盘点im即时通讯开发中Android后台保活方案

Posted 2023-03-06

参考技术A 对于IM应用和消息推送服务的开发者来说，在android机型上的后台保活是个相当头疼的问题。

老板一句：“为什么微信、QQ能收到消息，而你写的APP却不行？”，直接让人崩溃，话说老板你这APP要是整成微信、APP那么牛，直接进手机厂商白名单，还要程序员在这瞎忙活？

好了，抱怨归抱怨，活还得干，不然靠谁养活广大苦逼的程序员？

正因为Android系统版本的差异，也导致了各种保活黑科技的运行效果大相径庭，所以本文正好借此机会，盘点一下当前主流（截止2019年前）的保活黑科技在市面上各版本Android手机上的运行效果，希望能给大家提供一些客观的参考。

其实Android端APP搞保活的目的倒不是为了干什么见不得人的坏事（但不排除动机不纯的开发者），主要是像IM即时通讯应用和资讯类应用等需要搞后台消息推送、运动类应用需要在后台实时监测用户的运动数据等，因为现在越来越多的手机厂商为了省电策略考虑，基本上如果你的应用没有被加入白名单，一旦处于后台就会被系统限制甚至干掉，但使用APP的用户才不听你这些解释——反正“我”就要你的APP能如期正常运行，开发者也是不得已而为之。

以消息推送为例，当APP处于后台或关闭时，消息推送对于某些应用来说非常有用，比如：

    1）IM即时通讯聊天应用：聊天消息通知、音视频聊天呼叫等，典型代表有：微信、QQ、易信、米聊、钉钉、Whatsup、Line；

    2）新闻资讯应用：最新资讯通知等，典型代表有：网易新闻客户端、腾讯新闻客户端；

    3）SNS社交应用：转发/关注/赞等通知，典型代表有：微博、知乎；

    4）邮箱客户端：新邮件通知等，典型代表有：QQ邮箱客户端、Foxmail客户端、网易邮箱大师；

    5）金融支付应用：收款通知、转账通知等，典型代表有：支付宝、各大银行的手机银行等；

      .... ....

在上述的各种应用中，尤其对于用户接触最多、最平常的IM聊天应用或新闻资讯来说，保活和消息推送简直事关APP的“生死”，消息推送这种能力已经被越来越多的APP作为基础能力之一，因为移动互联网时代下，用户的“全时在线”能力非常诱人和强大，能随时随地即时地将各种重要信息推送给用户，无疑是非常有意义的。

题外话：实际上，对于后台消息推送能力，Android原版系统早就内置了系统级推送服务（跟ios上的APNs服务是一个东西），它就是GCM服务（现在升级为FCM了），但众所周之的原因，谷哥的服务在国内都是用不了的（你懂的）——无奈啊！

主要黑科技方案有：

    1）监听广播：监听全局的静态广播，比如时间更新的广播、开机广播、解锁屏、网络状态、解锁加锁亮屏暗屏（3.1版本），高版本需要应用开机后运行一次才能监听这些系统广播，目前此方案失效。可以更换思路，做APP启动后的保活（监听广播启动保活的前台服务）；

    2）定时器、JobScheduler：假如应用被系统杀死，那么定时器则失效，此方案失效。JobService在5.0,5.1,6.0作用很大，7.0时候有一定影响（可以在电源管理中给APP授权）；

    3）双进程（NDK方式Fork子进程）、双Service守护：高版本已失效，5.0起系统回收策略改成进程组。双Service方案也改成了应用被杀，任何后台Service无法正常状态运行；

    4）提高Service优先级：只能一定程度上缓解Service被立马回收。 即时通讯聊天软件app开发可以咨询蔚可云。

针对上述方案，具体的实现思路，通常是这样的：

    1）进程拉活：AIDL方式单进程、双进程方式保活Service（最极端的例子就是推送厂商的互相唤醒复活：极光、友盟、以及各大厂商的推送，同派系APP广播互相唤醒：比如今日头条系、阿里系）；

    2）降低oom_adj的值：常驻通知栏（可通过启动另外一个服务关闭Notification，不对oom_adj值有影响）、使用”1像素“的Activity覆盖在getWindow()的view上（据传某不可言说的IM大厂用过这个方案，虽然他们从未正面承认过）、循环播放无声音频（黑科技，7.0下杀不掉）；

    3）监听锁屏广播：使Activity始终保持前台；

    4）使用自定义锁屏界面：覆盖了系统锁屏界面；

    5）创建子进程：通过android:process属性来为Service创建一个进程；

    6）白名单：跳转到系统白名单界面让用户自己添加app进入白名单。

使用AIDL绑定方式新建2个Service优先级（防止服务同时被系统杀死）不一样的守护进程互相拉起对方，并在每一个守护进程的ServiceConnection的绑定回调里判断保活Service是否需要重新拉起和对守护线程进行重新绑定。

后台播放音乐这种保活方法，亲身经历过：

记得当时用的是某运动记步APP，它为了保活就是这么干的。之所以被我发现，是因为在我的Android手机上，每次打开这个APP居然总能莫名其妙听到若有若无的环境噪音样的声音，尤其安静的场所下更明显。我个人估计这个APP里用的保活音频文件，很可能就是程序员在简陋的条件下随手自已录制的，虽然也是不得以为之，但做法确实是有点粗糙。

总结一下，以上方案在当前主流手机上的运行效果

【1】双进程守护方案（基于onStartCommand() return START_STICKY）：

    1）原生5.0、5.1：原生任务栏滑动清理app，Service会被杀掉，然后被拉起，接着一直存活；

    2）金立F100(5.1)：一键清理直接杀掉整个app，包括双守护进程。不手动清理情况下，经测试能锁屏存活至少40分钟；

    3）华为畅享5x（6.0）：一键清理直接杀掉整个app，包括双守护进程。不手动清理下，锁屏只存活10s。结论：双进程守护方案失效；

    4）美图m8s(7.1.1)：一键清理直接杀掉整个app，包括双守护进程。不清理情况下，锁屏会有被杀过程（9分钟左右被杀），之后重新复活，之后不断被干掉然后又重新复活。结论：双守护进程可在后台不断拉起Service；

    5）原生7.0：任务栏清除APP后，Service存活。使用此方案后Service照样存活；

    6）LG V30+(7.1.2)：不加双进程守护的时候，一键清理无法杀掉服务。加了此方案之后也不能杀掉服务，锁屏存活（测试观察大于50分钟）；

    7）小米8(8.1)：一键清理直接干掉app并且包括双守护进程。不清理情况下，不加守护进程方案与加守护进程方案Service会一直存活，12分钟左右closed。结论：此方案没有起作用。

▲ 结论：除了华为此方案无效以及未更改底层的厂商不起作用外（START_STICKY字段就可以保持Service不被杀）。此方案可以与其他方案混合使用。

【2】监听锁屏广播打开1像素Activity（基于onStartCommand() return START_STICKY）：

    1）原生5.0、5.1：锁屏后3s服务被干掉然后重启（START_STICKY字段起作用）；

    2）华为畅享5x（6.0）：锁屏只存活4s。结论：方案失效；

    3）美图m8s(7.1.1)：同原生5.0；

    4）原生7.0：同美图m8s；

    5）LG V30+(7.1.2)：锁屏后情况跟不加情况一致，服务一致保持运行，结论：此方案不起作用；

    6）小米8(8.1)：关屏过2s之后app全部被干掉。结论：此方案没有起作用。

▲ 结论：此方案无效果。

【3】故意在后台播放无声的音乐（基于onStartCommand() return START_STICKY）：

    1）原生5.0、5.1：锁屏后3s服务被干掉然后重启（START_STICKY字段起作用）；

    2）华为畅享5x（6.0）：一键清理后服务依然存活，需要单独清理才可杀掉服务，锁屏8分钟后依然存活。结论：此方案适用；

    3）美图m8s(7.1.1)：同5.0；

    4）原生7.0：任务管理器中关闭APP后服务被干掉，大概过3s会重新复活（同仅START_STICKY字段模式）。结论：看不出此方案有没有其作用；

    5）LG V30+(7.1.2)：使用此方案前后效果一致。结论：此方案不起作用；

    6）小米8(8.1)：一键清理可以杀掉服务。锁屏后保活超过20分钟。

▲ 结论：成功对华为手机保活。小米8下也成功突破20分钟。

【4】使用JobScheduler唤醒Service（基于onStartCommand() return START_STICKY）：

    1）原生5.0、5.1：任务管理器中干掉APP，服务会在周期时间后重新启动。结论：此方案起作用；

    2）华为畅享5x（6.0）：一键清理直接杀掉APP，过12s左右会自动重启服务，JobScheduler起作用；

    3）美图m8s(7.1.1)：一键清理直接杀掉APP，无法自动重启；

    4）原生7.0：同美图m8s(7.1.1)；

    5）小米8(8.1)：同美图m8s(7.1.1)。

▲ 结论：只对5.0，5.1、6.0起作用。

【5】混合使用的效果，并且在通知栏弹出通知：

    1）原生5.0、5.1：任务管理器中干掉APP，服务会在周期时间后重新启动。锁屏超过11分钟存活；

    2）华为畅享5x（6.0）：一键清理后服务依然存活，需要单独清理才可杀掉服务。结论：方案适用；

    3）美图m8s(7.1.1)：一键清理APP会被杀掉。正常情况下锁屏后服务依然存活；

    4）原生7.0：任务管理器中关闭APP后服务被干掉，过2s会重新复活；

    5）小米8(8.1)：一键清理可以杀掉服务，锁屏下后台保活时间超过38分钟；

    6）荣耀10（8.0）：一键清理杀掉服务，锁屏下后台保活时间超过23分钟。