Android 調(diào)度重復(fù)的鬧鐘

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

鬧鐘（基于AlarmManager類）給予你一種在應(yīng)用使用期之外執(zhí)行與時間相關(guān)的操作的方法。你可以使用鬧鐘初始化一個長時間的操作，例如每天開啟一次后臺服務(wù)，下載當日的天氣預(yù)報。

鬧鐘具有如下特性：

• 允許你通過預(yù)設(shè)時間或者設(shè)定某個時間間隔，來觸發(fā)Intent；
• 你可以將它與BroadcastReceiver相結(jié)合，來啟動服務(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)用沒有運行或設(shè)備處于睡眠狀態(tài)的情況下，使用它來觸發(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)，來替代計時器或者長時間連續(xù)運行的后臺服務(wù)。

Note：對于那些需要確保在應(yīng)用使用期之內(nèi)發(fā)生的定時操作，可以使用鬧鐘替代使用Handler結(jié)合Timer與Thread的方法。因為它可以讓Android系統(tǒng)更好地統(tǒng)籌系統(tǒng)資源。

權(quán)衡利弊

重復(fù)鬧鐘的機制比較簡單，沒有太多的靈活性。它對于你的應(yīng)用來說或許不是一種最好的選擇，特別是當你想要觸發(fā)網(wǎng)絡(luò)操作的時候。設(shè)計不佳的鬧鐘會導(dǎo)致電量快速耗盡，而且會對服務(wù)端產(chǎn)生巨大的負荷。

當我們從服務(wù)端同步數(shù)據(jù)時，往往會在應(yīng)用不被使用的時候時被喚醒觸發(fā)執(zhí)行某些操作。此時你可能希望使用重復(fù)鬧鐘。但是如果存儲數(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，用戶的操作（或者沒有操作），每天的某一時刻等等。

最佳實踐方法

在設(shè)計重復(fù)鬧鐘過程中，你所做出的每一個決定都有可能影響到你的應(yīng)用將會如何使用系統(tǒng)資源。例如，我們假想一個會從服務(wù)器同步數(shù)據(jù)的應(yīng)用。同步操作基于的是時鐘時間，具體來說，每一個應(yīng)用的實例會在下午十一點整進行同步，巨大的服務(wù)器負荷會導(dǎo)致服務(wù)器響應(yīng)時間變長，甚至拒絕服務(wù)。因此在我們使用鬧鐘時，請牢記下面的最佳實踐建議：

• 對任何由重復(fù)鬧鐘觸發(fā)的網(wǎng)絡(luò)請求添加一定的隨機性（抖動）：
  • 在鬧鐘觸發(fā)時做一些本地任務(wù)?！氨镜厝蝿?wù)”指的是任何不需要訪問服務(wù)器或者從服務(wù)器獲取數(shù)據(jù)的任務(wù)；
  • 同時對于那些包含有網(wǎng)絡(luò)請求的鬧鐘，在調(diào)度時機上增加一些隨機性。
• 盡量讓你的鬧鐘頻率最??；
• 如果不是必要的情況，不要喚醒設(shè)備（這一點與鬧鐘的類型有關(guān)，本節(jié)課后續(xù)部分會提到）；
• 觸發(fā)鬧鐘的時間不必過度精確； 盡量使用setInexactRepeating()方法替代setRepeating()方法。當你使用setInexactRepeating()方法時，Android系統(tǒng)會集中多個應(yīng)用的重復(fù)鬧鐘同步請求，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()的改進版本，它依然可能會導(dǎo)致每一個應(yīng)用的實例在某一時間段內(nèi)同時訪問服務(wù)器，造成服務(wù)器負荷過重。因此如之前所述，對于網(wǎng)絡(luò)請求，我們需要為鬧鐘的觸發(fā)時機增加隨機性。
• 盡量避免讓鬧鐘基于時鐘時間。

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

設(shè)置重復(fù)鬧鐘

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

• 鬧鐘類型（后續(xù)章節(jié)中會展開討論）；
• 觸發(fā)時間。如果觸發(fā)時間是過去的某個時間點，鬧鐘會立即被觸發(fā)；
• 鬧鐘間隔時間。例如，一天一次，每小時一次，每五秒一次，等等；
• 在鬧鐘被觸發(fā)時才被發(fā)出的Pending Intent。如果你為同一個Pending Intent設(shè)置了另一個鬧鐘，那么它會將第一個鬧鐘覆蓋。

選擇鬧鐘類型

使用重復(fù)鬧鐘要考慮的第一件事情是鬧鐘的類型。

鬧鐘類型有兩大類：ELAPSED_REALTIME和REAL_TIME_CLOCK（RTC）。ELAPSED_REALTIME從系統(tǒng)啟動之后開始計算，REAL_TIME_CLOCK使用的是世界統(tǒng)一時間（UTC）。也就是說由于ELAPSED_REALTIME不受地區(qū)和時區(qū)的影響，所以它適合于基于時間差的鬧鐘（例如一個每過30秒觸發(fā)一次的鬧鐘）。REAL_TIME_CLOCK適合于那些依賴于地區(qū)位置的鬧鐘。

兩種類型的鬧鐘都還有一個喚醒（WAKEUP）版本，也就是可以在設(shè)備屏幕關(guān)閉的時候喚醒CPU。這可以確保鬧鐘會在既定的時間被激活，這對于那些實時性要求比較高的應(yīng)用（比如含有一些對執(zhí)行時間有要求的操作）來說非常有效。如果你沒有使用喚醒版本的鬧鐘，那么所有的重復(fù)鬧鐘會在下一次設(shè)備被喚醒時被激活。

如果你只是簡單的希望鬧鐘在一個特定的時間間隔被激活（例如每半小時一次），那么你可以使用任意一種ELAPSED_REALTIME類型的鬧鐘，通常這會是一個更好的選擇。

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

下面列出鬧鐘的具體類型：

• ELAPSED_REALTIME：從設(shè)備啟動之后開始算起，度過了某一段特定時間后，激活Pending Intent，但不會喚醒設(shè)備。其中設(shè)備睡眠的時間也會包含在內(nèi)。
• ELAPSED_REALTIME_WAKEUP：從設(shè)備啟動之后開始算起，度過了某一段特定時間后喚醒設(shè)備。
• RTC：在某一個特定時刻激活Pending Intent，但不會喚醒設(shè)備。
• RTC_WAKEUP：在某一個特定時刻喚醒設(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)備并激活一個一次性（無重復(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型，然后你需要決定鬧鐘的精確度。對于大多數(shù)應(yīng)用而言，setInexactRepeating()會是一個正確的選擇。當你使用該方法時，Android系統(tǒng)會集中多個應(yīng)用的重復(fù)鬧鐘同步請求，并一起觸發(fā)它們。這樣可以減少電量的損耗。

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

使用setRepeating()時，你可以制定一個自定義的時間間隔，但在使用setInexactRepeating()時不支持這么做。此時你只能選擇一些時間間隔常量，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傳遞進去，例如：

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

在設(shè)備啟動后啟用鬧鐘

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

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)啟動完成后發(fā)出的ACTION_BOOT_COMPLETED廣播（只有在用戶至少將你的應(yīng)用啟動了一次后，這樣做才有效）：

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

2.實現(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接收器（比如用戶設(shè)置了一個鬧鐘）：

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了接收器，它將一直保持啟動狀態(tài)，即使用戶重啟了設(shè)備也不例外。換句話說，通過代碼設(shè)置的啟用配置將會覆蓋掉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（比如用戶取消了一個鬧鐘）：

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

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