();

    public static void actionToSinglePixelActivity(Context pContext) {
        Intent intent = new Intent(pContext, SinglePixelActivity.class);
        intent.setFlags(Intent.FLAG_ACTIVITY_NEW_TASK);
        pContext.startActivity(intent);
    }

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        Log.d(TAG, "onCreate");
        setContentView(R.layout.activity_singlepixel);
        Window window = getWindow();
        //放在左上角
        window.setGravity(Gravity.START | Gravity.TOP);
        WindowManager.LayoutParams attributes = window.getAttributes();
        //宽高设计为1个像素
        attributes.width = 1;
        attributes.height = 1;
        //起始坐标
        attributes.x = 0;
        attributes.y = 0;
        window.setAttributes(attributes);

        ScreenManager.getInstance(this).setActivity(this);
    }

    @Override
    protected void onDestroy() {
        super.onDestroy();
    }
}

在屏幕关闭的时候把SinglePixelActivity启动起来，在开屏的时候把SinglePixelActivity 关闭掉，所以要监听系统锁屏广播，以接口的形式通知MainActivity启动或者关闭SinglePixActivity。

public class ScreenBroadcastListener {

    private Context mContext;

    private ScreenBroadcastReceiver mScreenReceiver;

    private ScreenStateListener mListener;

    public ScreenBroadcastListener(Context context) {
        mContext = context.getApplicationContext();
        mScreenReceiver = new ScreenBroadcastReceiver();
    }

    interface ScreenStateListener {

        void onScreenOn();

        void onScreenOff();
    }

    /**
     * screen状态广播接收者
     */
    private class ScreenBroadcastReceiver extends BroadcastReceiver {
        private String action = null;

        @Override
        public void onReceive(Context context, Intent intent) {
            action = intent.getAction();
            if (Intent.ACTION_SCREEN_ON.equals(action)) { // 开屏
                mListener.onScreenOn();
            } else if (Intent.ACTION_SCREEN_OFF.equals(action)) { // 锁屏
                mListener.onScreenOff();
            }
        }
    }

    public void registerListener(ScreenStateListener listener) {
        mListener = listener;
        registerListener();
    }

    private void registerListener() {
        IntentFilter filter = new IntentFilter();
        filter.addAction(Intent.ACTION_SCREEN_ON);
        filter.addAction(Intent.ACTION_SCREEN_OFF);
        mContext.registerReceiver(mScreenReceiver, filter);
    }
}

public class ScreenManager {

    private Context mContext;

    private WeakReference<Activity> mActivityWref;

    public static ScreenManager gDefualt;

    public static ScreenManager getInstance(Context pContext) {
        if (gDefualt == null) {
            gDefualt = new ScreenManager(pContext.getApplicationContext());
        }
        return gDefualt;
    }
    private ScreenManager(Context pContext) {
        this.mContext = pContext;
    }

    public void setActivity(Activity pActivity) {
        mActivityWref = new WeakReference<Activity>(pActivity);
    }

    public void startActivity() {
            SinglePixelActivity.actionToSinglePixelActivity(mContext);
    }

    public void finishActivity() {
        //结束掉SinglePixelActivity
        if (mActivityWref != null) {
            Activity activity = mActivityWref.get();
            if (activity != null) {
                activity.finish();
            }
        }
    }
}

现在MainActivity改成如下

public class MainActivity extends AppCompatActivity {

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);
        final ScreenManager screenManager = ScreenManager.getInstance(MainActivity.this);
        ScreenBroadcastListener listener = new ScreenBroadcastListener(this);
         listener.registerListener(new ScreenBroadcastListener.ScreenStateListener() {
            @Override
            public void onScreenOn() {
                screenManager.finishActivity();
            }

            @Override
            public void onScreenOff() {
                screenManager.startActivity();
            }
        });
    }
}

按下back之后，进行锁屏，现在测试一下oom_adj的值

果然将进程的优先级提高了。

　　

据说这个微信也用过的进程保活方案，该方案实际利用了Android前台service的漏洞。
原理如下
对于 API level < 18 ：调用startForeground(ID， new Notification())，发送空的Notification ，图标则不会显示。
对于 API level >= 18：在需要提优先级的service A启动一个InnerService，两个服务同时startForeground，且绑定同样的 ID。Stop 掉InnerService ，这样通知栏图标即被移除。

public class KeepLiveService extends Service {

    public static final int NOTIFICATION_ID=0x11;

    public KeepLiveService() {
    }

    @Override
    public IBinder onBind(Intent intent) {
        throw new UnsupportedOperationException("Not yet implemented");
    }

    @Override
    public void onCreate() {
        super.onCreate();
         //API 18以下，直接发送Notification并将其置为前台
        if (Build.VERSION.SDK_INT <Build.VERSION_CODES.JELLY_BEAN_MR2) {
            startForeground(NOTIFICATION_ID, new Notification());
        } else {
            //API 18以上，发送Notification并将其置为前台后，启动InnerService
            Notification.Builder builder = new Notification.Builder(this);
            builder.setSmallIcon(R.mipmap.ic_launcher);
            startForeground(NOTIFICATION_ID, builder.build());
            startService(new Intent(this, InnerService.class));
        }
    }

    public  static class  InnerService extends Service{
        @Override
        public IBinder onBind(Intent intent) {
            return null;
        }
        @Override
        public void onCreate() {
            super.onCreate();
            //发送与KeepLiveService中ID相同的Notification，然后将其取消并取消自己的前台显示
            Notification.Builder builder = new Notification.Builder(this);
            builder.setSmallIcon(R.mipmap.ic_launcher);
            startForeground(NOTIFICATION_ID, builder.build());
            new Handler().postDelayed(new Runnable() {
                @Override
                public void run() {
                    stopForeground(true);
                    NotificationManager manager = (NotificationManager) getSystemService(NOTIFICATION_SERVICE);
                    manager.cancel(NOTIFICATION_ID);
                    stopSelf();
                }
            },100);

        }
    }
}

在没有采取前台服务之前，启动应用，oom_adj值是0，按下返回键之后，变成9（不同ROM可能不一样）

在采取前台服务之后，启动应用，oom_adj值是0，按下返回键之后，变成2（不同ROM可能不一样），确实进程的优先级有所提高。

　　4.3进程相互唤醒

　　顾名思义,就是指的不同进程,不同app之间互相唤醒,如你手机里装了支付宝、淘宝、天猫、UC等阿里系的app，那么你打开任意一个阿里系的app后，有可能就顺便把其他阿里系的app给唤醒了。

　　4.4JobSheduler

JobSheduler是作为进程死后复活的一种手段，native进程方式最大缺点是费电， Native 进程费电的原因是感知主进程是否存活有两种实现方式，在 Native 进程中通过死循环或定时器，轮训判断主进程是否存活，当主进程不存活时进行拉活。其次5.0以上系统不支持。 但是JobSheduler可以替代在Android5.0以上native进程方式，这种方式即使用户强制关闭，也能被拉起来，亲测可行。

  JobSheduler@TargetApi(Build.VERSION_CODES.LOLLIPOP)
public class MyJobService extends JobService {
    @Override
    public void onCreate() {
        super.onCreate();
        startJobSheduler();
    }

    public void startJobSheduler() {
        try {
            JobInfo.Builder builder = new JobInfo.Builder(1, new ComponentName(getPackageName(), MyJobService.class.getName()));
            builder.setPeriodic(5);
            builder.setPersisted(true);
            JobScheduler jobScheduler = (JobScheduler) this.getSystemService(Context.JOB_SCHEDULER_SERVICE);
            jobScheduler.schedule(builder.build());
        } catch (Exception ex) {
            ex.printStackTrace();
        }
    }

    @Override
    public boolean onStartJob(JobParameters jobParameters) {
        return false;
    }

    @Override
    public boolean onStopJob(JobParameters jobParameters) {
        return false;
    }
}

　　

这个是系统自带的，onStartCommand方法必须具有一个整形的返回值，这个整形的返回值用来告诉系统在服务启动完毕后，如果被Kill，系统将如何操作，这种方案虽然可以，但是在某些情况or某些定制ROM上可能失效，认为可以多做一种保保守方案。

@Override
public int onStartCommand(Intent intent, int flags, int startId) {
    return START_REDELIVER_INTENT;
}

• START_STICKY
  如果系统在onStartCommand返回后被销毁，系统将会重新创建服务并依次调用onCreate和onStartCommand（注意：根据测试Android2.3.3以下版本只会调用onCreate根本不会调用onStartCommand，Android4.0可以办到），这种相当于服务又重新启动恢复到之前的状态了）。

• START_NOT_STICKY
  如果系统在onStartCommand返回后被销毁，如果返回该值，则在执行完onStartCommand方法后如果Service被杀掉系统将不会重启该服务。

• START_REDELIVER_INTENT
  START_STICKY的兼容版本，不同的是其不保证服务被杀后一定能重启。

相比与粘性服务与系统服务捆绑更厉害一点，这里说的系统服务很好理解，比如NotificationListenerService，NotificationListenerService就是一个监听通知的服务，只要手机收到了通知，NotificationListenerService都能监听到，即时用户把进程杀死，也能重启，所以说要是把这个服务放到我们的进程之中，那么就可以呵呵了

@TargetApi(Build.VERSION_CODES.JELLY_BEAN_MR2)
public class LiveService extends NotificationListenerService {

    public LiveService() {

    }

    @Override
    public void onNotificationPosted(StatusBarNotification sbn) {
    }

    @Override
    public void onNotificationRemoved(StatusBarNotification sbn) {
    }
}

但是这种方式需要权限

  <service
            android:name=".LiveService"
            android:permission="android.permission.BIND_NOTIFICATION_LISTENER_SERVICE">
            <intent-filter>
                <action android:name="android.service.notification.NotificationListenerService" />
            </intent-filter>
        </service>

所以你的应用要是有消息推送的话，那么可以用这种方式去欺骗用户。

5.总结

　　多种保活方式,没有说哪一种最好,只有是在什么场景下,使用哪一种最合适;当然,这些方式不是我发明或发现的,但是我觉得如果不知道的好好了解一下,对自己会有很大的帮助.掌握一些进程保活的手段,这不是耍流氓，是很多场景如果要想为用户服务，就必须有一个进程常驻，以便在特定的时候做特定的事情。诚然，但凡进程常驻内存，无论怎样优化，都会或多或少的增加一些额外的性能开支，在为用户最负责任的服务，最高品质的体现我们的价值的前提下，我们要尽可能减少内存和电量的消耗。