android: 後台執行的定時任務

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Android 中的定時任務一般有兩種實現方式，一種是使用 Java API 裡提供的 Timer 類， 一種是使用 Android 的 Alarm 機制。這兩種方式在多數情況下都能實作類別似的效果，但 Timer 有一個明顯的短板，它並不太適用於那些需要長期在後台啟動並執行定時任務。我們都知道，為 了能讓電池更加耐用，每種手機都會有自己的休眠策略，Android 手機就會在長時間不操作 的情況下自動讓 CPU 進入到睡眠狀態，這就有可能導致 Timer 中的定時任務無法正常運行。 而 Alarm 機制則不存在這種情況，它具有喚醒 CPU 的功能，即可以保證每次需要執行定時 任務的時候 CPU 都能正常工作。需要注意，這裡喚醒 CPU 和喚醒螢幕完全不是同一個概念， 千萬不要產生混淆。

那麼首先我們來看一下 Alarm 機制的用法吧，其實並不複雜，主要就是藉助了 AlarmManager 類來實現的。這個類和 NotificationManager 有點類似，都是通過調用 Context 的 getSystemService()方法來擷取執行個體的，只是這裡需要傳入的參數是 Context.ALARM_SERVICE。 因此，擷取一個 AlarmManager 的執行個體就可以寫成：

 AlarmManager manager = (AlarmManager) getSystemService(Context.ALARM_SERVICE);

接下來調用 AlarmManager 的 set()方法就可以設定一個定時任務了，比如說想要設定一 個任務在 10 秒鐘後執行，就可以寫成：

 long triggerAtTime = SystemClock.elapsedRealtime() + 10 * 1000; manager.set(AlarmManager.ELAPSED_REALTIME_WAKEUP, triggerAtTime, pendingIntent); 上面的兩行代碼你不一定能看得明白，因為 set()方法中需要傳入的三個參數稍微有點複雜，下面我們就來仔細地分析一下。第一個參數是一個整型參數，用於指定 AlarmManager 的工作類型，有四種值可選，分別是 ELAPSED_REALTIME、ELAPSED_REALTIME_WAKEUP、 RTC 和 RTC_WAKEUP。其中 ELAPSED_REALTIME 表示讓定時任務的觸發時間從系統開 機開始算起，但不會喚醒 CPU。ELAPSED_REALTIME_WAKEUP 同樣表示讓定時任務的觸 發時間從系統開機開始算起，但會喚醒 CPU。RTC 表示讓定時任務的觸發時間從 1970 年 1 月 1 日 0 點開始算起，但不會喚醒 CPU。RTC_WAKEUP 同樣表示讓定時任務的觸發時間從

1970 年 1 月 1 日 0 點開始算起，但會喚醒 CPU。使用 SystemClock.elapsedRealtime()方法可 以擷取到系統開機至今所經曆時間的毫秒數，使用 System.currentTimeMillis()方法可以擷取 到 1970 年 1 月 1 日 0 點至今所經曆時間的毫秒數。

然後看一下第二個參數，這個參數就好理解多了，就是定時任務觸發的時間，以毫秒為 單位。如果第一個參數使用的是 ELAPSED_REALTIME 或 ELAPSED_REALTIME_WAKEUP， 則這裡傳入開機至今的時間再加上順延強制的時間。如果第一個參數使用的是 RTC 或 RTC_WAKEUP，則這裡傳入 1970 年 1 月 1 日 0 點至今的時間再加上順延強制的時間。第三個參數是一個 PendingIntent，對於它你應該已經不會陌生了吧。這裡我們一般會調

用 getBroadcast()方法來擷取一個能夠執行廣播的 PendingIntent。這樣當定時任務被觸發的時 候，廣播接收器的 onReceive()方法就可以得到執行。

瞭解了 set()方法的每個參數之後，你應該能想到，設定一個任務在 10 秒鐘後執行還可 以寫成：

 

long triggerAtTime = System.currentTimeMillis() + 10 * 1000; manager.set(AlarmManager.RTC_WAKEUP, triggerAtTime, pendingIntent); 好了，現在你已經掌握 Alarm 機制的基本用法，下面我們就來建立一個可以長期在後台執行定時任務的服務。建立一個 ServiceBestPractice 項目，然後新增一個 LongRunningService

類，代碼如下所示：

 

public class LongRunningService extends Service {

 

 

@Override

public IBinder onBind(Intent intent) {

return null;

}

 

 

@Override

public int onStartCommand(Intent intent, int flags, int startId) {

new Thread(new Runnable() {

@Override

public void run() {

Log.d("LongRunningService", "executed at " + new Date().

toString());

}

}).start();

AlarmManager manager = (AlarmManager) getSystemService(ALARM_SERVICE);

int anHour = 60 * 60 * 1000;   // 這是一小時的毫秒數

long triggerAtTime = SystemClock.elapsedRealtime() + anHour; Intent i = new Intent(this, AlarmReceiver.class); PendingIntent pi = PendingIntent.getBroadcast(this, 0, i, 0);

manager.set(AlarmManager.ELAPSED_REALTIME_WAKEUP, triggerAtTime, pi);

return super.onStartCommand(intent, flags, startId);

}

 

 

}

我們在 onStartCommand()方法裡開啟了一個子線程，然後在子線程裡就可以執行具體的邏輯操作了。這裡簡單起見，只是列印了一下當前的時間。

建立線程之後的代碼就是我們剛剛講解的 Alarm 機制的用法了，先是擷取到 了 AlarmManager 的執行個體，然後定義任務的觸發時間為一小時後，再使用 PendingIntent 指定處 理定時任務的廣播接收器為 AlarmReceiver，最後調用 set()方法完成設定。

顯然，AlarmReceiver 目前還不存在呢，所以下一步就是要建立一個 AlarmReceiver 類， 並讓它繼承自 BroadcastReceiver，代碼如下所示：

 

public class AlarmReceiver extends BroadcastReceiver {

 

 

@Override

public void onReceive(Context context, Intent intent) {

Intent i = new Intent(context, LongRunningService.class);

context.startService(i);

}

 

 

}

onReceive() 方法裡的代碼非常簡單，就是構建出了一個 Intent 對象，然後去啟動 LongRunningService 這個服務。那麼這裡為什麼要這樣寫呢？其實在不知不覺中，這就已經 將一個長期在後台定時啟動並執行服務完成了。因為一旦啟動 LongRunningService ，就會在 onStartCommand()方法裡設定一個定時任務，這樣一小時後 AlarmReceiver 的 onReceive()方 法就將得到執行，然後我們在這裡再次啟動 LongRunningService，這樣就形成了一個永久的 迴圈，保證 LongRunningService 可以每隔一小時就會啟動一次，一個長期在後台定時啟動並執行 服務自然也就完成了。

接下來的任務也很明確了，就是我們需要在開啟程式的時候啟動一次 LongRunningService， 之後 LongRunningService 就可以一直運行了。修改 MainActivity 中的代碼，如下所示：

 

public class MainActivity extends Activity {

 

 

@Override

protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {

super.onCreate(savedInstanceState);

Intent intent = new Intent(this, LongRunningService.class);

startService(intent);

}

 

 

}

最後別忘了，我們所用到的服務和廣播接收器都要在 AndroidManifest.xml 中註冊才行， 代碼如下所示：

 

<manifest xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android" package="com.example.servicebestpractice"

android:versionCode="1" android:versionName="1.0" >

……

<application android:allowBackup="true" android:icon="@drawable/ic_launcher" android:label="@string/app_name" android:theme="@style/AppTheme" >

<activity android:name="com.example.servicebestpractice.MainActivity" android:label="@string/app_name" >

<intent-filter>

<action android:name="android.intent.action.MAIN" />

<category android:name="android.intent.category.LAUNCHER" />

</intent-filter>

</activity>

<service android:name=".LongRunningService" >

</service>

<receiver android:name=".AlarmReceiver" >

</receiver>

</application>

</manifest>

現在就可以來運行一下程式了。雖然你不會在介面上看到任何有用的資訊，但實際上 LongRunningService 已經在後台悄悄地運行起來了。為了能夠驗證一下運行結果，我將手機 閑置了幾個小時，然後觀察 LogCat 中的列印日誌， 9.15 所示。

 

圖   9.15

可以看到，LongRunningService 果然如我們所願地運行著，每隔一小時都會列印一條日誌。這樣，當你真正需要去執行某個定時任務的時候，只需要將列印日誌替換成具體的任務 邏輯就行了。

另外需要注意的是，從 Android 4.4 版本開始，Alarm 任務的觸發時間將會變得不準確， 有可能會延遲一段時間後任務才能得到執行。這並不是個 bug，而是系統在耗電性方面進行 的最佳化。系統會自動檢測目前有多少 Alarm 任務存在，然後將觸發時間將近的幾個任務放在 一起執行，這就可以大幅度地減少 CPU 被喚醒的次數，從而有效延長電池的使用時間。

當然，如果你要求 Alarm 任務的執行時間必須準備無誤，Android 仍然提供瞭解決方案。 使用 AlarmManager 的 setExact()方法來替代 set()方法，就可以保證任務準時執行了。

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