Android中利用前台服务白色保活

Posted 2022-11-27 周文凯

进程优先级

进程

我们都知道，每一个APP进程(process)都拥运行在独立的虚拟机(virtual machine)中，这样就保证了每个APP的独立。在系统资源紧张的时候会选择一部分进程杀掉释放内存，那么系统是如何选取杀掉哪些留下哪些呢？这就涉及到进程的优先级。

优先级

为了对运行的进程进行统一管理，系统根据进程的不同状态进行了分离，分为如下五个状态：

前台进程 (Foreground process)

可与与用户交互的进程，满足以下的都是：

• 有可与用户交互的Activity（已调onResume()）；
• 有广播接收者(BroadcastReceiver)正在接收广播；
• 有服务(Service)正在执行它的回调方法(Service.onCreate(), Service.onStart(), or Service.onDestroy())；
• 有Service调用了startForeground()方法使之位于前台运行。

前台进程系统是不会销毁的，除非极端情况。

可见进程 (Visible process)

• 有不在前台、但仍对用户可见的 Activity（已调用 onPause()）；
• 有绑定到可见（或前台）Activity 的 Service；

一般系统也不会回收可见进程的，除非要保持某个或多个前台进程存活而且资源吃紧的情况下。

服务进程 (Service process)

• 运行着一个通过startService()启动的Service；

在内存不够维持所有前台进程与可见进程运行时，服务进程会被销毁。

后台进程 (Background process)

• 用户返回到界面或切换到其他APP，看不到但是还在运行的程序。

可能随时被系统销毁，回收内存。

空进程 (Empty process)

• 没有任何活跃组件的进程；

最容易被销毁的进程

进程查看

获取进程pid

通过adb shell ps查看进程

B0000AS212345L:~ zwenkai$ adb shell ps
USER     PID   PPID  VSIZE  RSS     WCHAN    PC        NAME
root      1     0     932    688   ffffffff 00000000 S /init
root      2     0     0      0     ffffffff 00000000 S kthreadd
root      3     2     0      0     ffffffff 00000000 S ksoftirqd/0
root      6     2     0      0     ffffffff 00000000 S migration/0
... ...

由于进行信息太多，可以进行过滤下，比如我们只想查手百的进程ID，尽管不知道它的包名是什么，但一定包含baidu。ps|grep

B0000AS212345L:~ zwenkai$ adb shell ps | grep baidu
USER     PID   PPID  VSIZE  RSS     WCHAN    PC        NAME
u0_a201   9610  165   1387724 143820 ffffffff 00000000 S com.baidu.searchbox
u0_a201   10452 165   1052784 45944 ffffffff 00000000 S com.baidu.searchbox:megappInstaller

USER	PID	PPID	VSIZE	RSS	WCHAN	PC	NAME
用户	进程ID	父进程ID	虚拟内存大小	实际内存大小	0:代表正在运行	Program Counter	进程名

可以看到它的进程ID为9610。

查看进程优先级

通过上一步找到进程ID为9610，在proc目录下找到对应的进程ID文件夹，查看里面的oom_adj就可以获取到进程的优先级了。

B0000AS212345L:~ zwenkai$ adb shell
shell@hwp7:/ $ cat proc/9610/oom_adj
0

可以看到值为0，手百目前在前台，把它后台之后再看一下。

shell@hwp7:/ $ cat proc/9610/oom_adj
6

那这里的0和6分别代表什么呢？具体定义可以在com.android.server.am.ProcessList查看：

常量名称	级别(android M)	级别(android N)	描述
NATIVE_ADJ	-17	-1000	native进程
SYSTEM_ADJ	-16	-900	系统进程
PERSISTENT_PROC_ADJ	-12	-800	系统persistent进程，如telephony
PERSISTENT_SERVICE_ADJ	-11	-700	绑定系统进程或persistent进程的服务
FOREGROUND_APP_ADJ	0	0	前台进程，正在前台运行的APP
VISIBLE_APP_ADJ	1	100	可见进程
PERCEPTIBLE_APP_ADJ	2	200	用户可感知进程，如音乐播放
BACKUP_APP_ADJ	3	300	正在执行备份的进程
HEAVY_WEIGHT_APP_ADJ	4	400	高权重进程
SERVICE_ADJ	5	500	服务进程
HOME_APP_ADJ	6	600	与Home交互的进程
PREVIOUS_APP_ADJ	7	700	切换进程
CACHED_APP_MIN_ADJ	9	900	缓存进程即空进程
CACHED_APP_MAX_ADJ	15	906	缓存进程即空进程
UNKNOWN_ADJ	16	1001	未知进程

其他APP进程分析

看下其他APP的进程是怎么搞的，这里挑几款一定有Server后台进程的。

网易云音乐

Service声明

<service
    android:name="com.netease.play.player.service.VideoPlayService"
    android:process=":play" />

进程ID

1|shell@hwp7:/ $ ps | grep netease
u0_a87    16029 165   1142056 104776 ffffffff 00000000 R com.netease.cloudmusic
u0_a87    16084 165   1072908 68608 ffffffff 00000000 S com.netease.cloudmusic:browser
u0_a87    16178 165   1058940 61900 ffffffff 00000000 S com.netease.cloudmusic:play

进程优先级

有三个进程，对应进程优先级：

状态	主进程	play进程	browser进程
前台(未播放)	0	0	7
后台(未播放)	6	4	7
前台(播放)	0	0	7
后台(播放)	6	1	7

通过以上前后台变化验证了猜想，play进程在播放音乐的时候尽管后台，它的进程优先级是1，是不会被销毁的。

喜马拉雅

Service 声明

<service
    android:name="com.ximalaya.ting.android.opensdk.player.service.XmPlayerService"
    android:process=":player">
    <intent-filter
        android:priority="1000">
        <action
            android:name="com.ximalaya.ting.android.mainapp.player.service.XmPlayerService" />
    </intent-filter>
</service>

进程ID

shell@hwp7:/ $ ps | grep ximalaya
u0_a92    16944 165   1245432 156184 ffffffff 00000000 S com.ximalaya.ting.android
u0_a92    16979 165   1029400 59772 ffffffff 00000000 S com.ximalaya.ting.android:player

进程优先级

有两个进程，对应进程优先级：

状态	主进程	player进程
前台(未播放)	0	0
后台(未播放)	1	1
前台(播放)	0	0
后台(播放)	1	1

player进程后台播放时是符合预期的，发现它NB的是后台时主进程进程优先级竟然也是1,这里怀疑它进行了黑操作。

创建前台服务

TestService

class TestService : Service() 

    private val NOTICE_ID = 100

    override fun onBind(intent: Intent?): IBinder? 
        return null
    

    override fun onCreate() 
        super.onCreate()
        val builder = Notification.Builder(this)
        builder.setSmallIcon(R.mipmap.ic_launcher)
        builder.setContentTitle("TestService")
        builder.setContentText("TestService is running...")
        startForeground(NOTICE_ID, builder.notification)
    

    override fun onStartCommand(intent: Intent?, flags: Int, startId: Int): Int 
        // 如果Service被终止, 当资源允许情况下，重启service
        return START_STICKY
    

    override fun onDestroy() 
        super.onDestroy()
        // 如果Service被杀死，干掉通知
        val mManager = getSystemService(Context.NOTIFICATION_SERVICE) as NotificationManager
        mManager.cancel(NOTICE_ID)
        // 重启
        val intent = Intent(applicationContext, TestService::class.java)
        startService(intent)
    

注册Service

<service android:name=".TestService"
    android:process=":test"/>

开启服务

class MainActivity : AppCompatActivity() 

    override fun onCreate(savedInstanceState: Bundle?) 
        super.onCreate(savedInstanceState)
        setContentView(R.layout.activity_main)
        startService(Intent(this, TestService::class.java))
    

查看进程ID

1|shell@hwp7:/ $ ps | grep kevin
u0_a93    24386 165   999248 44576 ffffffff 00000000 S com.kevin.foregroundservice
u0_a93    24406 165   976268 29064 ffffffff 00000000 S com.kevin.foregroundservice:test

进程优先级

有两个进程，对应进程优先级：

状态	主进程	test进程
前台	0	1
后台	6	1

和分析的两款APP还是有差距，就是前台的时候我们的test进程优先级是1而不是0，其实通过bindService的方式创建就可以啦。

参考

1. Processes and Application Lifecycle