Android 8.1 Doze模式分析（一）手机状态「Android 8.1 Doze模式分析（一）」
Doze模式可以简单概括为：
若判断用户在连续的一段时间内没有使用手机，就延缓终端中APP后台的CPU和网络活动，以达到减少电量消耗的目的。
Doze模式（低电耗模式），是Andoriod6.0增加的一项系统服务，主要目的是为了优化电池性能，增加电池续航时间，Doze模式又分两种模式：深度Doze模式(Deep Doze)和轻度Doze模式(Light Doze)，如果用户长时间没有主动使用其设备，处于静止状态且屏幕已关闭，则系统会使设备进入Doze模式，也就是深度Doze模式。如果用户关闭设备屏幕但仍处于移动状态时，则设备进入轻度Doze模式，此外，轻度Doze模式只适合Android7.0及以上版本。
当用户长时间未使用设备时，设备进入Doze模式，Doze模式会延迟应用后台 CPU 和网络活动，从而延长电池续航时间。处于Doze模式的设备会定期进入维护时段，在此期间，应用可以完成待进行的活动。然后，Doze模式会使设备重新进入较长时间的休眠状态，接着进入下一个维护时段。在达到几个小时的休眠时间上限之前，平台会周而复始地重复Doze模式休眠/维护的序列，且每一次都会延长Doze模式时长。处于Doze模式的设备始终可以感知到动作，且会在检测到动作时立即退出Doze模式。整个Doze图示如下：
上面这张图比较经典，基本上说明了Doze模式的含义。
图中的横轴表示时间，红色部分表示终端处于唤醒的运行状态，绿色部分就是Doze模式定义的休眠状态。
从图中的描述，我们可以看到：如果一个用户停止充电(on battery: 利用电池供电)，关闭屏幕(screen off)，手机处于静止状态(stationary: 位置没有发生相对移动)，保持以上条件一段时间之后，终端就会进入Doze模式。一旦进入Doze模式，系统就减少(延缓)应用对网络的访问、以及对CPU的占用，来节省电池电量。
如图所示，Doze模式还定义了maintenance window。
在maintenance window中，系统允许应用完成它们被延缓的动作，即可以使用CPU资源及访问网络。
从图中我们可以看出，当进入Doze模式的条件一直满足时，Doze模式会定期的进入到maintenance window，但进入的间隔越来越长。
通过这种方式，Doze模式可以使终端处于较长时间的休眠状态。
需要注意的是：一旦Doze模式的条件不再满足，即用户充电、或打开屏幕、或终端的位置发生了移动，终端就恢复到正常模式。
因此，当用户频繁使用手机时，Doze模式几乎是没有什么实际用处的。
具体来讲，当终端处于Doze模式时，进行了以下操作：
1、暂停网络访问。
2、系统忽略所有的WakeLock。
3、标准的AlarmManager alarms被延缓到下一个maintenance window。
但使用AlarmManager的 setAndAllowWhileIdle、setExactAndAllowWhileIdle和setAlarmClock时，alarms定义事件仍会启动。
在这些alarms启动前，系统会短暂地退出Doze模式。
4、系统不再进行WiFi扫描。
5、系统不允许sync adapters运行。
6、系统不允许JobScheduler运行。
Deep Doze 和Light Doze模式对比如下：
开机时
SystemServer.java-->startOtherServices()
构造方法：
构造方法中，首先创建在/data/sytem下创建了deviceidle.xml文件，然后创建了一个Handler，并将BackgroundThread中Handler的Looper和该Handler进行绑定。BackgroundThread是一个单例模式实现的后台线程，可以用于任何一个进程。
DeviceIdleController.java-->onStart()
在onStart()方法中，首先通过SystemConfig读取了两类白名单列表：在低电量模式下后台允许运行的应用的白名单、在低电量模式和Doze模式下都允许后台运行的应用白名单；
我们再看下platform.xml文件
onStart()调用updateWhitelistAppIdsLocked()更新白名单列表
执行完onStart()方法后，就开始执行最后一个生命周期方法
updateInteractivityLocked()用于更新交互状态
updateConnectivityState()用于更新网络状态
DeviceIdleController的状态变化
对于充电状态，在onBootPhase函数中已经提到，DeviceIdleController监听了ACTION_BATTERY_CHANGED广播：
DeviceIdleController.java-->updateChargingLocked()
我们先看下becomeInactiveIfAppropriateLocked()开始进入Doze模式
要进入Doze流程，就是调用这个函数，首先要保证屏幕灭屏然后没有充电。这里还有mDeepEnable和mLightEnable前面说过是在配置中定义的，一般默认是关闭（也就是不开Doze模式）。这里mLightEnabled是对应禁止wakelock持锁的，禁止网络。而mDeepEnabled对应是检测设备是否静止，除了禁止wakelock、禁止网络、还会机制alarm。
ight idle 和deep idle根据不同条件进入
light idle模式
light idle模式下会禁止网络、wakelock，但是不会禁止alarm
我们先看scheduleLightAlarmLocked函数，这里设置了一个alarm，delay是5分钟。到时间后调用mLightAlarmListener回调。
mLightAlarmListener就是进入lightidle，调用stepLightIdleStateLocked函数
我们来看stepLightIdleStateLocked函数，这个函数会处理mLightState不同状态，会根据不同状态，然后设置alarm，到时间后继续处理下个状态。到LIGHT_STATE_IDLE_MAINTENANCE状态处理时，会发送MSG_REPORT_IDLE_ON_LIGHT。这个消息的处理会禁止网络、禁止wakelock。然后到LIGHT_STATE_WAITING_FOR_NETWORK，会先退出Doze状态（这个时候网络、wakelock恢复）。然后设置alarm，alarm时间到后，还是在LIGHT_STATE_IDLE_MAINTENANCE状态。和之前一样（禁止网络、wakelock）。只是设置的alarm间隔会越来越大，也就是只要屏幕灭屏后，时间越长。设备会隔越来越长的时间才会退出Doze状态，这也符合一个实际情况，但是会有一个上限值。
deep idle模式
下面我们再来看deep idle模式，这个模式除了禁止网络、wakelock还会禁止alarm。
我们再来看becomeInactiveIfAppropriateLocked函数中下面代码。是关于deep idle的设置 这里的mInactiveTimeout是半小时
scheduleAlarmLocked(),注意如果这里参数idleUntil是true会调用AlarmManager的setIdleUntil函数，调用这个函数后普通应用设置alarm将失效。
需要注意的是，DeviceIdleController一直在监控屏幕状态和充电状态，一但不满足Doze模式的条件，前面提到的becomeActiveLocked函数就会被调用。mAlarmManager设置的定时唤醒事件将被取消掉，mDeepAlarmListener的onAlarm函数不会被调用。
因此，我们知道了终端必须保持Doze模式的入口条件长达30min，才会进入mDeepAlarmListener.onAlarm：
下面我们就来看下stepIdleStateLocked方法：
上面的流程在注释里面已经很明白了，而我们在进入Deep idle时，发送了一个MSG_REPORT_IDLE_ON消息，我们看下面这个消息的处理和之前的MSG_REPORT_IDLE_ON_LIGHT一样的，关闭网络，禁止wakelock。
而禁止alarm是通过调用如下函数，注意参数是true。参数是true会调用mAlarmManager.setIdleUntil函数。这样其他的alarm会被滞后（除非在白名单中）
- scheduleAlarmLocked(mNextIdleDelay, true);
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