针对低电耗模式和应用待机模式进行优化

Android 提供两项省电功能,它们可管理应用在设备未接通电源时的行为方式,从而延长用户的电池续航时间:低电耗模式和应用待机模式。当设备长时间未使用时,低电耗模式会延迟应用的后台 CPU 和网络活动,从而降低耗电量。应用待机模式会延迟最近没有用户活动的应用的后台网络活动。

当设备处于低电耗模式时,应用对某些高耗电量资源的访问会延迟到维护期。电源管理限制中列出了具体的限制。

低电耗模式和应用待机模式管理在 Android 6.0 或更高版本上运行的所有应用的行为,无论它们是否专门针对 API 级别 23。为了确保向用户提供最佳体验,请在低电耗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。以下部分提供了详细信息。

了解低电耗模式

如果用户未接通电源,让设备长时间处于静止状态,且屏幕关闭,则设备会进入低电耗模式。在低电耗模式下,系统会尝试通过限制应用对网络和 CPU 密集型服务的访问权限来节省电量。此外,这还会阻止应用访问网络,并推迟其作业、同步和标准闹钟。

系统会定期退出低电耗模式一会儿,以便应用完成其已推迟的活动。在此维护期,系统会运行所有待处理的同步、作业和闹钟,并允许应用访问网络。

图 1. 低电耗模式提供了周期性维护期,让应用使用网络并处理待处理的活动。

维护窗口结束后,系统会再次进入低电耗模式,暂停网络访问并延迟作业、同步和闹钟。随着时间的推移,系统安排维护窗口的频率会降低,这有助于在设备未充电时长时间处于不活动状态时降低耗电量。

当用户通过移动设备、打开屏幕或连接充电器唤醒设备时,系统会退出低电耗模式,并且所有应用都会恢复正常的活动。

低电耗模式限制

在低电耗模式下,系统会对您的应用应用以下限制:

低电耗模式核对清单

使应用适应低电耗模式

低电耗模式可能会对应用产生不同的影响,具体取决于应用提供的功能和使用的服务。许多应用无需修改即可在低电耗模式周期内正常运行。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期内高效地管理 activity。

为便于设置闹钟,您可以使用两种 AlarmManager 方法:setAndAllowWhileIdle()setExactAndAllowWhileIdle()。通过这些方法,您可以设置即使设备处于低电耗模式也会触发的闹钟。

低电耗模式对网络访问的限制也可能会影响您的应用,尤其是当应用依赖于操作消息或通知等实时消息时。如果您的应用需要与网络建立持久性连接来接收消息,请尽可能使用 Firebase Cloud Messaging (FCM)

如需确认应用在低电耗模式下的行为方式符合预期,您可以使用 adb 命令强制系统进入和退出低电耗模式并观察应用的行为。如需了解详情,请参阅在低电耗模式和应用待机模式下进行测试

了解应用待机模式

应用待机模式允许系统判定应用在用户未主动使用它时处于空闲状态。当用户有一段时间未触摸应用时,系统便会作出此判定,以下条件均不适用:

  • 用户显式启动应用。
  • 应用当前有一个进程在前台运行,这个进程作为 activity 或前台服务,或者正被其他 activity 或前台服务使用。
  • 应用生成用户可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,系统会从待机状态释放应用,使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,系统将允许空闲应用访问网络,大约每天一次。

在设备处于空闲状态时使用 FCM 与您的应用交互

Firebase Cloud Messaging (FCM) 是一项云端到设备服务,可让您支持后端服务与 Android 设备上的应用之间的实时下游消息传递。FCM 可提供与云端的单一持久连接。所有需要实时消息传递的应用都可以共享此连接。这种共享连接使多个应用无需同时维护自己的单独持久连接(可能会快速耗尽电池),从而显著优化耗电量。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,而不是保留您自己的持久性网络连接。

FCM 经过优化,可与低电耗模式和应用待机模式空闲模式配合使用。通过 FCM 高优先级消息,您可以唤醒应用来吸引用户。在低电耗模式或应用待机模式下,系统会传递消息并允许应用临时访问网络服务和部分唤醒锁定,然后将设备或应用恢复到闲置状态。对于具有时效性的用户可见通知,请考虑使用高优先级消息在低电耗模式下启用消息传送。高优先级消息可能会导致发出通知。如需了解详情,请参阅关于高优先级消息的 FCM 指南

对于不引发通知的消息(例如在后台让应用内容保持最新状态或启动数据同步),请使用普通优先级 FCM 消息。如果设备未处于低电耗模式,则普通优先级消息会立即传送。如果设备处于低电耗模式,系统会在定期低电耗模式维护窗口或用户唤醒设备时立即传送消息。

一般最佳实践是,如果您的应用需要下行消息传递,请使用 FCM。如果您的应用已在使用 FCM,请确保其仅针对会引发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

通过管理网络连接、闹钟、作业和同步以及使用 FCM 消息,几乎所有应用都能支持低电耗模式。对于一小部分用例,这可能是不够的。对于此类情况,系统会提供一个可配置的应用列表,其中的应用可部分免于低电耗模式和应用待机模式优化。

部分豁免的应用可以在低电耗模式和应用待机模式期间使用网络并持有部分唤醒锁定。不过,与其他应用一样,该应用仍有其他限制。例如,应用的作业和同步在 API 级别 23 及更低级别会延迟,其常规 AlarmManager 闹钟不会触发。应用可以通过调用 isIgnoringBatteryOptimizations() 检查其当前是否在豁免列表中。

用户可以依次前往设置 > 电池 > 电池优化,手动配置豁免应用的列表。此外,系统也为应用提供了要求用户豁免的方式:

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

在低电耗模式和应用待机模式下进行测试

为了确保向用户提供良好的体验,请在低电耗模式和应用待机模式下全面测试您的应用。

在低电耗模式下测试您的应用

您可通过执行以下操作来测试低电耗模式:

  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. 将设备连接到开发计算机并安装应用
  3. 运行应用并使其保持活动状态
  4. 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,运行以下命令以退出闲置模式:
        $ adb shell dumpsys deviceidle unforce
        
  6. 通过执行以下命令来重新激活设备:
        $ adb shell dumpsys battery reset
        
  7. 在重新激活设备后观察应用的行为。确保应用在设备退出低电耗模式时正常恢复。

在应用待机模式下测试应用

如需在应用待机模式下测试您的应用,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. 将设备连接到开发计算机并安装应用
  3. 运行应用并使其保持活动状态
  4. 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应用:
        $ adb shell am set-inactive <packageName> false
        $ adb shell am get-inactive <packageName>
        
  6. 在唤醒应用后观察它的行为。确保应用从待机模式正常恢复。尤其需要检查应用的通知和后台作业是否按预期运行。

可接受的豁免用例

下表重点介绍了几个用例,并说明了在此类情况下应用是否可以使用 ACTION_REQUEST_IGNORE_BATTERY_OPTIMIZATIONS intent 操作。一般来说,除非低电耗模式或应用待机模式破坏了应用的核心功能,或由于技术方面的原因而导致您的应用无法使用 FCM 高优先级消息,否则您的应用不会满足这些例外情况。

如需了解详情,请参阅对其他用例的支持

类型 用例 是否可以使用 FCM? 可以接受豁免吗? 备注
即时通讯、聊天或通话应用。 当设备处于低电耗模式或应用处于应用待机模式时,需要向用户传送实时消息。 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。
即时通讯、聊天或通话应用;企业 VoIP 应用。 否,不能使用 FCM,因为在技术上依赖于其他消息传递服务,或者低电耗模式和应用待机模式破坏了应用的核心功能。 可接受
“安全”应用。 能保障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。 应用的核心功能是安排自动化操作,例如即时通讯、语音通话或新照片管理。 如果适用。 可接受
外围设备配套应用。 应用的核心功能是保持与外围设备的持久性连接,以便为外围设备提供互联网连接。 如果适用。 可接受
应用只需定期连接到外围设备进行同步,或者只需连接到通过标准蓝牙配置文件连接的设备,如无线耳机。 如果适用。 不可接受