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对应用中Alarm优化

起因:华为应用市场反馈Alarm唤醒次数过多,需要优化。
未优化之前通过华为的DevEco进行功耗测试,在Mate 9上每小时唤醒71次,在p10上每小时唤醒62,妥妥的手机没办法进入休眠状态,而他们的标准是每个应用每小时唤醒不超过20次。
测试结果

查找使用Alarm的代码

  1. Alarm的使用需要AlarmManager,而AlarmManager的获取是通过getSystemService(ALARM_SERVICE)获取到的,找到了某个类中中的doMyJob方法,其中每隔5分钟唤醒一次设备。其他的Alarm服务间隔时间比较长,有的是一天唤醒一次,有的是定时上午九点唤醒,这些闹钟全部加起来一小时也不会超过15次。
  2. 使用 adb shell dumpsys alarm | grep “包名” 查看系统中的存在哪些Alarm并通过项目包名过滤掉不是自己工程的Alarm,发现了 *walarm*:包名.service_alive_alarm_filter,查看相关代码发现每隔十分钟唤醒一次设备,一方面是为了保活,一方面是为了检查计步传感器是否开启,因为有些设备在息屏之后会关闭计步传感器,这时候我们需要切换到自己的计步算法,通过加速度传感器来计算运动步数。
  3. 调整这两个Alarm的唤醒频率, 提交到DevEco进行测试,结果如下:
    测试结果

查找三方使用的Alarm

  1. 仔细查看使用adb shell找到的alarm,发现了这货 *walarm*:AlarmNioTaskSchedule.包名,如果是我们自己在工程里面设置的Alarm,一般是以自己的项目包名命名的,接着查dump出来的信息,找到了两个唤醒间隔时间非常短的Alarm,粗略估计每个的唤醒间隔在4分钟半。下面日志中when就是alarm唤醒的时间点
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    ELAPSED_WAKEUP #0: Alarm{a359f35 type 2 when 1911290944 包名}
    operation=PendingIntent{7551fca: PendingIntentRecord{eb70106 包名 startService}}
    ELAPSED_WAKEUP #1: Alarm{80150f type 2 when 1911660925 包名}
    operation=PendingIntent{58db99c: PendingIntentRecord{35972a0 包名 broadcastIntent}}

通过PendingIntent和PendingIntentRecord的编号,结合 adb shell dumpsys activity intents | grep “包名”
找到设置该Alarm的包名:

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#4: PendingIntentRecord{eb70106 包名 startService}
uid=10415 packageName=包名 type=startService flags=0x0
requestIntent=act=com.qiyukf.desk.ACTION.KEEP_ALIVE cmp=包名/com.qiyukf.nimlib.service.NimService (has extras)

#8: PendingIntentRecord{35972a0 包名 broadcastIntent}
uid=10415 packageName=包名 type=broadcastIntent flags=0x0
requestIntent=act=com.qiyukf.nim.ACTION.ALARM.REPEATING cmp=包名/com.qiyukf.nimlib.service.NimReceiver

由于是三方的包,没办法修改代码来完成,只能用其他方法。
翻看设置Alarm的源码发现:由于设置Alarm的时候需要调用set或者setRepeating方法,最终都会调用setImpl方法,最后通过进程间通信,调IAlarmManager的set方法。
IAlarmManager的实现类是AlarmManagerService,只需要替换掉这个类的实例,在调用它的set方法时,替换掉alarm的时间间隔
就可以减少一部分alarm的唤醒。
由于hook的时间越早越好,于是选在Application初始化的时候进行hook,在Application的onCreate方法中:

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//替换IAlarmService
try {
AlarmManager alarm = (AlarmManager) getSystemService(ALARM_SERVICE);
Class<?> alarmManagerClass = alarm.getClass();
Field mService = alarmManagerClass.getDeclaredField("mService");
mService.setAccessible(true);
Object mSerViceInstant = mService.get(alarm);

AlarmManagerInvocationHandler handler = new AlarmManagerInvocationHandler(mSerViceInstant);
Class<?> IActivityManagerIntercept = Class.forName("android.app.IAlarmManager");
Object proxy = Proxy.newProxyInstance(Thread.currentThread().getContextClassLoader(),
new Class<?>[]{IActivityManagerIntercept}, handler);
mService.set(alarm, proxy);

} catch (Exception e) {
Log.e("alarm_manager", "替换出错");
e.printStackTrace();
}
class AlarmManagerInvocationHandler implements InvocationHandler {

private Object iAlarmManagerObject;

private AlarmManagerInvocationHandler(Object iAlarmManagerObject) {
this.iAlarmManagerObject = iAlarmManagerObject;
}

@Override
public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {


Log.i("alarm_manager", method.getName());
//小于五小时间隔的设置为五小时
if ("set".equals(method.getName())) {
Log.e("alarm_manager", "调用了mService.set()");
int minAlarmInterval = 300 * 60 * 1000;
try {
long interval = 0;
int alarmManagerTimeType = Integer.valueOf(args[1].toString());
long alarmManagerAtTime = Long.valueOf(args[2].toString());
Log.e("alarm_manager_interval", "alarmManagerTimeType:" +alarmManagerTimeType);
Log.e("alarm_manager_interval", "alarmManagerAtTime:" +alarmManagerAtTime);
switch (alarmManagerTimeType) {
case AlarmManager.RTC_WAKEUP:
case AlarmManager.RTC:
Log.e("alarm_manager_interval", "currentTimeMillis--RTC:" +System.currentTimeMillis());
interval = alarmManagerAtTime - System.currentTimeMillis();
if(interval < minAlarmInterval){
interval = minAlarmInterval;
args[2] = System.currentTimeMillis() + interval;
}
break;
case AlarmManager.ELAPSED_REALTIME:
case AlarmManager.ELAPSED_REALTIME_WAKEUP:
Log.e("alarm_manager_interval", "currentTimeMillis--ELAPSED_REALTIME:" +SystemClock.elapsedRealtime());
interval = alarmManagerAtTime - SystemClock.elapsedRealtime();
if(interval < minAlarmInterval){
interval = minAlarmInterval;
args[2] = SystemClock.elapsedRealtime() + interval;
}
break;
}
Log.e("alarm_manager_interval",interval+"-->" + interval/1000/60 );


} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}

}
return method.invoke(iAlarmManagerObject, args);
}
}

打包提交DevEco进行测试,结果如下:
测试结果

当前结果

从最初的60-70次优化到现在的19-23次,但还是不符合华为的标准每小时小于20次,原因在于有一个Alarm没有找到所属的程序包,不知道是在哪里设置的

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RTC_WAKEUP #0: Alarm{c5091d9 type 0 when 1534851817125 包名}
tag=*walarm*:AlarmTaskSchedule.包名
operation=PendingIntent{194679e: PendingIntentRecord{e513b24 包名 broadcastIntent}}
*walarm*:AlarmTaskSchedule.包名

这个Alarm粗略估计每小时唤醒次数在15-20次之间,既然通过hook底层代码的方法没有拦截下它,估计是通过jni在更加底层进行的操作,目前还在排查