Android中的Doze模式

article/2025/9/15 11:41:09

概述

Android 6.0引入的Doze机制在于节省系统耗电量，保护电池，延长电池的使用时间。当设备未连接至电源，且长时间处于闲置状态时，系统会将应用进入Doze，置于App Standby模式。而最终的效果，能提升30%的电量续航能力。

Doze模式的状态

该状态与API版本无关，未适配API23以上的应用只要运行在6.0以上的系统上就会受到Doze模式的影响。

  • 在屏幕熄灭30分钟、没有晃动并且在不充电的时候，会进入Doze模式
  • 在进入Doze模式后，每间隔一段时间，会进入一段时长为30s的maintenance window的窗口期，可以唤醒系统，进行网络交互等等
  • 进入Doze模式后，如果没有退出的话，系统唤醒的间隔时长会越来越长

当系统处于Doze模式下，系统和白名单之外的应用将受到以下限制：

  • 无法访问网络
  • Wake Locks被忽略
  • AlarmManager闹铃会被推迟到下一个maintenance window响应
    • 使用setAndAllowWhileIdle或SetExactAndAllowWhileIdle设置闹铃的闹钟则不会受到Doze模式的影响
    • setAlarmClock设置的闹铃在Doze模式下仍然生效，但系统会在闹铃生效前退出Doze
  • 系统不执行Wi-Fi/GPS扫描；
  • 系统不允许同步适配器运行；
  • 系统不允许JobScheduler运行；

而位于白名单中的应用可以：

  • 继续使用网络并保留部分wake lock
  • Job和同步仍然会被推迟
  • 常规的AlarmManager闹铃也不会被触发

应用申请加入白名单

App可以通过PowerManager.isIgnoringBatteryOptimizations检查本App是否在系统的白名单列表中。

如果不在，则可以通过在AndroidManifest.xml中添加REQUEST_IGNORE_BATTERY_OPTIMIZATIONS权限，并且通过发送ACTION_IGNORE_BATTERY_OPTIMIZATION_SETTINGS的Intent来向用户申请该权限

原理

Doze的原理是在框架层对资源加入了一层资源的调度。在监听系统硬件或者屏幕亮暗的中断信号所发出来的广播，然后对于JobScheduler以及AlarmManager中任务进行统一调度。

而Doze的源码在于链接:
/frameworks/base/services/core/java/com/android/server/DeviceIdleController.java

在DeviceIdleController中存在一个mState变量来保存当前设备的状态，状态值如下：



作者：None_Ling
链接：https://www.jianshu.com/p/d62d58d6ba5a
来源：简书
著作权归作者所有。商业转载请联系作者获得授权，非商业转载请注明出处。

  /** Device is currently active. */private static final int STATE_ACTIVE = 0;/** Device is inactve (screen off, no motion) and we are waiting to for idle. */private static final int STATE_INACTIVE = 1;/** Device is past the initial inactive period, and waiting for the next idle period. */private static final int STATE_IDLE_PENDING = 2;/** Device is currently sensing motion. */private static final int STATE_SENSING = 3;/** Device is currently finding location (and may still be sensing). */private static final int STATE_LOCATING = 4;/** Device is in the idle state, trying to stay asleep as much as possible. */private static final int STATE_IDLE = 5;/** Device is in the idle state, but temporarily out of idle to do regular maintenance. */private static final int STATE_IDLE_MAINTENANCE = 6;

DeviceIdleController继承自SystemService，在SystemServer初始化的时候，会初始化该对象，并且将它添加到ServiceManager中

而在onBootPhase，即设备Boot初始化阶段，也就是所有的SystemService都初始化完毕后，DeviceIdleController会初始化需要用到的AlarmManager、LocationManager等，并且会调用updateDisplayLoced

@Overridepublic void onBootPhase(int phase) {if (phase == PHASE_SYSTEM_SERVICES_READY) {synchronized (this) {mAlarmManager = (AlarmManager) getContext().getSystemService(Context.ALARM_SERVICE);mBatteryStats = BatteryStatsService.getService();mLocalPowerManager = getLocalService(PowerManagerInternal.class);mNetworkPolicyManager = INetworkPolicyManager.Stub.asInterface(ServiceManager.getService(Context.NETWORK_POLICY_SERVICE));mDisplayManager = (DisplayManager) getContext().getSystemService(Context.DISPLAY_SERVICE);mSensorManager = (SensorManager) getContext().getSystemService(Context.SENSOR_SERVICE);mSigMotionSensor = mSensorManager.getDefaultSensor(Sensor.TYPE_SIGNIFICANT_MOTION);mLocationManager = (LocationManager) getContext().getSystemService(Context.LOCATION_SERVICE);mLocationRequest = new LocationRequest().setQuality(LocationRequest.ACCURACY_FINE).setInterval(0).setFastestInterval(0).setNumUpdates(1);mAnyMotionDetector = new AnyMotionDetector((PowerManager) getContext().getSystemService(Context.POWER_SERVICE),mHandler, mSensorManager, this);Intent intent = new Intent(ACTION_STEP_IDLE_STATE).setPackage("android").setFlags(Intent.FLAG_RECEIVER_REGISTERED_ONLY);mAlarmIntent = PendingIntent.getBroadcast(getContext(), 0, intent, 0);Intent intentSensing = new Intent(ACTION_STEP_IDLE_STATE).setPackage("android").setFlags(Intent.FLAG_RECEIVER_REGISTERED_ONLY);mSensingAlarmIntent = PendingIntent.getBroadcast(getContext(), 0, intentSensing, 0);mIdleIntent = new Intent(PowerManager.ACTION_DEVICE_IDLE_MODE_CHANGED);mIdleIntent.addFlags(Intent.FLAG_RECEIVER_REGISTERED_ONLY| Intent.FLAG_RECEIVER_FOREGROUND);IntentFilter filter = new IntentFilter();filter.addAction(Intent.ACTION_BATTERY_CHANGED);filter.addAction(ACTION_STEP_IDLE_STATE);getContext().registerReceiver(mReceiver, filter);mLocalPowerManager.setDeviceIdleWhitelist(mPowerSaveWhitelistAllAppIdArray);mDisplayManager.registerDisplayListener(mDisplayListener, null);updateDisplayLocked();}}}

而在updateDisplayLocked与updateChargingLocked函数中会判断当前屏幕是否亮着，或者是否在充电，如果屏幕熄灭或者没在充电的话，则会调用becomeInactiveIfAppropriateLocked开始准备进入Doze状态。
PS：后者是在收到ACTION_BATTERY_CHANGED的时候调用的，代表充电的变化

void updateDisplayLocked() {mCurDisplay = mDisplayManager.getDisplay(Display.DEFAULT_DISPLAY);// We consider any situation where the display is showing something to be it on,// because if there is anything shown we are going to be updating it at some// frequency so can't be allowed to go into deep sleeps.boolean screenOn = mCurDisplay.getState() == Display.STATE_ON;if (DEBUG) Slog.d(TAG, "updateDisplayLocked: screenOn=" + screenOn);if (!screenOn && mScreenOn) {mScreenOn = false;if (!mForceIdle) {becomeInactiveIfAppropriateLocked();}} else if (screenOn) {mScreenOn = true;if (!mForceIdle) {becomeActiveLocked("screen", Process.myUid());}}}void updateChargingLocked(boolean charging) {if (DEBUG) Slog.i(TAG, "updateChargingLocked: charging=" + charging);if (!charging && mCharging) {mCharging = false;if (!mForceIdle) {becomeInactiveIfAppropriateLocked();}} else if (charging) {mCharging = charging;if (!mForceIdle) {becomeActiveLocked("charging", Process.myUid());}}}

在becomeInactiveIfAppropriateLocked函数中：

  • 将状态设置成STATE_INACTIVE
  • 取消定位、传感器监听的闹钟
  • 重新设置mInactiveTimeout时长的闹钟，也就是30分钟或者3分钟
  • 在闹钟的Intent中，会发送一个广播ACTION_STEP_IDLE_STATE
void becomeInactiveIfAppropriateLocked() {if (DEBUG) Slog.d(TAG, "becomeInactiveIfAppropriateLocked()");if (((!mScreenOn && !mCharging) || mForceIdle) && mEnabled && mState == STATE_ACTIVE) {// Screen has turned off; we are now going to become inactive and start// waiting to see if we will ultimately go idle.mState = STATE_INACTIVE;if (DEBUG) Slog.d(TAG, "Moved from STATE_ACTIVE to STATE_INACTIVE");resetIdleManagementLocked();scheduleAlarmLocked(mInactiveTimeout, false);EventLogTags.writeDeviceIdle(mState, "no activity");}}void resetIdleManagementLocked() {mNextIdlePendingDelay = 0;mNextIdleDelay = 0;cancelAlarmLocked();cancelSensingAlarmLocked();cancelLocatingLocked();stopMonitoringSignificantMotion();mAnyMotionDetector.stop();}

在接收到ACTION_STEP_IDLE_STATE的广播后，会调用stepIdleStateLocked，在该函数中，处理所有的状态变化，而在状态处理的过程中还会有几个Alarm被设置。在该函数中，主要涉及一些状态变化，以及闹钟的设置，借图说明：

最终，在进入Doze模式后，会通过mHandler发送一个MSG_REPORT_IDLE_ON的消息，在该消息中，通过mNetworkPolicyManager.setDeviceIdleMode禁止网络连接，通过PowerManager来限制WakeLock

case MSG_REPORT_IDLE_ON: {EventLogTags.writeDeviceIdleOnStart();mLocalPowerManager.setDeviceIdleMode(true);try {mNetworkPolicyManager.setDeviceIdleMode(true);mBatteryStats.noteDeviceIdleMode(true, null, Process.myUid());} catch (RemoteException e) {}getContext().sendBroadcastAsUser(mIdleIntent, UserHandle.ALL);EventLogTags.writeDeviceIdleOnComplete();

 


http://chatgpt.dhexx.cn/article/6mCNDyVy.shtml

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