盘点im即时通讯开发中Android后台保活方案

对于IM应用和消息推送服务的开发者来说,在Android机型上的后台保活是个相当头疼的问题。

老板一句:“为什么微信、QQ能收到消息,而你写的APP却不行?”,直接让人崩溃,话说老板你这APP要是整成微信、APP那么牛,直接进手机厂商白名单,还要程序员在这瞎忙活?

好了,抱怨归抱怨,活还得干,不然靠谁养活广大苦逼的程序员?

正因为Android系统版本的差异,也导致了各种保活黑科技的运行效果大相径庭,所以本文正好借此机会,盘点一下当前主流(截止2019年前)的保活黑科技在市面上各版本Android手机上的运行效果,希望能给大家提供一些客观的参考。

其实Android端APP搞保活的目的倒不是为了干什么见不得人的坏事(但不排除动机不纯的开发者),主要是像IM即时通讯应用和资讯类应用等需要搞后台消息推送、运动类应用需要在后台实时监测用户的运动数据等,因为现在越来越多的手机厂商为了省电策略考虑,基本上如果你的应用没有被加入白名单,一旦处于后台就会被系统限制甚至干掉,但使用APP的用户才不听你这些解释——反正“我”就要你的APP能如期正常运行,开发者也是不得已而为之。

以消息推送为例,当APP处于后台或关闭时,消息推送对于某些应用来说非常有用,比如:

    1)IM即时通讯聊天应用:聊天消息通知、音视频聊天呼叫等,典型代表有:微信、QQ、易信、米聊、钉钉、Whatsup、Line;

    2)新闻资讯应用:最新资讯通知等,典型代表有:网易新闻客户端、腾讯新闻客户端;

    3)SNS社交应用:转发/关注/赞等通知,典型代表有:微博、知乎;

    4)邮箱客户端:新邮件通知等,典型代表有:QQ邮箱客户端、Foxmail客户端、网易邮箱大师;

    5)金融支付应用:收款通知、转账通知等,典型代表有:支付宝、各大银行的手机银行等;

      .... ....

在上述的各种应用中,尤其对于用户接触最多、最平常的IM聊天应用或新闻资讯来说,保活和消息推送简直事关APP的“生死”,消息推送这种能力已经被越来越多的APP作为基础能力之一,因为移动互联网时代下,用户的“全时在线”能力非常诱人和强大,能随时随地即时地将各种重要信息推送给用户,无疑是非常有意义的。

题外话:实际上,对于后台消息推送能力,Android原版系统早就内置了系统级推送服务(跟iOS上的APNs服务是一个东西),它就是GCM服务(现在升级为FCM了),但众所周之的原因,谷哥的服务在国内都是用不了的(你懂的)——无奈啊!

主要黑科技方案有:

    1)监听广播:监听全局的静态广播,比如时间更新的广播、开机广播、解锁屏、网络状态、解锁加锁亮屏暗屏(3.1版本),高版本需要应用开机后运行一次才能监听这些系统广播,目前此方案失效。可以更换思路,做APP启动后的保活(监听广播启动保活的前台服务);

    2)定时器、JobScheduler:假如应用被系统杀死,那么定时器则失效,此方案失效。JobService在5.0,5.1,6.0作用很大,7.0时候有一定影响(可以在电源管理中给APP授权);

    3)双进程(NDK方式Fork子进程)、双Service守护:高版本已失效,5.0起系统回收策略改成进程组。双Service方案也改成了应用被杀,任何后台Service无法正常状态运行;

    4)提高Service优先级:只能一定程度上缓解Service被立马回收。

针对上述方案,具体的实现思路,通常是这样的:

    1)进程拉活:AIDL方式单进程、双进程方式保活Service(最极端的例子就是推送厂商的互相唤醒复活:极光、友盟、以及各大厂商的推送,同派系APP广播互相唤醒:比如今日头条系、阿里系);

    2)降低oom_adj的值:常驻通知栏(可通过启动另外一个服务关闭Notification,不对oom_adj值有影响)、使用”1像素“的Activity覆盖在getWindow()的view上(据传某不可言说的IM大厂用过这个方案,虽然他们从未正面承认过)、循环播放无声音频(黑科技,7.0下杀不掉);

    3)监听锁屏广播:使Activity始终保持前台;

    4)使用自定义锁屏界面:覆盖了系统锁屏界面;

    5)创建子进程:通过android:process属性来为Service创建一个进程;

    6)白名单:跳转到系统白名单界面让用户自己添加app进入白名单。

使用AIDL绑定方式新建2个Service优先级(防止服务同时被系统杀死)不一样的守护进程互相拉起对方,并在每一个守护进程的ServiceConnection的绑定回调里判断保活Service是否需要重新拉起和对守护线程进行重新绑定。即时通讯开发

后台播放音乐这种保活方法,亲身经历过:

记得当时用的是某运动记步APP,它为了保活就是这么干的。之所以被我发现,是因为在我的Android手机上,每次打开这个APP居然总能莫名其妙听到若有若无的环境噪音样的声音,尤其安静的场所下更明显。我个人估计这个APP里用的保活音频文件,很可能就是程序员在简陋的条件下随手自已录制的,虽然也是不得以为之,但做法确实是有点粗糙。

总结一下,以上方案在当前主流手机上的运行效果

【1】双进程守护方案(基于onStartCommand() return START_STICKY):

    1)原生5.0、5.1:原生任务栏滑动清理app,Service会被杀掉,然后被拉起,接着一直存活;

    2)金立F100(5.1):一键清理直接杀掉整个app,包括双守护进程。不手动清理情况下,经测试能锁屏存活至少40分钟;

    3)华为畅享5x(6.0):一键清理直接杀掉整个app,包括双守护进程。不手动清理下,锁屏只存活10s。结论:双进程守护方案失效;

    4)美图m8s(7.1.1):一键清理直接杀掉整个app,包括双守护进程。不清理情况下,锁屏会有被杀过程(9分钟左右被杀),之后重新复活,之后不断被干掉然后又重新复活。结论:双守护进程可在后台不断拉起Service;

    5)原生7.0:任务栏清除APP后,Service存活。使用此方案后Service照样存活;

    6)LG V30+(7.1.2):不加双进程守护的时候,一键清理无法杀掉服务。加了此方案之后也不能杀掉服务,锁屏存活(测试观察大于50分钟);

    7)小米8(8.1):一键清理直接干掉app并且包括双守护进程。不清理情况下,不加守护进程方案与加守护进程方案Service会一直存活,12分钟左右closed。结论:此方案没有起作用。

▲ 结论:除了华为此方案无效以及未更改底层的厂商不起作用外(START_STICKY字段就可以保持Service不被杀)。此方案可以与其他方案混合使用。

【2】监听锁屏广播打开1像素Activity(基于onStartCommand() return START_STICKY):

    1)原生5.0、5.1:锁屏后3s服务被干掉然后重启(START_STICKY字段起作用);

    2)华为畅享5x(6.0):锁屏只存活4s。结论:方案失效;

    3)美图m8s(7.1.1):同原生5.0;

    4)原生7.0:同美图m8s;

    5)LG V30+(7.1.2):锁屏后情况跟不加情况一致,服务一致保持运行,结论:此方案不起作用;

    6)小米8(8.1):关屏过2s之后app全部被干掉。结论:此方案没有起作用。

▲ 结论:此方案无效果。

【3】故意在后台播放无声的音乐(基于onStartCommand() return START_STICKY):

    1)原生5.0、5.1:锁屏后3s服务被干掉然后重启(START_STICKY字段起作用);

    2)华为畅享5x(6.0):一键清理后服务依然存活,需要单独清理才可杀掉服务,锁屏8分钟后依然存活。结论:此方案适用;

    3)美图m8s(7.1.1):同5.0;

    4)原生7.0:任务管理器中关闭APP后服务被干掉,大概过3s会重新复活(同仅START_STICKY字段模式)。结论:看不出此方案有没有其作用;

    5)LG V30+(7.1.2):使用此方案前后效果一致。结论:此方案不起作用;

    6)小米8(8.1):一键清理可以杀掉服务。锁屏后保活超过20分钟。

▲ 结论:成功对华为手机保活。小米8下也成功突破20分钟。

【4】使用JobScheduler唤醒Service(基于onStartCommand() return START_STICKY):

    1)原生5.0、5.1:任务管理器中干掉APP,服务会在周期时间后重新启动。结论:此方案起作用;

    2)华为畅享5x(6.0):一键清理直接杀掉APP,过12s左右会自动重启服务,JobScheduler起作用;

    3)美图m8s(7.1.1):一键清理直接杀掉APP,无法自动重启;

    4)原生7.0:同美图m8s(7.1.1);

    5)小米8(8.1):同美图m8s(7.1.1)。

▲ 结论:只对5.0,5.1、6.0起作用。

【5】混合使用的效果,并且在通知栏弹出通知:

    1)原生5.0、5.1:任务管理器中干掉APP,服务会在周期时间后重新启动。锁屏超过11分钟存活;

    2)华为畅享5x(6.0):一键清理后服务依然存活,需要单独清理才可杀掉服务。结论:方案适用;

    3)美图m8s(7.1.1):一键清理APP会被杀掉。正常情况下锁屏后服务依然存活;

    4)原生7.0:任务管理器中关闭APP后服务被干掉,过2s会重新复活;

    5)小米8(8.1):一键清理可以杀掉服务,锁屏下后台保活时间超过38分钟;

    6)荣耀10(8.0):一键清理杀掉服务,锁屏下后台保活时间超过23分钟。

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