android设备休眠

如果一开始就对Android手机的硬件架构有一定的了解，设计出的应用程序通常不会成为待机电池杀手，而要设计出正确的通信机制与通信协议也并不困难。但如果不去了解而盲目设计，可就没准了。

首先Android手机有两个处理器，一个叫Application Processor（AP），一个叫Baseband Processor（BP）。AP是ARM架构的处理器，用于运行Linux+Android系统；BP用于运行实时操作系统（RTOS），通讯协议栈运行于BP的RTOS之上。非通话时间，BP的能耗基本上在5mA左右，而AP只要处于非休眠状态，能耗至少在50mA以上，执行图形运算时会更高。另外LCD工作时功耗在100mA左右，WIFI也在100mA左右。一般手机待机时，AP、LCD、WIFI均进入休眠状态，这时Android中应用程序的代码也会停止执行。

Android为了确保应用程序中关键代码的正确执行，提供了Wake Lock的API，使得应用程序有权限通过代码阻止AP进入休眠状态。但如果不领会Android设计者的意图而滥用Wake Lock API，为了自身程序在后台的正常工作而长时间阻止AP进入休眠状态，就会成为待机电池杀手。比如前段时间的某应用，比如现在仍然干着这事的某应用。

首先，完全没必要担心AP休眠会导致收不到消息推送。通讯协议栈运行于BP，一旦收到数据包，BP会将AP唤醒，唤醒的时间足够AP执行代码完成对收到的数据包的处理过程。其它的如Connectivity事件触发时AP同样会被唤醒。那么唯一的问题就是程序如何执行向服务器发送心跳包的逻辑。你显然不能靠AP来做心跳计时。Android提供的Alarm Manager就是来解决这个问题的。Alarm应该是BP计时（或其它某个带石英钟的芯片，不太确定，但绝对不是AP），触发时唤醒AP执行程序代码。那么Wake Lock API有啥用呢？比如心跳包从请求到应答，比如断线重连重新登陆这些关键逻辑的执行过程，就需要Wake Lock来保护。而一旦一个关键逻辑执行成功，就应该立即释放掉Wake Lock了。两次心跳请求间隔5到10分钟，基本不会怎么耗电。除非网络不稳定，频繁断线重连，那种情况办法不多。

网上有说使用AlarmManager，因为AlarmManager 是Android 系统封装的用于管理 RTC 的模块，RTC (Real Time Clock) 是一个独立的硬件时钟，可以在 CPU 休眠时正常运行，在预设的时间到达时，通过中断唤醒 CPU。

移动互联网应用现状

因为手机平台本身、电量、网络流量的限制，移动互联网应用在设计上跟传统 PC 上的应用很大不一样，需要根据手机本身的特点，尽量的节省电量和流量，同时又要尽可能的保证数据能及时到达客户端。

为了解决数据同步的问题，在手机平台上，常用的方法有2种。一种是定时去服务器上查询数据，也叫Polling，还有一种手机跟服务器之间维护一个 TCP 长连接，当服务器有数据时，实时推送到客户端，也就是我们说的 Push。

从耗费的电量、流量和数据送达的及时性来说，Push 都会有明显的优势，但 Push 的实现和维护成本相对较高。在移动无线网络下维护长连接，相对也有一些技术上的难度。本文试图给大家介绍一下我们极光推送在 Android 平台上是如何维护长连接。

移动无线网络的特点

因为 IP v4 的 IP 量有限，运营商分配给手机终端的 IP 是运营商内网的 IP，手机要连接 Internet，就需要通过运营商的网关做一个网络地址转换（Network Address Translation，NAT）。简单的说运营商的网关需要维护一个外网 IP、端口到内网 IP、端口的对应关系，以确保内网的手机可以跟 Internet 的服务器通讯。

大部分移动无线网络运营商都在链路一段时间没有数据通讯时，会淘汰 NAT 表中的对应项，造成链路中断。

Android 平台上长连接的实现

为了不让 NAT 表失效，我们需要定时的发心跳，以刷新 NAT 表项，避免被淘汰。

Android 上定时运行任务常用的方法有2种，一种方法用 Timer，另一种是AlarmManager。

Timer

Android 的 Timer 类可以用来计划需要循环执行的任务，Timer 的问题是它需要用 WakeLock 让 CPU 保持唤醒状态，这样会大量消耗手机电量，大大减短手机待机时间。这种方式不能满足我们的需求。

AlarmManager

AlarmManager 是 Android 系统封装的用于管理 RTC 的模块，RTC (Real Time Clock) 是一个独立的硬件时钟，可以在 CPU 休眠时正常运行，在预设的时间到达时，通过中断唤醒 CPU。

这意味着，如果我们用 AlarmManager 来定时执行任务，CPU 可以正常的休眠，只有在需要运行任务时醒来一段很短的时间。极光推送的 Android SDK 就是基于这种技术实现的。

服务器设计

当有大量的手机终端需要与服务器维持长连接时，对服务器的设计会是一个很大的挑战。

假设一台服务器维护10万个长连接，当有1000万用户量时，需要有多达100台的服务器来维护这些用户的长连接，这里还不算用于做备份的服务器，这将会是一个巨大的成本问题。那就需要我们尽可能提高单台服务器接入用户的量，也就是业界已经讨论很久了的 C10K 问题。

C2000K

针对这个问题，我们专门成立了一个项目，命名为C2000K，顾名思义，我们的目标是单机维持200万个长连接。最终我们采用了多消息循环、异步非阻塞的模型，在一台双核、24G内存的服务器上，实现峰值维持超过300万个长连接。

后记

稳定维护长连接是推送平台的一个基础，极光推送团队将会在这方面长期投入，以保证用户能有效的节省电量、流量，同时数据能实时送达。

以上是极光推送官方的文章，但是看了之后不免有几个疑问。

1）他们号称最高峰值可以达到300W的长连接，但是活跃链接的处理最高是多少呢？

4）不知道现在，极光推送的用户大概有多少，所以这个峰值是在生产环境，还是测试环境的数值？

5）我想不通的是为什么，客户端要用AlarmManager来做推送消息的获取？这个消息获取还及时吗？鄙人结识android也有N载。

6）我感兴趣的是，不是极光方案一个月推送了几百万条数据，而是几秒钟或者一分钟可以处理多少。

　　当我们开发需要与服务器交互的应用程序时，基本上都需要获取服务器端的数据。要获取服务器上不定时更新的信息，一般来说有两种方法：第一种是客户端使用pull（拉）的方式，隔一段时间就去服务器上获取一下信息，看是否有更新的信息出现；第二种就是服务器使用push（推送）的方式，当服务器端有更新，则将最新的信息push到客户端上，如此以来，客户端就能自动地接收到消息。

　　虽然pull和push两种方式都能实现获取服务器端数据更新的功能，但pull方式的弊端很明显：费流量、费电，需要我们的程序不停地去监测服务器端的更新。

　　iOS 系统的推送（APNS，即 Apple Push Notification Service）依托一个或几个系统常驻进程运作，是全局的（接管所有应用的消息推送），所以可看作是独立于应用之外，而且是设备和苹果服务器之间的通讯，而非应用的提供商服务器。比如腾讯 QQ 的服务器（Provider）会给苹果公司对应的服务器（APNs）发出通知，然后再中转传送到你的设备（Devices）之上。当你接收到通知，打开应用，才开始从腾讯服务器接收数据，跟你之前看到通知里内容一样，但却是经由两个不同的通道而来。

　　不过这里要指出的是，Android的这种形式和传统电脑还是有区别的，电脑的后台是保持程序进程在后台运行，而Android是在程序后台Service区域添加一个新的程序专门接收数据。

　　要说的话，Android的后台推送机制更加复杂，但是因为可操控部分更多，加上GCM是在2.X之后才加上的而且有可能在系统中并不存在，所以很多软件都是使用Service这种形式。

　　本质上，APNs 与 GCM 是类似的技术实现原理：即系统层有一个常驻的 TCP 长连接，一直保持的长连接，即使手机休眠的时候也在保持的长连接。这里对于大部分人来说，最不理解的就是，休眠时候都保持在那里的 TCP 长连接，不会耗电很厉害么？

　　答案是：不会。这是手机的设计来做到的。TCP长连接有个心跳的时间，在国外可以很长比如30分钟，在国内则因为网络环境复杂一般10分钟。客户端发起的心跳，会短暂地消耗手机电能，但在这个心跳间隔期间，则消耗电能是很少的。当在心跳期间服务器端有推送信息过来时，客户端可以收到并做处理。

　　iOS 为了真正地为用户体验负责，不允许应用在后台活动。有了这个限制，但是对于终端设备，应用又是有必要“通知”到达用户的，随时与用户主动沟通起来的（典型的如聊天应用）。

　　这就是 APNs 的逻辑所在：iOS 自己做个长驻后台保持连接。所有应用，有必要（申请）并且被允许（用户可以改设置）的话，可以通过 APNs 中转到达用户。

　　Android 因为后台可以长驻，尤其是国内的 Android 的手机上 Google自家的推送服务 GCM 处于基本不可用的状态。所以，各App各显神通。聊天类应用的话，大多数直接借用 XMPP 规范里的一些成果。少量如微信有IM底子的，自己开发协议。这些在实现原理上与 APNs / GCM 没有本质的区别，但有一定的技术门槛。而大多数普遍应用，要使用推送的话，则使用轮询的方式简单实现。

　　其实，国外如 Urban Airship 自己实现了 Android 上的第三方提供的推送平台。国内如极光推送也实现了第三方的推送平台（技术与微信、GCM、APNs类似）。理论上，如果一个 Android 设备上多款应用都使用极光推送这种第三方推送平台的话，也可以如 APNs 一样达到节省电量、流量消耗的效果。

在开发Android的过程中，我们经常用到的WIFI在休眠情况下默认是会不连接的，这个时候当我们需要保持连接时，该如何解决

不少人说可以在系统设置的WIFI高级选项中将连接设为休眠保持连接，这个办法的确可行，对于开发者来说很容易办到，但是对于用户来说他们一般不会知道这么设置，这个时候该怎么办呢？可以使用如下代码解决

[java]
public void WifiNeverDormancy(Context mContext)
{
    ContentResolver resolver = mContext.getContentResolver();

   int value = Settings.System.getInt(resolver, Settings.System.WIFI_SLEEP_POLICY, Settings.System.WIFI_SLEEP_POLICY_DEFAULT);
   final SharedPreferences prefs=PreferenceManager.getDefaultSharedPreferences(mContext);

   Editor editor = prefs.edit();
   editor.putInt(mContext.getString(R.string.wifi_sleep_policy_default), value);

   editor.commit();
   if(Settings.System.WIFI_SLEEP_POLICY_NEVER != value)
   {
      Settings.System.putInt(resolver, Settings.System.WIFI_SLEEP_POLICY, Settings.System.WIFI_SLEEP_POLICY_NEVER);

   }
   System.out.println("wifi value:"+value);
}

public void WifiNeverDormancy(Context mContext)
{
ContentResolver resolver = mContext.getContentResolver();

    int value = Settings.System.getInt(resolver, Settings.System.WIFI_SLEEP_POLICY, Settings.System.WIFI_SLEEP_POLICY_DEFAULT);
    final SharedPreferences prefs=PreferenceManager.getDefaultSharedPreferences(mContext);

    Editor editor = prefs.edit();
    editor.putInt(mContext.getString(R.string.wifi_sleep_policy_default), value);

    editor.commit();
    if(Settings.System.WIFI_SLEEP_POLICY_NEVER != value)
    {
       Settings.System.putInt(resolver, Settings.System.WIFI_SLEEP_POLICY, Settings.System.WIFI_SLEEP_POLICY_NEVER);

}
System.out.println("wifi value:"+value);
}上面这个函数，会自动修改我们WIFI设置中的高级选项，将其设置为一直保持连接。不用使用其他控件就可以解决。

需要注意的是此函数在调用时必须现在AndroidManifest.xml中声明权限

转】Android设置手机WIFI休眠策略

在开发Android应用中，有很大一部分app是要求手机一直处于网络环境中的。在Android 设置--> WLAN -->点击菜单键选择高级 -->休眠状态下保持WLAN连接的下拉列表{始终、仅限充电时、从不(会增加数据流量)}这个设置项中，很多用户并不知道这个选项的存在，如果设置不为始终，那么我们锁屏休眠后，程序将会处于无网络状态，相应的app用户会一直处于离线模式，那么带来的效果可想而知。

那么我们开发中，应对这种情况，我们可以在程序首先开启时，读取这个值，保存起来，待程序退出时，将原先保存的值还原，这样可以很好的解决上述这个问题。

在Android API中这样描述：

public static final String WIFI_SLEEP_POLICY

Since: API Level 3

The policy for deciding when Wi-Fi should go to sleep (which will in turn switch to using the mobile data as an Internet connection).

Set to one of WIFI_SLEEP_POLICY_DEFAULT, WIFI_SLEEP_POLICY_NEVER_WHILE_PLUGGED, or WIFI_SLEEP_POLICY_NEVER.

Constant Value:"wifi_sleep_policy"

那么我们在开启应用时，首先取出这个值，上代码：

private void setWifiDormancy()
{

   int value = Settings.System.getInt(getContentResolver(), Settings.System.WIFI_SLEEP_POLICY,  Settings.System.WIFI_SLEEP_POLICY_DEFAULT);
   final SharedPreferences prefs = getSharedPreferences(getString(R.string.wifi_sleep_policy), Context.MODE_PRIVATE);
   Editor editor = prefs.edit();
   editor.putInt(getString(R.string.wifi_sleep_policy_default), value);
   editor.commit();
   if(Settings.System.WIFI_SLEEP_POLICY_NEVER != value)
   {
      Settings.System.putInt(getContentResolver(), Settings.System.WIFI_SLEEP_POLICY, WIFI_SLEEP_POLICY_NEVER);
   }

}

在应用退出我们需将这个设置的值还原：

private void restoreWifiDormancy()
{
   final SharedPreferences prefs = getSharedPreferences(getString(R.string.wifi_sleep_policy), Context.MODE_PRIVATE);
   int defaultPolicy = prefs.getInt(getString(R.string.wifi_sleep_policy_default), Settings.System.WIFI_SLEEP_POLICY_DEFAULT);
   Settings.System.putInt(getContentResolver(), Settings.System.WIFI_SLEEP_POLICY, defaultPolicy);
}

这样初始设置，退出还原我们可以让应用一直处于wifi模式下（不过前提是有wifi网络哦）。

from： http://blog.sina.com.cn/s/blog_a85b30ff0101ahzd.html

Android 关于休眠的几个坑点

首先看一下Android Powermanager Class Overview，对Android的几种不同的休眠模式有个大致了解。

如果不进行特别的设置，Android会在一定时间后屏幕变暗，在屏幕变暗后一定时间内，约几分钟，CPU也会休眠，大多数的程序都会停止运行，从而节省电量。但你可以在代码中通过对Powmanager API的调用来设置不同的休眠模式。

Flag Value CPU Screen Keyboard
PARTIAL_WAKE_LOCK On* Off Off
SCREEN_DIM_WAKE_LOCK On Dim Off
SCREEN_BRIGHT_WAKE_LOCK On Bright Off
FULL_WAKE_LOCK On Bright Bright

如上表，最高等级的休眠是屏幕，键盘等，cpu都全部休眠。可以设置不同的模式，让其产生不同的休眠，比如让cpu保持运行。
设置代码如下：

PowerManagerpm =(PowerManager)getSystemService(Context.POWER_SERVICE);
PowerManager.WakeLockwl =pm.newWakeLock(PowerManager.SCREEN_DIM_WAKE_LOCK,"My Tag");
wl.acquire();
..screen will stay on during thissection..
wl.release();

我曾经遇到的几个坑点及解决：

1.向服务器轮询的代码不执行。

曾经做一个应用，利用Timer和TimerTask，来设置对服务器进行定时的轮询，但是发现机器在某段时间后，轮询就不再进行了。查了很久才发现是休眠造成的。后来解决的办法是，利用系统的AlarmService来执行轮询。因为虽然系统让机器休眠，节省电量，但并不是完全的关机，系统有一部分优先级很高的程序还是在执行的，比如闹钟，利用AlarmService可以定时启动自己的程序，让cpu启动，执行完毕再休眠。

2.后台长连接断开。

最近遇到的问题。利用Socket长连接实现QQ类似的聊天功能，发现在屏幕熄灭一段时间后，Socket就被断开。屏幕开启的时候需进行重连，但每次看Log的时候又发现网络是链接的，后来才发现是cpu休眠导致链接被断开，当你插上数据线看log的时候，网络cpu恢复，一看网络确实是链接的，坑。最后使用了PARTIAL_WAKE_LOCK，保持CPU不休眠。

3.调试时是不会休眠的。
让我非常郁闷的是，在调试2的时候，就发现，有时Socket会断开，有时不会断开，后来才搞明白，因为我有时是插着数据线进行调试，有时拔掉数据线，这时Android的休眠状态是不一样的。而且不同的机器也有不同的表现，比如有的机器，插着数据线就会充电，有的不会，有的机器的设置的充电时屏幕不变暗等等，把自己都搞晕了。其实搞明白这个休眠机制，一切都好说了。