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后台执行限制

每次在后台运行时,应用都会消耗一部分有限的设备资源,例如 RAM。 这可能会影响用户体验,如果用户正在使用占用大量资源的应用(例如玩游戏或观看视频),影响尤为明显。

为了提升用户体验,Android 8.0 对应用在后台运行时可以执行的操作施加了限制。 本文档说明了操作系统的一些变更,以及如何更新应用以便在新限制下正常运行。

概览

多个 Android 应用和服务可以同时运行。 例如,用户可以在一个窗口中玩游戏,同时在另一个窗口中浏览网页,并使用第三个应用播放音乐。

同时运行的应用越多,对系统造成的负担越大。 如果还有应用或服务在后台运行,这会对系统造成更大负担,进而可能导致用户体验下降;例如,音乐应用可能会突然关闭。

为了降低发生这些问题的几率,Android 8.0 对应用在用户不与其直接交互时可以执行的操作施加了限制。

应用在两个方面受到限制:

  • 后台服务限制:处于空闲状态时,应用可以使用的后台服务存在限制。 这些限制不适用于前台服务,因为前台服务更容易引起用户注意。

  • 广播限制:除了有限的例外情况,应用无法使用清单注册隐式广播。 它们仍然可以在运行时注册这些广播,并且可以使用清单注册专门针对它们的显式广播。

注:默认情况下,这些限制仅适用于针对 O 的应用。 不过,用户可以从 Settings 屏幕为任意应用启用这些限制,即使应用并不是以 O 为目标平台。

在大多数情况下,应用都可以使用 JobScheduler 作业克服这些限制。 这种方式让应用安排为在未活跃运行时执行工作,不过仍能够使系统可以在不影响用户体验的情况下安排这些作业。

Android 8.0 提供针对 JobScheduler 的多个改进,让您可以更轻松地使用计划作业取代服务和广播接收器;如需了解详细信息,请参阅 JobScheduler 改进

后台服务限制

在后台中运行的服务会消耗设备资源,这可能降低用户体验。 为了缓解这一问题,系统对这些服务施加了一些限制。

系统可以区分 前台后台 应用。 (用于服务限制目的的后台定义与内存管理使用的定义不同;一个应用按照内存管理的定义可能处于后台,但按照能够启动服务的定义又处于前台。)如果满足以下任意条件,应用将被视为处于前台:

  • 具有可见 Activity(不管该 Activity 已启动还是已暂停)。
  • 具有前台服务。
  • 另一个前台应用已关联到该应用(不管是通过绑定到其中一个服务,还是通过使用其中一个内容提供程序)。 例如,如果另一个应用绑定到该应用的服务,那么该应用处于前台:

    • IME
    • 壁纸服务
    • 通知侦听器
    • 语音或文本服务

如果以上条件均不满足,应用将被视为处于后台。

处于前台时,应用可以自由创建和运行前台服务与后台服务。 进入后台时,在一个持续数分钟的时间窗内,应用仍可以创建和使用服务。

在该时间窗结束后,应用将被视为处于 空闲 状态。 此时,系统将停止应用的后台服务,就像应用已经调用服务的“Service.stopSelf()”方法。

在这些情况下,后台应用将被置于一个临时白名单中并持续数分钟。 位于白名单中时,应用可以无限制地启动服务,并且其后台服务也可以运行。

处理对用户可见的任务时,应用将被置于白名单中,例如:

在很多情况下,您的应用都可以使用 JobScheduler 作业替换后台服务。 例如,CoolPhotoApp 需要检查用户是否已经从朋友那里收到共享的照片,即使该应用未在前台运行。

之前,应用使用一种会检查其云存储的后台服务。 为了迁移到 Android 8.0,开发者使用一个计划作业替换了这种后台服务,该作业将按一定周期启动,查询服务器,然后退出。

在 Android 8.0 之前,创建前台服务的方式通常是先创建一个后台服务,然后将该服务推到前台。

Android 8.0 有一项复杂功能;系统不允许后台应用创建后台服务。 因此,Android 8.0 引入了一种全新的方法,即 Context.startForegroundService(),以在前台启动新服务。

在系统创建服务后,应用有五秒的时间来调用该服务的 startForeground() 方法以显示新服务的用户可见通知。

如果应用在此时间限制内调用 startForeground(),则系统将停止服务并声明此应用为 ANR

广播限制

如果应用注册为接收广播,则在每次发送广播时,应用的接收器都会消耗资源。 如果多个应用注册为接收基于系统事件的广播,这会引发问题;触发广播的系统事件会导致所有应用快速地连续消耗资源,从而降低用户体验。

为了缓解这一问题,Android 7.0(API 级别 25)对广播施加了一些限制,如后台优化中所述。

Android 8.0 让这些限制更为严格。

  • 针对 Android 8.0 的应用无法继续在其清单中为隐式广播注册广播接收器。 隐式广播是一种不专门针对该应用的广播。 例如,ACTION_PACKAGE_REPLACED 就是一种隐式广播,因为它将发送到注册的所有侦听器,让后者知道设备上的某些软件包已被替换。

    不过,ACTION_MY_PACKAGE_REPLACED 不是隐式广播,因为不管已为该广播注册侦听器的其他应用有多少,它都会只发送到软件包已被替换的应用。

  • 应用可以继续在它们的清单中注册显式广播。

  • 应用可以在运行时使用 Context.registerReceiver() 为任意广播(不管是隐式还是显式)注册接收器。

  • 需要签名权限的广播不受此限制所限,因为这些广播只会发送到使用相同证书签名的应用,而不是发送到设备上的所有应用。

在许多情况下,之前注册隐式广播的应用使用 JobScheduler 作业可以获得类似的功能。

例如,一款社交照片应用可能需要不时地执行数据清理,并且倾向于在设备连接到充电器时执行此操作。

之前,应用已经在清单中为 ACTION_POWER_CONNECTED 注册了一个接收器;当应用接收到该广播时,它会检查清理是否必要。 为了迁移到 Android 8.0,应用将该接收器从其清单中移除。

应用将清理作业安排在设备处于空闲状态和充电时运行。

:很多隐式广播当前均已不受此限制所限。 应用可以继续在其清单中为这些广播注册接收器,不管应用针对哪个 API 级别。 有关已豁免广播的列表,请参阅隐式广播例外

迁移指南

默认情况下,这些更改仅影响针对 O 的应用。 不过,用户可以从 Settings 屏幕为任意应用启用这些限制,即使应用并不是以 O 为目标平台。

您可能需要更新应用,使其符合新限制。

了解您的应用如何使用服务。 如果您的应用依赖某些在它处于空闲时于后台运行的服务,您需要替换这些服务。

可能的解决方法包括:

  • 如果处于后台时您的应用需要创建一个前台服务,请使用新的 NotificationManager.startServiceInForeground()

    方法,而不是创建一个后台服务,然后尝试将其推到前台。

  • 如果服务容易被用户注意,请将其设为前台服务。 例如,播放音频的服务始终应为前台服务。

    使用 NotificationManager.startServiceInForeground()

    而不是 startService() 创建服务。

  • 寻找一种使用计划作业实现服务功能的方式。 如果服务未在执行容易立即被用户注意到的操作,一般情况下,您都能够使用计划作业。

  • 发生网络事件时,请使用 FCM 选择性地唤醒您的应用,而不是在后台轮询。

  • 在应用正常处于前台之前,请推迟后台工作。

检查在您应用的清单中定义的广播接收器。 如果您的清单为显式广播声明了接收器,您必须予以替换。 可能的解决方法包括:

  • 通过调用 Context.registerReceiver() 而不是在清单中声明接收器的方式在运行时创建接收器。

  • 使用计划作业检查条件是否会触发隐式广播。