Android 調(diào)度重復(fù)的鬧鐘

編寫(xiě):jdneo - 原文:http://developer.android.com/training/scheduling/alarms.html

鬧鐘（基于AlarmManager類(lèi)）給予你一種在應(yīng)用使用期之外執(zhí)行與時(shí)間相關(guān)的操作的方法。你可以使用鬧鐘初始化一個(gè)長(zhǎng)時(shí)間的操作，例如每天開(kāi)啟一次后臺(tái)服務(wù)，下載當(dāng)日的天氣預(yù)報(bào)。

鬧鐘具有如下特性：

• 允許你通過(guò)預(yù)設(shè)時(shí)間或者設(shè)定某個(gè)時(shí)間間隔，來(lái)觸發(fā)Intent；
• 你可以將它與BroadcastReceiver相結(jié)合，來(lái)啟動(dòng)服務(wù)并執(zhí)行其他操作；
• 可在應(yīng)用范圍之外執(zhí)行，所以你可以在你的應(yīng)用沒(méi)有運(yùn)行或設(shè)備處于睡眠狀態(tài)的情況下，使用它來(lái)觸發(fā)事件或行為；
• 幫助你的應(yīng)用最小化資源需求，你可以使用鬧鐘調(diào)度你的任務(wù)，來(lái)替代計(jì)時(shí)器或者長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)運(yùn)行的后臺(tái)服務(wù)。

Note：對(duì)于那些需要確保在應(yīng)用使用期之內(nèi)發(fā)生的定時(shí)操作，可以使用鬧鐘替代使用Handler結(jié)合Timer與Thread的方法。因?yàn)樗梢宰孉ndroid系統(tǒng)更好地統(tǒng)籌系統(tǒng)資源。

權(quán)衡利弊

重復(fù)鬧鐘的機(jī)制比較簡(jiǎn)單，沒(méi)有太多的靈活性。它對(duì)于你的應(yīng)用來(lái)說(shuō)或許不是一種最好的選擇，特別是當(dāng)你想要觸發(fā)網(wǎng)絡(luò)操作的時(shí)候。設(shè)計(jì)不佳的鬧鐘會(huì)導(dǎo)致電量快速耗盡，而且會(huì)對(duì)服務(wù)端產(chǎn)生巨大的負(fù)荷。

當(dāng)我們從服務(wù)端同步數(shù)據(jù)時(shí)，往往會(huì)在應(yīng)用不被使用的時(shí)候時(shí)被喚醒觸發(fā)執(zhí)行某些操作。此時(shí)你可能希望使用重復(fù)鬧鐘。但是如果存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的服務(wù)端是由你控制的，使用Google Cloud Messaging（GCM）結(jié)合sync adapter是一種更好解決方案。SyncAdapter提供的任務(wù)調(diào)度選項(xiàng)和AlarmManager基本相同，但是它能提供更多的靈活性。比如：同步的觸發(fā)可能基于一條“新數(shù)據(jù)”提示消息，而消息的產(chǎn)生可以基于服務(wù)器或設(shè)備，用戶(hù)的操作（或者沒(méi)有操作），每天的某一時(shí)刻等等。

最佳實(shí)踐方法

在設(shè)計(jì)重復(fù)鬧鐘過(guò)程中，你所做出的每一個(gè)決定都有可能影響到你的應(yīng)用將會(huì)如何使用系統(tǒng)資源。例如，我們假想一個(gè)會(huì)從服務(wù)器同步數(shù)據(jù)的應(yīng)用。同步操作基于的是時(shí)鐘時(shí)間，具體來(lái)說(shuō)，每一個(gè)應(yīng)用的實(shí)例會(huì)在下午十一點(diǎn)整進(jìn)行同步，巨大的服務(wù)器負(fù)荷會(huì)導(dǎo)致服務(wù)器響應(yīng)時(shí)間變長(zhǎng)，甚至拒絕服務(wù)。因此在我們使用鬧鐘時(shí)，請(qǐng)牢記下面的最佳實(shí)踐建議：

• 對(duì)任何由重復(fù)鬧鐘觸發(fā)的網(wǎng)絡(luò)請(qǐng)求添加一定的隨機(jī)性（抖動(dòng)）：
  • 在鬧鐘觸發(fā)時(shí)做一些本地任務(wù)?！氨镜厝蝿?wù)”指的是任何不需要訪(fǎng)問(wèn)服務(wù)器或者從服務(wù)器獲取數(shù)據(jù)的任務(wù)；
  • 同時(shí)對(duì)于那些包含有網(wǎng)絡(luò)請(qǐng)求的鬧鐘，在調(diào)度時(shí)機(jī)上增加一些隨機(jī)性。
• 盡量讓你的鬧鐘頻率最?。?/li>
• 如果不是必要的情況，不要喚醒設(shè)備（這一點(diǎn)與鬧鐘的類(lèi)型有關(guān)，本節(jié)課后續(xù)部分會(huì)提到）；
• 觸發(fā)鬧鐘的時(shí)間不必過(guò)度精確； 盡量使用setInexactRepeating()方法替代setRepeating()方法。當(dāng)你使用setInexactRepeating()方法時(shí)，Android系統(tǒng)會(huì)集中多個(gè)應(yīng)用的重復(fù)鬧鐘同步請(qǐng)求，并一起觸發(fā)它們。這可以減少系統(tǒng)將設(shè)備喚醒的總次數(shù)，以此減少電量消耗。從Android 4.4（API Level19）開(kāi)始，所有的重復(fù)鬧鐘都將是非精確型的。注意雖然setInexactRepeating()是setRepeating()的改進(jìn)版本，它依然可能會(huì)導(dǎo)致每一個(gè)應(yīng)用的實(shí)例在某一時(shí)間段內(nèi)同時(shí)訪(fǎng)問(wèn)服務(wù)器，造成服務(wù)器負(fù)荷過(guò)重。因此如之前所述，對(duì)于網(wǎng)絡(luò)請(qǐng)求，我們需要為鬧鐘的觸發(fā)時(shí)機(jī)增加隨機(jī)性。
• 盡量避免讓鬧鐘基于時(shí)鐘時(shí)間。

想要在某一個(gè)精確時(shí)刻觸發(fā)重復(fù)鬧鐘是比較困難的。我們應(yīng)該盡可能使用ELAPSED_REALTIME。不同的鬧鐘類(lèi)型會(huì)在本節(jié)課后半部分展開(kāi)。

設(shè)置重復(fù)鬧鐘

如上所述，對(duì)于定期執(zhí)行的任務(wù)或者數(shù)據(jù)查詢(xún)而言，使用重復(fù)鬧鐘是一個(gè)不錯(cuò)的選擇。它具有下列屬性：

• 鬧鐘類(lèi)型（后續(xù)章節(jié)中會(huì)展開(kāi)討論）；
• 觸發(fā)時(shí)間。如果觸發(fā)時(shí)間是過(guò)去的某個(gè)時(shí)間點(diǎn)，鬧鐘會(huì)立即被觸發(fā)；
• 鬧鐘間隔時(shí)間。例如，一天一次，每小時(shí)一次，每五秒一次，等等；
• 在鬧鐘被觸發(fā)時(shí)才被發(fā)出的Pending Intent。如果你為同一個(gè)Pending Intent設(shè)置了另一個(gè)鬧鐘，那么它會(huì)將第一個(gè)鬧鐘覆蓋。

選擇鬧鐘類(lèi)型

使用重復(fù)鬧鐘要考慮的第一件事情是鬧鐘的類(lèi)型。

鬧鐘類(lèi)型有兩大類(lèi)：ELAPSED_REALTIME和REAL_TIME_CLOCK（RTC）。ELAPSED_REALTIME從系統(tǒng)啟動(dòng)之后開(kāi)始計(jì)算，REAL_TIME_CLOCK使用的是世界統(tǒng)一時(shí)間（UTC）。也就是說(shuō)由于ELAPSED_REALTIME不受地區(qū)和時(shí)區(qū)的影響，所以它適合于基于時(shí)間差的鬧鐘（例如一個(gè)每過(guò)30秒觸發(fā)一次的鬧鐘）。REAL_TIME_CLOCK適合于那些依賴(lài)于地區(qū)位置的鬧鐘。

兩種類(lèi)型的鬧鐘都還有一個(gè)喚醒（WAKEUP）版本，也就是可以在設(shè)備屏幕關(guān)閉的時(shí)候喚醒CPU。這可以確保鬧鐘會(huì)在既定的時(shí)間被激活，這對(duì)于那些實(shí)時(shí)性要求比較高的應(yīng)用（比如含有一些對(duì)執(zhí)行時(shí)間有要求的操作）來(lái)說(shuō)非常有效。如果你沒(méi)有使用喚醒版本的鬧鐘，那么所有的重復(fù)鬧鐘會(huì)在下一次設(shè)備被喚醒時(shí)被激活。

如果你只是簡(jiǎn)單的希望鬧鐘在一個(gè)特定的時(shí)間間隔被激活（例如每半小時(shí)一次），那么你可以使用任意一種ELAPSED_REALTIME類(lèi)型的鬧鐘，通常這會(huì)是一個(gè)更好的選擇。

如果你的鬧鐘是在每一天的特定時(shí)間被激活，那么你可以選擇REAL_TIME_CLOCK類(lèi)型的鬧鐘。不過(guò)需要注意的是，這個(gè)方法會(huì)有一些缺陷——如果地區(qū)發(fā)生了變化，應(yīng)用可能無(wú)法做出正確的改變；另外，如果用戶(hù)改變了設(shè)備的時(shí)間設(shè)置，這可能會(huì)造成應(yīng)用產(chǎn)生預(yù)期之外的行為。使用REAL_TIME_CLOCK類(lèi)型的鬧鐘還會(huì)有精度的問(wèn)題，因此我們建議你盡可能使用ELAPSED_REALTIME類(lèi)型。

下面列出鬧鐘的具體類(lèi)型：

• ELAPSED_REALTIME：從設(shè)備啟動(dòng)之后開(kāi)始算起，度過(guò)了某一段特定時(shí)間后，激活Pending Intent，但不會(huì)喚醒設(shè)備。其中設(shè)備睡眠的時(shí)間也會(huì)包含在內(nèi)。
• ELAPSED_REALTIME_WAKEUP：從設(shè)備啟動(dòng)之后開(kāi)始算起，度過(guò)了某一段特定時(shí)間后喚醒設(shè)備。
• RTC：在某一個(gè)特定時(shí)刻激活Pending Intent，但不會(huì)喚醒設(shè)備。
• RTC_WAKEUP：在某一個(gè)特定時(shí)刻喚醒設(shè)備并激活Pending Intent。

ELAPSED_REALTIME_WAKEUP案例

下面是使用ELAPSED_REALTIME_WAKEUP的例子。

每隔在30分鐘后喚醒設(shè)備以激活鬧鐘：

// Hopefully your alarm will have a lower frequency than this!
alarmMgr.setInexactRepeating(AlarmManager.ELAPSED_REALTIME_WAKEUP,
        AlarmManager.INTERVAL_HALF_HOUR,
        AlarmManager.INTERVAL_HALF_HOUR, alarmIntent);

在一分鐘后喚醒設(shè)備并激活一個(gè)一次性（無(wú)重復(fù)）鬧鐘：

private AlarmManager alarmMgr;
private PendingIntent alarmIntent;
...
alarmMgr = (AlarmManager)context.getSystemService(Context.ALARM_SERVICE);
Intent intent = new Intent(context, AlarmReceiver.class);
alarmIntent = PendingIntent.getBroadcast(context, 0, intent, 0);

alarmMgr.set(AlarmManager.ELAPSED_REALTIME_WAKEUP,
        SystemClock.elapsedRealtime() +
        60 * 1000, alarmIntent);

RTC案例

下面是使用RTC_WAKEUP的例子。

在大約下午2點(diǎn)喚醒設(shè)備并激活鬧鐘，并不斷重復(fù)：

// Set the alarm to start at approximately 2:00 p.m.
Calendar calendar = Calendar.getInstance();
calendar.setTimeInMillis(System.currentTimeMillis());
calendar.set(Calendar.HOUR_OF_DAY, 14);

// With setInexactRepeating(), you have to use one of the AlarmManager interval
// constants--in this case, AlarmManager.INTERVAL_DAY.
alarmMgr.setInexactRepeating(AlarmManager.RTC_WAKEUP, calendar.getTimeInMillis(),
        AlarmManager.INTERVAL_DAY, alarmIntent);

讓設(shè)備精確地在上午8點(diǎn)半被喚醒并激活鬧鐘，自此之后每20分鐘喚醒一次：

private AlarmManager alarmMgr;
private PendingIntent alarmIntent;
...
alarmMgr = (AlarmManager)context.getSystemService(Context.ALARM_SERVICE);
Intent intent = new Intent(context, AlarmReceiver.class);
alarmIntent = PendingIntent.getBroadcast(context, 0, intent, 0);

// Set the alarm to start at 8:30 a.m.
Calendar calendar = Calendar.getInstance();
calendar.setTimeInMillis(System.currentTimeMillis());
calendar.set(Calendar.HOUR_OF_DAY, 8);
calendar.set(Calendar.MINUTE, 30);

// setRepeating() lets you specify a precise custom interval--in this case,
// 20 minutes.
alarmMgr.setRepeating(AlarmManager.RTC_WAKEUP, calendar.getTimeInMillis(),
        1000 * 60 * 20, alarmIntent);

決定鬧鐘的精確度

如上所述，創(chuàng)建鬧鐘的第一步是要選擇鬧鐘的類(lèi)型，然后你需要決定鬧鐘的精確度。對(duì)于大多數(shù)應(yīng)用而言，setInexactRepeating()會(huì)是一個(gè)正確的選擇。當(dāng)你使用該方法時(shí)，Android系統(tǒng)會(huì)集中多個(gè)應(yīng)用的重復(fù)鬧鐘同步請(qǐng)求，并一起觸發(fā)它們。這樣可以減少電量的損耗。

對(duì)于另一些實(shí)時(shí)性要求較高的應(yīng)用——例如，鬧鐘需要精確地在上午8點(diǎn)半被激活，并且自此之后每隔1小時(shí)激活一次——那么可以使用setRepeating()。不過(guò)你應(yīng)該盡量避免使用精確的鬧鐘。

使用setRepeating()時(shí)，你可以制定一個(gè)自定義的時(shí)間間隔，但在使用setInexactRepeating()時(shí)不支持這么做。此時(shí)你只能選擇一些時(shí)間間隔常量，例如：INTERVAL_FIFTEEN_MINUTES ，INTERVAL_DAY等。完整的常量列表，可以查看AlarmManager。

取消鬧鐘

你可能希望在應(yīng)用中添加取消鬧鐘的功能。要取消鬧鐘，可以調(diào)用AlarmManager的cancel()方法，并把你不想激活的PendingIntent傳遞進(jìn)去，例如：

// If the alarm has been set, cancel it.
if (alarmMgr!= null) {
    alarmMgr.cancel(alarmIntent);
}

在設(shè)備啟動(dòng)后啟用鬧鐘

默認(rèn)情況下，所有的鬧鐘會(huì)在設(shè)備關(guān)閉時(shí)被取消。要防止鬧鐘被取消，你可以讓你的應(yīng)用在用戶(hù)重啟設(shè)備后自動(dòng)重啟一個(gè)重復(fù)鬧鐘。這樣可以讓AlarmManager繼續(xù)執(zhí)行它的工作，且不需要用戶(hù)手動(dòng)重啟鬧鐘。

具體步驟如下：

1.在應(yīng)用的Manifest文件中設(shè)置RECEIVE_BOOT_CMPLETED權(quán)限，這將允許你的應(yīng)用接收系統(tǒng)啟動(dòng)完成后發(fā)出的ACTION_BOOT_COMPLETED廣播（只有在用戶(hù)至少將你的應(yīng)用啟動(dòng)了一次后，這樣做才有效）：

<uses-permission android:name="android.permission.RECEIVE_BOOT_COMPLETED"/>

2.實(shí)現(xiàn)BoradcastReceiver用于接收廣播：

public class SampleBootReceiver extends BroadcastReceiver {

    @Override
    public void onReceive(Context context, Intent intent) {
        if (intent.getAction().equals("android.intent.action.BOOT_COMPLETED")) {
            // Set the alarm here.
        }
    }
}

3.在你的Manifest文件中添加一個(gè)接收器，其Intent-Filter接收ACTION_BOOT_COMPLETED這一Action：

<receiver android:name=".SampleBootReceiver"
        android:enabled="false">
    <intent-filter>
        <action android:name="android.intent.action.BOOT_COMPLETED"></action>
    </intent-filter>
</receiver>

注意Manifest文件中，對(duì)接收器設(shè)置了android:enabled="false"屬性。這意味著除非應(yīng)用顯式地啟用它，不然該接收器將不被調(diào)用。這可以防止接收器被不必要地調(diào)用。你可以像下面這樣啟動(dòng)接收器（比如用戶(hù)設(shè)置了一個(gè)鬧鐘）：

ComponentName receiver = new ComponentName(context, SampleBootReceiver.class);
PackageManager pm = context.getPackageManager();

pm.setComponentEnabledSetting(receiver,
        PackageManager.COMPONENT_ENABLED_STATE_ENABLED,
        PackageManager.DONT_KILL_APP);

一旦你像上面那樣啟動(dòng)了接收器，它將一直保持啟動(dòng)狀態(tài)，即使用戶(hù)重啟了設(shè)備也不例外。換句話(huà)說(shuō)，通過(guò)代碼設(shè)置的啟用配置將會(huì)覆蓋掉Manifest文件中的現(xiàn)有配置，即使重啟也不例外。接收器將保持啟動(dòng)狀態(tài)，直到你的應(yīng)用將其禁用。你可以像下面這樣禁用接收器（比如用戶(hù)取消了一個(gè)鬧鐘）：

ComponentName receiver = new ComponentName(context, SampleBootReceiver.class);
PackageManager pm = context.getPackageManager();

pm.setComponentEnabledSetting(receiver,
        PackageManager.COMPONENT_ENABLED_STATE_DISABLED,
        PackageManager.DONT_KILL_APP);