Android 雙進程守護嘗試與分析

風雪夜歸人_95 2015-03-26

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       最近在做一個Android的項目，其包含一個消息推送的后臺服務。由于該服務可能會有重要的信息推送，因此并不希望當APP程序退出、APP程序被一鍵清理、APP被強制停止等用戶操作發(fā)生時，這個后臺服務也隨之被殺死。這個問題也就是所謂的“內(nèi)存永駐”。關(guān)于這個問題，網(wǎng)上有很多說法，如調(diào)用startforehand函數(shù)以提高service的優(yōu)先級、在service中創(chuàng)建一個不能被刪掉的notification（或者產(chǎn)生一個其他的與用戶界面交互的UI控件）、在service的onDestroy函數(shù)中重啟這個服務、修改onstartcommand函數(shù)的返回值等等。這些方法，筆者都一一試過，但都沒有效果。但是，我們可以看到市面上也確實存在一些App在一定的時間后可以自動重啟，說明仍然是存在方法可以完成這項任務的。筆者在網(wǎng)上看到了這篇文章 http:///a/jingxuanboke/2014/0622/354671.html，覺得還是有些道理的。于是照著這個原理去做了。
       這篇文章中介紹的方法涉及到Android的JNI編程，主要思想就是通過調(diào)用native函數(shù)創(chuàng)建一個子進程。父子進程相互監(jiān)聽，若子進程死去，父進程妥善處理后重新創(chuàng)建新的子進程；若父進程死去，子進程使用AM命令重啟父進程。這種思想唯一的缺陷就是如何保證父子進程不被同時殺死的情況。子進程能不能被殺死，只能用實驗來證明。
     首先筆者按照文章介紹的，整理了代碼，并將相關(guān)代碼植入到自己的項目中。
     步驟1）編寫Watcher類。它為上面的Java程序調(diào)用提供必要的接口，聲明需要native語言實現(xiàn)的的具體函數(shù)。native語言主要是指C/C++語言。上層的Java程序只需要創(chuàng)建一個Watcher類并調(diào)用它的createAppMonitor(String userId)函數(shù)即可。

public class Watcher {
   private static final String PACKET = "com.example.dameonservice";
   private String mMonitoredService = "com.example.mqtt.MQTTSubscribeService";
   private volatile boolean bHeartBreak = false;
   private Context mContext;
   private boolean mRunning = true;

   public void createAppMonitor(String userId)
   {
       if(!createWatcher(userId))
       {
           Log.e("Watcher", "<<Monitor created failed>>");
       }
   }

   public Watcher(Context context)
   {
       mContext = context;
   }

   /*創(chuàng)建一個監(jiān)視子進程
   *userId 當前進程的用戶ID，子進程重啟當前進程時需要用到當前進程的用戶ID
   *return 若子進程創(chuàng)建成功返回TRUE，否則返回FALSE
   */
   private native boolean createWatcher(String userId);

   /* 讓當前進程連接到監(jiān)視進程
   * return 連接成功返回TRUE，否則返回FALSE
   */
   private native boolean connectToMonitor();

   /*向監(jiān)視進程發(fā)送任意信息
   * msg 發(fā)給monitor的信息
   * return 實際發(fā)送的字節(jié)數(shù)
   */
   private native int sendMsgToMonitor(String msg);

   static
   {
       System.loadLibrary("monitor");   //這里要和后面的Android.mk中模塊名對應
   }
}

2）編譯上面的文件會在bin/classes 目錄下生成相對應的Watcher.class文件，通過DOs界面進入該bin/classes 目錄下，通過javah命令生成C/C++對應的頭文件。
“javah 包名+類名” 得到以下頭文件：

#include <jni.h>
/* Header for class com_example_dameonservice_Watcher */

#ifndef _Included_com_example_dameonservice_Watcher
#define _Included_com_example_dameonservice_Watcher
#ifdef __cplusplus
extern "C" {
#endif
/*
* Class:     com_example_dameonservice_Watcher
* Method:    createWatcher
* Signature: (Ljava/lang/String;)Z
*/
JNIEXPORT jboolean JNICALL Java_com_example_dameonservice_Watcher_createWatcher
(JNIEnv *, jobject, jstring);

/*
* Class:     com_example_dameonservice_Watcher
* Method:    connectToMonitor
* Signature: ()Z
*/
JNIEXPORT jboolean JNICALL Java_com_example_dameonservice_Watcher_connectToMonitor
(JNIEnv *, jobject);

/*
* Class:     com_example_dameonservice_Watcher
* Method:    sendMsgToMonitor
* Signature: (Ljava/lang/String;)I
*/
JNIEXPORT jint JNICALL Java_com_example_dameonservice_Watcher_sendMsgToMonitor
(JNIEnv *, jobject, jstring);

#ifdef __cplusplus
}
#endif
#endif

3）創(chuàng)建JNI文件夾，將得到的頭文件移到該文件夾下，繼續(xù)在該文件夾下創(chuàng)建與上面得到的頭文件同名的C/C++文件，然后實現(xiàn)頭文件中提到的方法。（具體實現(xiàn)太多，這里就不再貼出來了）

4）添加Android.mk文件。這個文件的格式基本是統(tǒng)一的。只需要修改LOCAL_MODULE和LOCAL_SRC_FILES兩處即可。如果你還有添加Log打印函數(shù)，還要在這里添加 “LOCAL_LDLIBS := -lm -llog”。

下面一張圖來說明整體的文件結(jié)構(gòu)分布：

其中com_example_dameonservice_Watcher.c和com_example_dameonservice_Watcher.cpp內(nèi)容相同。process.cpp定義一些輔助類。

實驗結(jié)果：
這當然是大家最關(guān)心的。測試的手機選用的小米，感覺小米在這一塊的優(yōu)化還是很不錯的，所以用它來試試。最終的測試結(jié)果是：被殺死的服務概率性地可以重啟成功，且失敗的概率更大。通過Log分析，不能重啟的時候是因為子進程也死掉了。截止到筆者寫下這篇文章，還沒有抓住其中的規(guī)律。一鍵清理和子進程的被殺死沒有絕對的對應關(guān)系。而且即使是在App運行的時候，也會發(fā)現(xiàn)子進程會被殺死，然后又被父進程重啟。子進程被殺死是重啟失敗的主要原因。但現(xiàn)在的現(xiàn)象無法確定子進程被殺死的確切原因，有一種可能是被系統(tǒng)殺死了，但這樣的不確定性太大，對效果也不能有很好的保證。
雖然沒有完美解決問題，但至少比前面的辦法強很多，至少它也重啟成功過。這個方法感覺繼續(xù)優(yōu)化一下還是可以做好的。