优化 Doze 模式和应用待机

Android 具有两个省电功能，通过管理应用在设备未连接电源时的行为来延长用户的电池续航时间：Doze 模式和应用待机。Doze 模式通过在设备长时间未使用时推迟应用的后台 CPU 和网络活动来降低电池消耗。应用待机推迟近期没有用户活动的应用的后台网络活动。

当设备处于 Doze 模式时，应用访问某些耗电资源的权限会被推迟到维护窗口。具体的限制列在 电源管理限制 中。

休眠模式和应用待机模式管理着运行在 Android 6.0 或更高版本上的所有应用的行为，无论这些应用是否专门针对 API 级别 23。为了帮助确保为用户提供最佳体验，请在休眠模式和应用待机模式下测试您的应用，并对您的代码进行必要的调整。以下部分提供详细信息。

了解休眠模式

如果用户将设备断开电源并静置一段时间，且屏幕关闭，则设备将进入休眠模式。在休眠模式下，系统尝试通过限制应用访问网络和 CPU 密集型服务来节省电池电量。它还会阻止应用访问网络，并推迟其作业、同步和标准闹钟。

系统会定期退出休眠模式一小段时间，以让应用完成其延迟的活动。在此维护窗口期间，系统将运行所有挂起的同步、作业和闹钟，并允许应用访问网络。

图 1. 休眠模式为应用提供一个反复出现的维护窗口，以便使用网络和处理待处理活动。

维护窗口结束后，系统将再次进入休眠模式，暂停网络访问并推迟作业、同步和闹钟。随着时间的推移，系统会减少维护窗口的调度频率，从而有助于在设备未充电的情况下长时间不活动时减少电池消耗。

当用户通过移动设备、打开屏幕或连接充电器来唤醒设备时，系统将退出休眠模式，所有应用将恢复正常活动。

休眠模式限制

系统在休眠模式下会对您的应用应用以下限制：

休眠模式检查清单

使您的应用适应休眠模式

休眠模式对应用的影响可能不同，这取决于它们提供的功能和使用的服务。许多应用无需修改即可在休眠周期中正常运行。在某些情况下，您必须优化应用管理网络、闹钟、作业和同步的方式。应用必须能够在每个维护窗口期间有效地管理活动。

为了帮助调度闹钟，您可以使用两种 AlarmManager 方法：setAndAllowWhileIdle() 和 setExactAndAllowWhileIdle()。使用这些方法，您可以设置即使设备处于休眠模式也能触发的闹钟。

休眠模式对网络访问的限制也可能会影响您的应用，尤其是在应用依赖于实时消息（例如轻触或通知）的情况下。如果您的应用需要持续连接到网络才能接收消息，请尽可能使用 Firebase Cloud Messaging (FCM)。

要确认您的应用在休眠模式下的行为符合预期，您可以使用 adb 命令强制系统进入和退出休眠模式，并观察应用的行为。有关详细信息，请参阅 使用休眠模式和应用待机模式进行测试。

了解应用待机模式

应用待机模式允许系统确定当用户未主动使用应用时，应用处于空闲状态。当用户在一段时间内未触碰应用且不适用以下任何条件时，系统会做出此判断：

  • 用户显式启动应用。
  • 应用当前有一个进程位于前台，作为活动或前台服务，或被另一个活动或前台服务使用。
  • 应用生成用户在锁定屏幕或通知栏中看到的通知。

当用户将设备插入电源时，系统会将应用从待机状态释放，让它们可以自由访问网络并执行任何待处理的作业和同步。如果设备长时间处于空闲状态，系统每天大约会允许空闲应用访问网络一次。

使用 FCM 与空闲状态下的应用交互

Firebase Cloud Messaging (FCM) 是一种云到设备服务，允许您支持后端服务和 Android 设备上的应用之间的实时下行消息传递。FCM 提供单个持久连接到云端。所有需要实时消息传递的应用都可以共享此连接。此共享连接通过消除多个应用维护其自身单独的持久连接（这可能会快速耗尽电池电量）的必要性，从而显著优化电池消耗。因此，如果您的应用需要与后端服务进行消息传递集成，我们强烈建议您尽可能使用 FCM，而不是维护您自己的持久网络连接。

FCM 经过优化，可与休眠模式和应用待机模式空闲模式一起使用。FCM 高优先级消息允许您唤醒应用以吸引用户。在休眠模式或应用待机模式下，系统将传递消息并为应用提供临时访问网络服务和部分唤醒锁，然后将设备或应用返回到空闲状态。对于时间敏感的、用户可见的通知，请考虑使用高优先级消息以启用在休眠模式下的传递。高优先级消息可能会导致通知。请参阅 FCM 关于高优先级消息的指南，以获取更多信息。

对于不会导致通知的消息（例如在后台保持应用内容最新或启动数据同步），请使用普通优先级的 FCM 消息。如果设备未处于休眠模式，则会立即传递普通优先级消息。如果设备处于休眠模式，则会在定期休眠维护窗口期间或用户唤醒设备后立即传递。

作为一般最佳实践，如果您的应用需要下行消息传递，请使用 FCM。如果您的应用已使用 FCM，请确保它仅对会导致面向用户的通知的消息使用高优先级消息。

对其他用例的支持

几乎所有应用都能够通过管理网络连接、闹钟、作业和同步以及使用 FCM 消息来支持休眠模式。对于少数用例，这可能还不够。对于此类情况，系统提供了一个可配置的应用列表，这些应用部分免于休眠模式和应用待机模式优化。

部分免除的应用可以在休眠模式和应用待机模式期间使用网络并持有 部分唤醒锁。但是，其他限制仍然适用于该应用，就像它们适用于其他应用一样。例如，应用的作业和同步在 API 级别 23 及以下版本被推迟，其常规 AlarmManager 闹钟不会触发。应用可以通过调用 isIgnoringBatteryOptimizations() 来检查它当前是否在豁免列表中。

用户可以在设置 > 电池 > 电池优化中手动配置豁免应用列表。或者，系统为应用提供了一种方法来请求用户豁免它们。

应用可以通过调用 isIgnoringBatteryOptimizations() 来检查它当前是否在豁免列表中。

使用休眠模式和应用待机模式进行测试

为了帮助确保为您的用户提供良好的体验，请在休眠模式和应用待机模式下全面测试您的应用。

使用休眠模式测试您的应用

您可以通过执行以下操作来测试休眠模式：

  1. 使用 Android 6.0（API 级别 23）或更高版本的系统映像配置硬件设备或虚拟设备。
  2. 将设备连接到您的开发机器并安装您的应用。
  3. 运行您的应用并使其保持活动状态。
  4. 通过运行以下命令强制系统进入空闲模式：
        $ adb shell dumpsys deviceidle force-idle
  5. 准备就绪后，通过运行以下命令退出空闲模式：
        $ adb shell dumpsys deviceidle unforce
  6. 通过执行以下命令重新激活设备：
        $ adb shell dumpsys battery reset
  7. 重新激活设备后，观察您的应用的行为。确保应用在设备退出休眠模式时能够优雅地恢复。

使用应用待机模式测试您的应用

要使用您的应用测试应用待机模式，请执行以下操作：

  1. 使用 Android 6.0（API 级别 23）或更高版本的系统映像配置硬件设备或虚拟设备。
  2. 将设备连接到您的开发机器并安装您的应用。
  3. 运行您的应用并使其保持活动状态。
  4. 通过运行以下命令强制应用进入应用待机模式：
        $ adb shell dumpsys battery unplug
    $ adb shell am set-inactive <packageName> true
  5. 使用以下命令模拟唤醒您的应用：
        $ adb shell am set-inactive <packageName> false
    $ adb shell am get-inactive <packageName>
  6. 观察应用唤醒后的行为。确保应用能够从待机模式优雅地恢复。尤其要检查应用的通知和后台作业是否按预期工作。

豁免的适用案例

下表重点介绍了一些用例，以及在这些情况下应用是否可以接受使用ACTION_REQUEST_IGNORE_BATTERY_OPTIMIZATIONS意图操作。一般来说，除非休眠模式或应用待机模式破坏了应用的核心功能，或者存在技术原因导致应用无法使用 FCM 高优先级消息，否则您的应用不符合这些例外情况。

更多信息，请参见其他用例的支持。

类型 用例 可以使用 FCM 吗？ 豁免是否可接受？ 备注
即时消息、聊天或通话应用。 需要在设备处于休眠状态或应用处于应用待机状态时向用户传递实时消息。 是，使用 FCM 不可接受 使用 FCM 高优先级消息唤醒应用并访问网络。
是，但未使用 FCM 高优先级消息。
即时消息、聊天或通话应用；企业 VoIP 应用。 否，由于依赖其他消息服务或休眠模式和应用待机模式破坏了应用的核心功能，因此无法使用 FCM。 可接受
安全应用。 保护用户及其家人安全的应用。 如果适用。 可接受
任务自动化应用。 应用的核心功能是计划自动化操作，例如即时消息、语音通话或新的照片管理。 如果适用。 可接受
外围设备伴侣应用。 应用的核心功能是与外围设备保持持久连接，以便为外围设备提供互联网访问。 如果适用。 可接受
应用只需要定期连接外围设备进行同步，或者只需要连接通过标准蓝牙配置文件连接的设备（例如无线耳机）。 如果适用。 不可接受