最近學習了關於Android程序保活的相關知識，在此寫下一篇部落格總結下。

如果需要保證我們的應用所在程序存活，那麼我們就應該先了解一下Android系統中程序的分類。

在Android中，程序依據重要性被分為5級，越高階的程序越重要，在記憶體不夠回收程序時也會越晚被回收：

前臺程序（Foreground process）：指使用者當前操作必須的程序。一般來說，系統中僅存在極少的前臺程序，而且它們會到最後才被回收掉。擁有以下特徵的程序被視為前臺程序：

擁有Activity執行在螢幕最前端的程序。（已呼叫Activity的onResume方法）

擁有正在執行的BroadcastReceiver的程序。（已呼叫BroadcastReceiver的onReceive方法）

擁有正在執行的Service的回撥方法的程序。（Service的onCreate、onStart、onDestroy方法）

可見程序（Visible process）：正在執行某些使用者可見操作的程序。當殺死這些程序時，使用者會有一定的影響。擁有以下特徵的程序被視為可見程序：

擁有可視的，但不是在前臺的Activity。（已呼叫onPause方法）（當另一個個Activity設定為dialog模式時可能出現這種情況）

擁有一個前臺Service。（通過用startForeground）

擁有系統關鍵特性的Service，如動態桌布、輸入法等服務。

服務程序（Service process）：擁有一個正在執行的Service的程序。通常這種程序都是不可見的，會在執行較長的時候後考慮降級回收掉。

後臺程序（Background process）：這是一種對使用者體驗沒有直接影響的程序，系統會在需要記憶體的時候隨時回收這種程序，這種程序通常會持有一個已呼叫onStop方法的Activity。

空程序（Empty process）：不含任何活動應用元件的程序。保留這種程序的的唯一目的是用作快取，以縮短下次在其中執行元件所需的啟動時間。 為使總體系統資源在程序快取和底層核心快取之間保持平衡，系統往往會終止這些程序。

更多詳細的程序優先順序內容可以參考Android官方文件：

眾所周知，Android是基於Linux系統的。在Android程序回收策略中，Android程序與Linux程序根據OOM_ADJ閾值進行區分：

OOM_ADJ >= 4：比較容易被殺死的程序

OOM_ADJ 0 ~ 3：不容易被殺死的程序

OOM_ADJ < 0 ：純Linux程序，非Android程序

當Android系統察覺裝置記憶體不足時，會按照閾值從大到小殺死程序。

具體的oom_adj值的意義我們可以檢視AOSP中的com.android.server.am.ProcessList 檔案（其中本人添加了一些中文註釋）：

/**

* Activity manager code dealing with processes.

*/

finalclassProcessList {

...

// OOM adjustments for processes in various states:

// Adjustment used in certain places where we don't know it yet.

// (Generally this is something that is going to be cached, but we

// don't know the exact value in the cached range to assign yet.)

// 未知程序，通常是用作快取

staticfinalintUNKNOWN_ADJ =16;

// This is a process only hosting activities that are not visible,

// so it can be killed without any disruption.

// 擁有不可視的Activity的程序，可以不影響影響使用者的情況下殺掉

staticfinalintCACHED_APP_MAX_ADJ =15;

staticfinalintCACHED_APP_MIN_ADJ =9;

// The B list of SERVICE_ADJ -- these are the old and decrepit

// services that aren't as shiny and interesting as the ones in the A list.

// 一些舊的服務程序

staticfinalintSERVICE_B_ADJ =8;

// This is the process of the previous application that the user was in.

// This process is kept above other things, because it is very common to

// switch back to the previous app.  This is important both for recent

// task switch (toggling between the two top recent apps) as well as normal

// UI flow such as clicking on a URI in the e-mail app to view in the browser,

// and then pressing back to return to e-mail.

// 使用者使用的前一個程序

staticfinalintPREVIOUS_APP_ADJ =7;

// This is a process holding the home application -- we want to try

// avoiding killing it, even if it would normally be in the background,

// because the user interacts with it so much.

// 主介面程序

staticfinalintHOME_APP_ADJ =6;

// This is a process holding an application service -- killing it will not

// have much of an impact as far as the user is concerned.

// 持有應用服務的程序

staticfinalintSERVICE_ADJ =5;

// This is a process with a heavy-weight application.  It is in the

// background, but we want to try to avoid killing it.  Value set in

// system/rootdir/init.rc on startup.

// 重量級應用程序

staticfinalintHEAVY_WEIGHT_APP_ADJ =4;

// This is a process currently hosting a backup operation.  Killing it

// is not entirely fatal but is generally a bad idea.

// 執行備份操作的程序

staticfinalintBACKUP_APP_ADJ =3;

// This is a process only hosting components that are perceptible to the

// user, and we really want to avoid killing them, but they are not

// immediately visible. An example is background music playback.

// 擁有使用者可感知元件的程序

staticfinalintPERCEPTIBLE_APP_ADJ =2;

// This is a process only hosting activities that are visible to the

// user, so we'd prefer they don't disappear.

// 擁有使用者僅可見、不可互動的Activity的程序

staticfinalintVISIBLE_APP_ADJ =1;

// This is the process running the current foreground app.  We'd really

// rather not kill it!

// 前臺執行的程序

staticfinalintFOREGROUND_APP_ADJ =0;

// This is a system persistent process, such as telephony.  Definitely

// don't want to kill it, but doing so is not completely fatal.

// 系統常駐程序

staticfinalintPERSISTENT_PROC_ADJ = -12;

// The system process runs at the default adjustment.

// 系統程序

staticfinalintSYSTEM_ADJ = -16;

// Special code for native processes that are not being managed by the system (so

// don't have an oom adj assigned by the system).

// 為native程序保留，他們不被系統管理

staticfinalintNATIVE_ADJ = -17;

...

}

一般來說，Android程序被殺死有以下幾種情況：

觸發系統程序管理機制回收（Lowmemorykiller）：這種方法會按照閾值從大到小進行清理

被沒有進行Root的第三方應用殺死（使用killBackgroundProcess方法）：這種方法只能殺死OOM_ADJ為4以上的程序

被進行Root的第三方應用殺死（使用force-stop或者kill）：理論上來說可以殺死所有程序，但一般只會清理非系統關鍵程序和非前臺可見程序

廠商的殺程序功能（force-stop或者kill）：理論上來說可以殺死所有程序，包括Linux原生程序

使用者主動“強行停止”程序（force-stop）：只能停用第三方和非system/phone程序應用（停用system程序應用會造成Android系統重啟）

在瞭解完Android程序的優先順序與Android程序的回收策略後，我們保活Android程序的思路就有了兩方面：

通過提升Android程序優先順序，使得程序更難以被回收

通過某些特殊的機制，在程序死後將其拉活

在某些啟用後臺服務場景中，為了防止我們的應用被第三方應用或系統管理工具在鎖屏後為省電而被殺死，我們可以通過啟動一畫素大小的介面來提升程序等級，讓程序等級從後臺程序提升到前臺程序。

1畫素Activity：

publicclassOnePixelActivityextendsActivity {

privatestaticfinalString TAG ="MyLog";

publicstaticOnePixelActivity instance =null;

@Override

protectedvoidonCreate(@NullableBundle savedInstanceState) {

super.onCreate(savedInstanceState);

setContentView(R.layout.activity_one_pixel);

Window window = getWindow();

// 放在左上角

window.setGravity(Gravity.START | Gravity.TOP);

WindowManager.LayoutParams layoutParams = window.getAttributes();

// 寬高為1px

layoutParams.width =1;

layoutParams.height =1;

// 起始座標

layoutParams.x =0;

layoutParams.y =0;

window.setAttributes(layoutParams);

instance =this;

Log.d(TAG,"activity onCreate");

}

@Override

protectedvoidonDestroy() {

instance =null;

Log.d(TAG,"activity onDestroy");

super.onDestroy();

}

}

編寫廣播接收器監聽鎖屏和解鎖action：

publicclassScreenBroadcastReceiverextendsBroadcastReceiver {

privatestaticfinalString TAG ="MyLog";

@Override

publicvoidonReceive(Context context, Intent intent) {

String action = intent.getAction();

switch(action) {

caseIntent.ACTION_SCREEN_ON: {//

Log.d(TAG,"screen_on");

// 關閉一畫素Activity

if(OnePixelActivity.instance !=null) {

OnePixelActivity.instance.finish();

}

break;

}

caseIntent.ACTION_SCREEN_OFF: {

Log.d(TAG,"screen_off");

// 開啟一畫素Activity

Intent activityIntent =newIntent(context, OnePixelActivity.class);

activityIntent.addFlags(Intent.FLAG_ACTIVITY_NEW_TASK);

context.startActivity(activityIntent);

break;

}

default:

break;

}

}

}

值得注意的是Intent.ACTION_SCREEN_ON與Intent.ACTION_SCREEN_OFF只有通過Context.registerReceiver方法註冊的廣播接收器才能監聽到，官方解釋如下：

SCREEN_ON螢幕亮起同上，在此就不給出展示了。

下面給出Service的例子，我們在啟動服務時使用registerReceiver註冊監聽器，然後在登出服務時登出監聽器：

publicclassWorkServiceextendsService {

privatestaticfinalString TAG ="MyLog";

privateScreenBroadcastReceiver receiver;

@Nullable

@Override

publicIBinder onBind(Intent intent) {

returnnull;

}

@Override

publicvoidonCreate() {

super.onCreate();

Log.d(TAG,"service onCreate");

receiver =newScreenBroadcastReceiver();

IntentFilter intentFilter =newIntentFilter();

intentFilter.addAction(Intent.ACTION_SCREEN_ON);

intentFilter.addAction(Intent.ACTION_SCREEN_OFF);

registerReceiver(receiver, intentFilter);

}

@Override

publicvoidonDestroy() {

Log.d(TAG,"service onDestroy");

unregisterReceiver(receiver);

super.onDestroy();

}

}

主Activity啟動服務後關閉自身，模擬沒有Activity的情況：

publicclassMainActivityextendsAppCompatActivity {

@Override

protectedvoidonCreate(Bundle savedInstanceState) {

super.onCreate(savedInstanceState);

setContentView(R.layout.activity_main);

Intent intent =newIntent(this, WorkService.class);

startService(intent);

finish();

}

}

通過adb shell可以看到，在鎖屏前應用所處的程序oom_adj值是較高的，鎖屏後由於啟動了Activity，oom_adj值降低了，程序的等級得到了相應的提高，變得更難以被回收了，這樣可以一定程度上緩解我們的應用被第三方應用或系統管理工具在鎖屏後為省電而被殺死的情況：

與第一種方法相似，這種方法也適用於Service在後臺提供服務的場景。由於沒有Activity的緣故，我們Service所在程序的oom_adj值通常是較高的，程序等級較低，容易被系統回收記憶體時清理掉。這時我們可以通過startForeground方法，把我們的服務提升為前臺服務，提高程序的等級。但提升為前臺服務必須繫結一個相應的Notification，這是我們不願意看到的。此時我們可以先使用一個Fake Service來繫結某一個Notification，然後利用相同的id繫結我們真正的Service，然後關閉我們的Fake Service，此時我們的Notification會隨著我們的Fake Service一齊關閉，但我們真正的Service仍依然處於前臺執行狀態，程序等級就得到了相應的提升。

FakeService程式碼：

publicclassFakeServiceextendsService {

privatestaticfinalString TAG ="MyLog";

publicstaticFakeService instance =null;

@Nullable

@Override

publicIBinder onBind(Intent intent) {

returnnull;

}

@Override

publicvoidonCreate() {

super.onCreate();

Log.d(TAG,"fake service onCreate");

// 儲存例項

instance =this;

// 開啟服務前臺執行

Notification.Builder builder =newNotification.Builder(this);

builder.setSmallIcon(R.mipmap.ic_launcher)

.setContentTitle("fake")

.setContentText("I am fake")

.setWhen(System.currentTimeMillis());

startForeground(1, builder.build());

// 開啟真正工作的Service

Intent intent =newIntent(this, WorkService.class);

startService(intent);

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