im即时通讯开发之Android进程保活详解

Posted 2022-07-01 wecloud1314

关于 android 平台的进程保活这一块，想必是所有 Android 开发者瞩目的内容之一。你到网上搜 Android 进程保活，可以搜出各种各样神乎其技的做法，绝大多数都是极其不靠谱。

怀着学习和膜拜的心情进去Github围观，结果发现很多人提了 Issue 说各种各样的机子无法成功保活。

 

看到这里，我瞬间就放心了。坦白的讲，我是真心不希望有这种黑科技存在的，它只会滋生更多的流氓应用，拖垮我大 Android 平台的流畅性。

那么，什么样的应用需要进程保活？通常情况下，即时通讯类的应用（包括IM聊天应用、消息推送服务等）为了保证消息的全时、实时送达能力，必须要实现进程或Service的保活。而就这一看似不起眼的问题，实际处理起来，因为众多Android手机和Android系统版本的差异，让问题的处理充满了不确定性。

本文将详细介绍关于进程保活的知识，但提前声明以下四点：

本文是本人开发 Android 至今综合各方资料所得；

不以节能来维持进程保活的手段，都是耍流氓；

本文不是教你做永生不死的进程，如果指望实现进程永生不死，请忽略本文；

本文有错误的地方，欢迎留下评论互相探讨（拍砖请轻拍）。

保活手段

当前业界的Android进程保活手段主要分为 黑、白、灰 三种，其大致的实现思路如下：

黑色保活：不同的app进程，用广播相互唤醒（包括利用系统提供的广播进行唤醒）；

白色保活：启动前台Service；

灰色保活：利用系统的漏洞启动前台Service。

黑色保活

所谓黑色保活，就是利用不同的app进程使用广播来进行相互唤醒。举个3个比较常见的场景：

场景1：开机，网络切换、拍照、拍视频时候，利用系统产生的广播唤醒app；

场景2：接入第三方SDK也会唤醒相应的app进程，如微信sdk会唤醒微信，支付宝sdk会唤醒支付宝。由此发散开去，就会直接触发了下面的 场景3；

场景3：假如你手机里装了支付宝、淘宝、天猫、UC等阿里系的app，那么你打开任意一个阿里系的app后，有可能就顺便把其他阿里系的app给唤醒了。（只是拿阿里打个比方，其实BAT系都差不多）。

没错，我们的Android手机就是一步一步的被上面这些场景给拖卡机的。即时通讯开发

 

针对场景1，估计Google已经开始意识到这些问题，所以在最新的Android N取消了 ACTION_NEW_PICTURE（拍照），ACTION_NEW_VIDEO（拍视频），CONNECTIVITY_ACTION（网络切换）等三种广播，无疑给了很多app沉重的打击。

而开机广播的话，记得有一些定制ROM的厂商早已经将其去掉。针对场景2和场景3，因为调用SDK唤醒app进程属于正常行为，此处不讨论。

但是在借助LBE分析app之间的唤醒路径的时候，发现了两个问题：

很多推送SDK也存在唤醒app的功能；

app之间的唤醒路径真是多，且错综复杂。

我把自己使用的手机测试结果给大家围观一下（我的手机是小米4C，刷了原生的Android5.1系统，且已经获得Root权限才能查看这些唤醒路径）。

可以看到以上3条唤醒路径，但是涵盖的唤醒应用总数却达到了23+43+28款，数目真心惊人。请注意，这只是我手机上一款app的唤醒路径而已，到了这里是不是有点细思极恐。

当然，这里依然存在一个疑问，就是LBE分析这些唤醒路径和互相唤醒的应用是基于什么思路，我们不得而知。所以我们也无法确定其分析结果是否准确，如果有LBE的童鞋看到此文章，不知可否告知一下思路呢？但是，手机打开一个app就唤醒一大批，我自己可是亲身体验到这种酸爽的......

白色保活

白色保活手段非常简单，就是调用系统api启动一个前台的Service进程，这样会在系统的通知栏生成一个Notification，用来让用户知道有这样一个app在运行着，哪怕当前的app退到了后台。如下方的LBE和QQ音乐这样：

灰色保活

灰色保活，这种保活手段是应用范围最广泛。它是利用系统的漏洞来启动一个前台的Service进程，与普通的启动方式区别在于，它不会在系统通知栏处出现一个Notification，看起来就如同运行着一个后台Service进程一样。这样做带来的好处就是，用户无法察觉到你运行着一个前台进程（因为看不到Notification）,但你的进程优先级又是高于普通后台进程的。

那么如何利用系统的漏洞呢，大致的实现思路和代码如下：

思路一：API < 18，启动前台Service时直接传入new Notification()；

思路二：API >= 18，同时启动两个id相同的前台Service，然后再将后启动的Service做stop处理。

代码大致就是这样，能让你神不知鬼不觉的启动着一个前台Service。其实市面上很多app都用着这种灰色保活的手段，什么？你不信？好吧，我们来验证一下。流程很简单，打开一个app，看下系统通知栏有没有一个 Notification，如果没有，我们就进入手机的adb shell模式，然后输入下面的shell命令：

1dumpsys activity services PackageName

打印出指定包名的所有进程中的Service信息，看下有没有 isForeground=true 的关键信息。如果通知栏没有看到属于app的 Notification 且又看到 isForeground=true 则说明了，此app利用了这种灰色保活的手段。

下面分别是我手机上微信、qq、支付宝、陌陌的测试结果，大家有兴趣也可以自己验证一下。

其实Google察觉到了此漏洞的存在，并逐步进行封堵。这就是为什么这种保活方式分 API >= 18 和 API < 18

两种情况，从Android5.0的ServiceRecord类的postNotification函数源代码中可以看到这样的一行注释：

当某一天 API >= 18

的方案也失效的时候，我们就又要另谋出路了。需要注意的是，使用灰色保活并不代表着你的Service就永生不死了，只能说是提高了进程的优先级。如果你的app进程占用了大量的内存，按照回收进程的策略，同样会干掉你的app。感兴趣于灰色保活是如何利用系统漏洞不显示

Notification 的童鞋，可以研究一下系统的 ServiceRecord、NotificationManagerService

等相关源代码，因为不是本文的重点，所以不做详述。

了解Android进程回收机制

熟悉Android系统的童鞋都知道，系统出于体验和性能上的考虑，app在退到后台时系统并不会真正的kill掉这个进程，而是将其缓存起来。打开的应用越多，后台缓存的进程也越多。在系统内存不足的情况下，系统开始依据自身的一套进程回收机制来判断要kill掉哪些进程，以腾出内存来供给需要的app。这套杀进程回收内存的机制就叫 Low Memory Killer ，它是基于Linux内核的 OOM Killer（Out-Of-Memory killer）机制诞生。

了解完 Low Memory Killer，再科普一下oom_adj。什么是oom_adj？它是linux内核分配给每个系统进程的一个值，代表进程的优先级，进程回收机制就是根据这个优先级来决定是否进行回收。对于oom_adj的作用，你只需要记住以下几点即可：

进程的oom_adj越大，表示此进程优先级越低，越容易被杀回收；越小，表示进程优先级越高，越不容易被杀回收

普通app进程的oom_adj>=0,系统进程的oom_adj才可能<0