android功耗优化（2）--对齐唤醒
概况
Android手机上安装的不少应用都会频繁唤醒手机（唤醒系统、唤醒屏幕），形成手机耗电等现象。良好的对齐唤醒管理方案，就是对后台应用待机时不频繁唤醒，智能节省电量。android
实现原理：APK做为该功能的入口，勾选应用后，将勾选的应用写入黑名单，并通知framework黑名单内容变化；framework接收到通知后，自动获取黑名单中的应用，保存到列表中；在framework调用接口中检测应用是否在黑名单中，若是在黑名单中则检测闹钟类型，若是闹钟类型是0或2，对应修改成1或3。数据库
应用层功能实现
APK界面初始化
在ForbitAlarmLogic构造方法中初始化了数组列表listPkgs、forbitPkgs、allowPkgs、showPkgs。数组
listPkgs：表示须要设置对齐唤醒的应用，若是这些应用已经安装，就会显示在对齐唤醒设置的界面上。初始数据从/data/data/com.***.android.security/app_bin/forbitapplist.xml中获取，若是文件不存在，则从本地资源数组security_array_savepower_forbitalarms中获取。app
forbitPkgs：表示对齐唤醒名单，即禁止唤醒的名单，界面勾选的应用。初始数据从SharedPreference数据库名ManagerUtil.PRE_NAME（com.***.android.savepowermanager_preferences）中获取键值ManagerUtil.FORBIT_ALARM_APP_LIST_KEY中保存的数据，将获取的数据保存到forbitPkgs数组中，若是没有数据则返回null。ide
allowPkgs：表示容许唤醒的名单，界面没有勾选的应用。初始数据从SharedPreference数据库ManagerUtil.PRE_NAME（com.***.android.savepowermanager_preferences）中获取键值为ManagerUtil.ALLOW_ALARM_APP_LIST_KEY中保存的数据，将获取的数据保存到allowPkgs数组列表中；若是没有数据则返回null。优化
showPkgs：表示要显示在对齐唤醒设置界面的数组应用列表，在数据初始化以前先将该数组清空。对齐唤醒方案优化以前，该数组保存的是listPkgs列表与已安装应用的交集。优化以后，同时还保存了已安装的第三方应用。ui
public ForbitAlarmLogic(Context ctx) {
this.mCtx = ctx;
pm = ctx.getPackageManager();
xmlAppList = Util.getDefaultDataPath(ctx) + "/app_bin/applist.xml";
String xmlFile = Util.getDefaultDataPath(ctx)+"/app_bin/forbitapplist.xml";
File f = new File(xmlFile);
if (!f.exists()) {
Log.e("forbitapplist not exist!");
String[] strs = mCtx.getResources().getStringArray(R.array.security_array_savepower_forbitalarms);
for (String str : strs) {
listPkgs.add(str);
}
} else {
readFromXmlWithFilename(xmlFile, listPkgs);
}
// readFromXml();
Set<String> forbitset = (Set<String>)ManagerUtil.getPreferenceValue(mCtx, ManagerUtil.PRE_NAME,
ManagerUtil.FORBIT_ALARM_APP_LIST_KEY, null, 4);
if (forbitset != null) {
Iterator<String> forbitir = forbitset.iterator();
while(forbitir.hasNext()) {
String forbit = forbitir.next();
forbitPkgs.add(forbit);
}
}
Set<String> allowset = (Set<String>)ManagerUtil.getPreferenceValue(mCtx, ManagerUtil.PRE_NAME,
ManagerUtil.ALLOW_ALARM_APP_LIST_KEY, null, 4);
if (allowset != null) {
Iterator<String> allowir = allowset.iterator();
while(allowir.hasNext()) {
String allow = allowir.next();
allowPkgs.add(allow);
}
}
}
public ArrayList<DroidApp> getListApps() {
if (forbitPkgs.size() == 0) {
Set<String> forbitset= (Set<String>)ManagerUtil.getPreferenceValue(mCtx, ManagerUtil.PRE_NAME,
ManagerUtil.FORBIT_ALARM_APP_LIST_KEY, null, 4);
if (forbitset == null) {
readFromXml();
HashSet<String> forbitPkgsSet = new HashSet<String>();
for (String pkg : forbitPkgs) {
forbitPkgsSet.add(pkg);
}
ManagerUtil.savePreferenceValue(mCtx, ManagerUtil.PRE_NAME,
ManagerUtil.FORBIT_ALARM_APP_LIST_KEY, forbitPkgsSet, 4);
} else {
Iterator<String> forbitir = forbitset.iterator();
while(forbitir.hasNext()) {
String forbit = forbitir.next();
forbitPkgs.add(forbit);
}
}
}
showPkgs.clear();
ArrayList<DroidApp> apps = new ArrayList<DroidApp>();
final List<PackageInfo> installed = pm.getInstalledPackages(0);
String name = null;
for (final PackageInfo appInfo : installed){
String pkg = appInfo.packageName;
if (listPkgs.contains(pkg)) {
DroidApp app = new DroidApp();
name = pm.getApplicationLabel(appInfo.applicationInfo).toString();
app.name = name;
app.icon = appInfo.applicationInfo.loadIcon(pm);
if (forbitPkgs.contains(pkg)) {
app.online_switch = true;
} else if (allowPkgs.contains(pkg)) {
app.online_switch = false;
} else {
app.online_switch = true;
}
app.pkg = pkg;
apps.add(app);
showPkgs.add(pkg);
Log.d("in white list and installed package is : "+pkg);
} else {
// 已经安装的第三方应用
if ((appInfo.applicationInfo.uid > 10000)
&& (appInfo.applicationInfo.flags & ApplicationInfo.FLAG_SYSTEM) == 0
&& (appInfo.applicationInfo.flags & ApplicationInfo.FLAG_UPDATED_SYSTEM_APP) == 0) {
String pkgName = appInfo.packageName;
DroidApp app = new DroidApp();
app.name = pm.getApplicationLabel(appInfo.applicationInfo).toString();
app.icon = appInfo.applicationInfo.loadIcon(pm);
// app.online_switch = true;
if (forbitPkgs.contains(pkg)) {
app.online_switch = true;
} else if (allowPkgs.contains(pkg)) {
app.online_switch = false;
} else {
app.online_switch = true;
}
app.pkg = pkgName;
apps.add(app);
showPkgs.add(pkgName);
Log.d("not in white list and installed third package is : "+pkgName);
}
}
}
return apps;
}
private class GetListDataThread implements Runnable {
@Override
public void run() {
// TODO Auto-generated method stub
appList = mFbAmLogic.getListApps();
resultList.clear();
for (DroidApp app : appList) {
Log.d("getListApps appname = " + app.pkg);
if (app.online_switch) {
if (app.pkg != null && app.pkg.length() > 0) {
resultList.add(app.pkg);
saveList.add(app.pkg);
}
}
}
Message msg = Message.obtain();
msg.what = MSG_SHOWLIST;
handler.sendMessage(msg);
}
}
ForbitAlarmLogic类的getListApps()方法中从新为forbitPkgs数组赋值this
若是forbitPkgs为空，即在构造方法中没有获取到数据，从新从上面数据库中获取数据；若是仍然是空，则从/data/data/com.***.android.security/app_bin/applist.xml文件中获取，保存到forbitPkgs数组中。code
手机管家中显示的对齐唤醒名单主要有：
（1）、forbitapplist.xml文件与已安装应用的交集应用；xml
（2）、已安装的第三方应用。
APK响应机制
APK在启动以后，就已经设置好了黑白名单，初始化过程就是加载界面的过程。
响应点击事件
界面初始化完毕以后，将处于勾选状态的应用保存到两个数组列表：resultList、saveList。响应点击事件时，将应用移除resultList列表，或添加到resultList列表中。
界面退出机制
在onPause()方法中判断resultList与saveList是否相同，若是不相同则从新保存对齐唤醒名单，并通知AlarmManagerService。
public void onPause() {
// TODO Auto-generated method stub
super.onPause();
new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
// TODO Auto-generated method stub
boolean isSameContent = true;
for (int i = 0; i < saveList.size(); i++) {
Log.d("saveList "+ i + " = "+saveList.get(i));
}
for (int j = 0; j < resultList.size(); j++) {
Log.d("resultList "+ j + " = "+resultList.get(j));
}
if (saveList.size() == resultList.size()) {
Log.i("saveList == resultList");
for (String result : resultList) {
String xmlAppList = "/data/data/com.***.android.security/app_bin/applist.xml";
ArrayList<String> forbitPkgs = new ArrayList<String>();
ForbitAlarmLogic.readFromXmlWithFilename(xmlAppList, forbitPkgs);
if (!forbitPkgs.contains(result)) {
Log.i(result + "Not In applist.xml");
isSameContent = false;
break;
}
if (!saveList.contains(result)) {
Log.i(result + "Not In SaveList");
isSameContent = false;
break;
}
}
} else {
Log.i("saveList Changed");
isSameContent = false;
}
if (!isSameContent) {
Log.i("ForbitAlarmSetting save Data");
mFbAmLogic.saveAlarmAppMap(resultList);
}
}
}).start();
}
（1）、如何从新保存名单？
首先，清空allowPkgs和forbitPkgs，即先清空容许启动的应用列表和禁止启动的应用列表。
其次，将禁止唤醒的应用（即界面上处于勾选状态的应用）添加到forbitPkgs中，并写入/data/data/com.***.android.security/app_bin/applist.xml文件中。同时写入对应键值为ManagerUtil.FORBIT_ALARM_APP_LIST_KEY数据库中。
再次，将容许唤醒的应用（界面上没有勾选的应用）添加到allowPkgs中，并写入对应键值为ManagerUtil.ALLOW_ALARM_APP_LIST_KEY数据库中。
最后，通知AlarmManagerService。
（2）、如何通知AlarmManagerService？
上面数据保存完毕后，发送广播：com.***.android.savepower.forbitalarmapplistchanged，通知AlarmManagerService。
public static void notifyFramework(final Context ctx) {
new Thread(){
public void run() {
try {
Thread.sleep(200);
Intent intent = new Intent();
intent.setAction(ManagerUtil.INTENT_FORBITALARM_LIST_CHANGED);
ctx.sendBroadcast(intent);
} catch (InterruptedException e) {
Log.e("applist.xml send broadcast error");
}
};
}.start();
}
流程图以下：
安装第三方应用
在PackageReceiver类中接收到包安装的广播后，将第三方应用添加到白名单，从新获取对齐唤醒数据。
new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
// TODO Auto-generated method stub
Log.d("automatically add newly installed applications into blacklist."
+ " packageName = " + packageName);
synchronized (PackageReceiver.this) {
mForbitAlarmLogic = ForbitAlarmLogic
.getInstance(mCtx);
mForbitAlarmLogic
.packageReceiverApkAdded(packageName);
}
}
}).start();
AlarmManagerService实现机制
接收广播
当对齐唤醒名单发生变化时，会发送forbitalarmapplistchanged 广播。AlarmManagerService定义了该广播的接收器，用来接收APK发送的广播。从applist.xml（/data/data/com.***.android.security/app_bin/applist.xml）文件中读取应用保存到全局变量mHashtable中。
class UpdateXmlReceiver extends BroadcastReceiver {
public UpdateXmlReceiver() {
IntentFilter filter = new IntentFilter();
filter.addAction(ACTION_SAVEPOWER_UPDATEXML);
getContext().registerReceiver(this, filter);
}
@Override
public void onReceive(Context context, Intent intent) {
synchronized (mLock) {
// TODO Auto-generated method stub
if(YulongFeature.FEATURE_REDUCE_RTC_WAKEUP){
mHashtable.clear();
Slog.d(TAG, "Receive savepower broadcast, read xml again.");
getPackageNameFromXml();
}
}
}
}
private void getPackageNameFromXml() {
FileReader permReader = null;
try {
permReader = new FileReader(xmlNewFile);
Slog.d(TAG, "getPackageNameFromXml : read xmlNewFile ");
} catch (FileNotFoundException e) {
try {
permReader = new FileReader(xmlFile);
Slog.d(TAG, "getPackageNameFromXml : read xmlFile ");
} catch (FileNotFoundException e1) {
// TODO Auto-generated catch block
Slog.d(TAG, "getPackageNameFromXml, can not find config xml ");
return;
}
}
try {
XmlPullParser parser = Xml.newPullParser();
parser.setInput(permReader);
XmlUtils.beginDocument(parser, "channel");
while (true) {
XmlUtils.nextElement(parser);
if (parser.getEventType() == XmlPullParser.END_DOCUMENT) {
break;
}
String name = parser.getName();
if ("item".equals(name)) {
int id = Integer.parseInt(parser.getAttributeValue(null, "id"));
if (id <= 0) {
Slog.w(TAG, "<item> without name at "
+ parser.getPositionDescription());
XmlUtils.skipCurrentTag(parser);
continue;
}
String packagename = parser.getAttributeValue(null, "name");
if (packagename == null) {
Slog.w(TAG, "<item> without name at "
+ parser.getPositionDescription());
XmlUtils.skipCurrentTag(parser);
continue;
}
Slog.d(TAG, "getPackageNameFromXml : id is " + id + " name is " + packagename);
mHashtable.put(id, packagename);
XmlUtils.skipCurrentTag(parser);
} else {
XmlUtils.skipCurrentTag(parser);
continue;
}
}
permReader.close();
} catch (XmlPullParserException e) {
Slog.w(TAG, "Got execption parsing permissions.", e);
} catch (IOException e) {
Slog.w(TAG, "Got execption parsing permissions.", e);
}
}
修改闹钟类型
在调用setImpl方法设置闹钟时，咱们经过修改闹钟的类型来实现对齐唤醒功能。
if (type == AlarmManager.RTC_WAKEUP || type == AlarmManager.ELAPSED_REALTIME_WAKEUP) {
if(mHashtable.containsValue(callingPackage)){
if (AlarmManager.RTC_WAKEUP == type) {
type = AlarmManager.RTC;
Slog.v(TAG, "change alarm type RTC_WAKEUP to RTC for " + callingPackage);
}
if (AlarmManager.ELAPSED_REALTIME_WAKEUP == type) {
type = AlarmManager.ELAPSED_REALTIME;
Slog.v(TAG, "change alarm type ELAPSED_REALTIME_WAKEUP to ELAPSED_REALTIME for " + callingPackage);
}
}
}
对齐唤醒添加机制
（1）、第三方应用所有添加到对齐唤醒名单；
（2）、禁止系统应用验证前添加到对齐唤醒名单，避免致使系统异常。
A. 系统核心应用不容许加入对齐唤醒名单，即位于system/priv-app目录下的应用不能够加入对齐唤醒名单；
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