Android--Alarm机制
版权声明：本文为博主原创文章，转载请标明出处。 https://blog.csdn.net/chaoyu168/article/details/53740938
Android中的定时任务一般有两种实现方式，一种是使用 Java API 里提供的 Timer 类，
一种是使用 Android的 Alarm机制。 这两种方式在多数情况下都能实现类似的效果， 但 Timer
有一个明显的短板，它并不太适用于那些需要长期在后台运行的定时任务。我们都知道，为
了能让电池更加耐用，每种手机都会有自己的休眠策略，Android手机就会在长时间不操作
的情况下自动让 CPU 进入到睡眠状态，这就有可能导致 Timer中的定时任务无法正常运行。
而 Alarm 机制则不存在这种情况，它具有唤醒 CPU 的功能，即可以保证每次需要执行定时
任务的时候 CPU都能正常工作。 需要注意， 这里唤醒 CPU和唤醒屏幕完全不是同一个概念，
千万不要产生混淆。
那么首先我们来看一下 Alarm 机制的用法吧，其实并不复杂，主要就是借助了
AlarmManager类来实现的。这个类和 NotificationManager有点类似，都是通过调用 Context的
getSystemService()方法来获取实例的， 只是这里需要传入的参数是 Context.ALARM_SERVICE。
因此，获取一个 AlarmManager的实例就可以写成：
AlarmManager manager = (AlarmManager) getSystemService(Context.ALARM_SERVICE);
接下来调用 AlarmManager 的 set()方法就可以设置一个定时任务了，比如说想要设定一
个任务在 10秒钟后执行，就可以写成：
long triggerAtTime = SystemClock.elapsedRealtime() + 10 * 1000;
manager.set(AlarmManager.ELAPSED_REALTIME_WAKEUP, triggerAtTime, pendingIntent);
上面的两行代码你不一定能看得明白， 因为 set()方法中需要传入的三个参数稍微有点复
杂，下面我们就来仔细地分析一下。第一个参数是一个整型参数，用于指定 AlarmManager的
工作类型，有四种值可选，分别是 ELAPSED_REALTIME、ELAPSED_REALTIME_WAKEUP、
RTC 和 RTC_WAKEUP。其中 ELAPSED_REALTIME 表示让定时任务的触发时间从系统开
机开始算起，但不会唤醒 CPU。ELAPSED_REALTIME_WAKEUP 同样表示让定时任务的触
发时间从系统开机开始算起，但会唤醒 CPU。RTC表示让定时任务的触发时间从 1970 年 1
月 1 日 0点开始算起，但不会唤醒 CPU。RTC_WAKEUP 同样表示让定时任务的触发时间从
1970 年 1 月 1 日 0 点开始算起，但会唤醒 CPU。使用 SystemClock.elapsedRealtime()方法可
以获取到系统开机至今所经历时间的毫秒数，使用 System.currentTimeMillis()方法可以获取
到 1970年 1 月 1日 0点至今所经历时间的毫秒数。
然后看一下第二个参数，这个参数就好理解多了，就是定时任务触发的时间，以毫秒为
单位。如果第一个参数使用的是 ELAPSED_REALTIME或 ELAPSED_REALTIME_WAKEUP，
则这里传入开机至今的时间再加上延迟执行的时间。如果第一个参数使用的是 RTC 或
RTC_WAKEUP，则这里传入 1970年 1月 1日 0点至今的时间再加上延迟执行的时间。
第三个参数是一个 PendingIntent，对于它你应该已经不会陌生了吧。这里我们一般会调
用 getBroadcast()方法来获取一个能够执行广播的 PendingIntent。 这样当定时任务被触发的时
候，广播接收器的 onReceive()方法就可以得到执行。
了解了 set()方法的每个参数之后，你应该能想到，设定一个任务在 10 秒钟后执行还可
以写成：
long triggerAtTime = System.currentTimeMillis() + 10 * 1000;
manager.set(AlarmManager.RTC_WAKEUP, triggerAtTime, pendingIntent);
好了，现在你已经掌握 Alarm机制的基本用法，下面我们就来创建一个可以长期在后台
执行定时任务的服务。 创建一个 ServiceBestPractice 项目， 然后新增一个 LongRunningService
类，代码如下所示：
public class LongRunningService extends Service {
@Override
public IBinder onBind(Intent intent) {
return null;
}
@Override
public int onStartCommand(Intent intent, int flags, int startId) {
new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
Log.d("LongRunningService", "executed at " + new Date().
toString());
}
}).start();
AlarmManager manager = (AlarmManager) getSystemService(ALARM_SERVICE);
int anHour = 60 * 60 * 1000; // 这是一小时的毫秒数
long triggerAtTime = SystemClock.elapsedRealtime() + anHour;
Intent i = new Intent(this, AlarmReceiver.class);
PendingIntent pi = PendingIntent.getBroadcast(this, 0, i, 0);
manager.set(AlarmManager.ELAPSED_REALTIME_WAKEUP, triggerAtTime, pi);
return super.onStartCommand(intent, flags, startId);
}
}
我们在 onStartCommand()方法里开启了一个子线程， 然后在子线程里就可以执行具体的
逻辑操作了。这里简单起见，只是打印了一下当前的时间。
创建线程之后的代码就是我们刚刚讲解的 Alarm 机制的用法了，先是获取到了
AlarmManager 的实例，然后定义任务的触发时间为一小时后，再使用 PendingIntent 指定处
理定时任务的广播接收器为 AlarmReceiver，最后调用 set()方法完成设定。
显然，AlarmReceiver目前还不存在呢，所以下一步就是要新建一个 AlarmReceiver类，
并让它继承自 BroadcastReceiver，代码如下所示：
public class AlarmReceiver extends BroadcastReceiver {
@Override
public void onReceive(Context context, Intent intent) {
Intent i = new Intent(context, LongRunningService.class);
context.startService(i);
}
}
onReceive()方法里的代码非常简单，就是构建出了一个 Intent 对象，然后去启动
LongRunningService 这个服务。那么这里为什么要这样写呢？其实在不知不觉中，这就已经
将一个长期在后台定时运行的服务完成了。因为一旦启动 LongRunningService，就会在
onStartCommand()方法里设定一个定时任务，这样一小时后 AlarmReceiver 的 onReceive()方
法就将得到执行，然后我们在这里再次启动 LongRunningService，这样就形成了一个永久的
循环，保证 LongRunningService 可以每隔一小时就会启动一次，一个长期在后台定时运行的
服务自然也就完成了。
接下来的任务也很明确了，就是我们需要在打开程序的时候启动一次LongRunningService，
之后 LongRunningService 就可以一直运行了。修改 MainActivity中的代码，如下所示：
public class MainActivity extends Activity {
@Override
protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
super.onCreate(savedInstanceState);
Intent intent = new Intent(this, LongRunningService.class);
startService(intent);
}
}
最后别忘了，我们所用到的服务和广播接收器都要在 AndroidManifest.xml中注册才行，
代码如下所示：
<manifest xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
package="com.example.servicebestpractice"
android:versionCode="1"
android:versionName="1.0" >
……
<application
android:allowBackup="true"
android:icon="@drawable/ic_launcher"
android:label="@string/app_name"
android:theme="@style/AppTheme" >
<activity
android:name="com.example.servicebestpractice.MainActivity"
android:label="@string/app_name" >
<intent-filter>
<action android:name="android.intent.action.MAIN" />
<category android:name="android.intent.category.LAUNCHER" />
</intent-filter>
</activity>
<service android:name=".LongRunningService" >
</service>
<receiver android:name=".AlarmReceiver" >
</receiver>
</application>
</manifest>
现在就可以来运行一下程序了。虽然你不会在界面上看到任何有用的信息，但实际上
LongRunningService 已经在后台悄悄地运行起来了。为了能够验证一下运行结果，我将手机
闲置了几个小时，然后观察 LogCat中的打印日志.
可以看到，LongRunningService 果然如我们所愿地运行着，每隔一小时都会打印一条日
志。这样，当你真正需要去执行某个定时任务的时候，只需要将打印日志替换成具体的任务
逻辑就行了。
另外需要注意的是，从 Android 4.4 版本开始，Alarm 任务的触发时间将会变得不准确，
有可能会延迟一段时间后任务才能得到执行。这并不是个 bug，而是系统在耗电性方面进行
的优化。系统会自动检测目前有多少 Alarm任务存在，然后将触发时间将近的几个任务放在
一起执行，这就可以大幅度地减少 CPU被唤醒的次数，从而有效延长电池的使用时间。
当然，如果你要求 Alarm任务的执行时间必须准备无误，Android仍然提供了解决方案。
使用 AlarmManager的 setExact()方法来替代 set()方法，就可以保证任务准时执行了。
一种是使用 Android的 Alarm机制。 这两种方式在多数情况下都能实现类似的效果， 但 Timer
有一个明显的短板，它并不太适用于那些需要长期在后台运行的定时任务。我们都知道，为
了能让电池更加耐用，每种手机都会有自己的休眠策略，Android手机就会在长时间不操作
的情况下自动让 CPU 进入到睡眠状态，这就有可能导致 Timer中的定时任务无法正常运行。
而 Alarm 机制则不存在这种情况，它具有唤醒 CPU 的功能，即可以保证每次需要执行定时
任务的时候 CPU都能正常工作。 需要注意， 这里唤醒 CPU和唤醒屏幕完全不是同一个概念，
千万不要产生混淆。
那么首先我们来看一下 Alarm 机制的用法吧，其实并不复杂，主要就是借助了
AlarmManager类来实现的。这个类和 NotificationManager有点类似，都是通过调用 Context的
getSystemService()方法来获取实例的， 只是这里需要传入的参数是 Context.ALARM_SERVICE。
因此，获取一个 AlarmManager的实例就可以写成：
AlarmManager manager = (AlarmManager) getSystemService(Context.ALARM_SERVICE);
接下来调用 AlarmManager 的 set()方法就可以设置一个定时任务了，比如说想要设定一
个任务在 10秒钟后执行，就可以写成：
long triggerAtTime = SystemClock.elapsedRealtime() + 10 * 1000;
manager.set(AlarmManager.ELAPSED_REALTIME_WAKEUP, triggerAtTime, pendingIntent);
上面的两行代码你不一定能看得明白， 因为 set()方法中需要传入的三个参数稍微有点复
杂，下面我们就来仔细地分析一下。第一个参数是一个整型参数，用于指定 AlarmManager的
工作类型，有四种值可选，分别是 ELAPSED_REALTIME、ELAPSED_REALTIME_WAKEUP、
RTC 和 RTC_WAKEUP。其中 ELAPSED_REALTIME 表示让定时任务的触发时间从系统开
机开始算起，但不会唤醒 CPU。ELAPSED_REALTIME_WAKEUP 同样表示让定时任务的触
发时间从系统开机开始算起，但会唤醒 CPU。RTC表示让定时任务的触发时间从 1970 年 1
月 1 日 0点开始算起，但不会唤醒 CPU。RTC_WAKEUP 同样表示让定时任务的触发时间从
1970 年 1 月 1 日 0 点开始算起，但会唤醒 CPU。使用 SystemClock.elapsedRealtime()方法可
以获取到系统开机至今所经历时间的毫秒数，使用 System.currentTimeMillis()方法可以获取
到 1970年 1 月 1日 0点至今所经历时间的毫秒数。
然后看一下第二个参数，这个参数就好理解多了，就是定时任务触发的时间，以毫秒为
单位。如果第一个参数使用的是 ELAPSED_REALTIME或 ELAPSED_REALTIME_WAKEUP，
则这里传入开机至今的时间再加上延迟执行的时间。如果第一个参数使用的是 RTC 或
RTC_WAKEUP，则这里传入 1970年 1月 1日 0点至今的时间再加上延迟执行的时间。
第三个参数是一个 PendingIntent，对于它你应该已经不会陌生了吧。这里我们一般会调
用 getBroadcast()方法来获取一个能够执行广播的 PendingIntent。 这样当定时任务被触发的时
候，广播接收器的 onReceive()方法就可以得到执行。
了解了 set()方法的每个参数之后，你应该能想到，设定一个任务在 10 秒钟后执行还可
以写成：
long triggerAtTime = System.currentTimeMillis() + 10 * 1000;
manager.set(AlarmManager.RTC_WAKEUP, triggerAtTime, pendingIntent);
好了，现在你已经掌握 Alarm机制的基本用法，下面我们就来创建一个可以长期在后台
执行定时任务的服务。 创建一个 ServiceBestPractice 项目， 然后新增一个 LongRunningService
类，代码如下所示：
public class LongRunningService extends Service {
@Override
public IBinder onBind(Intent intent) {
return null;
}
@Override
public int onStartCommand(Intent intent, int flags, int startId) {
new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
Log.d("LongRunningService", "executed at " + new Date().
toString());
}
}).start();
AlarmManager manager = (AlarmManager) getSystemService(ALARM_SERVICE);
int anHour = 60 * 60 * 1000; // 这是一小时的毫秒数
long triggerAtTime = SystemClock.elapsedRealtime() + anHour;
Intent i = new Intent(this, AlarmReceiver.class);
PendingIntent pi = PendingIntent.getBroadcast(this, 0, i, 0);
manager.set(AlarmManager.ELAPSED_REALTIME_WAKEUP, triggerAtTime, pi);
return super.onStartCommand(intent, flags, startId);
}
}
我们在 onStartCommand()方法里开启了一个子线程， 然后在子线程里就可以执行具体的
逻辑操作了。这里简单起见，只是打印了一下当前的时间。
创建线程之后的代码就是我们刚刚讲解的 Alarm 机制的用法了，先是获取到了
AlarmManager 的实例，然后定义任务的触发时间为一小时后，再使用 PendingIntent 指定处
理定时任务的广播接收器为 AlarmReceiver，最后调用 set()方法完成设定。
显然，AlarmReceiver目前还不存在呢，所以下一步就是要新建一个 AlarmReceiver类，
并让它继承自 BroadcastReceiver，代码如下所示：
public class AlarmReceiver extends BroadcastReceiver {
@Override
public void onReceive(Context context, Intent intent) {
Intent i = new Intent(context, LongRunningService.class);
context.startService(i);
}
}
onReceive()方法里的代码非常简单，就是构建出了一个 Intent 对象，然后去启动
LongRunningService 这个服务。那么这里为什么要这样写呢？其实在不知不觉中，这就已经
将一个长期在后台定时运行的服务完成了。因为一旦启动 LongRunningService，就会在
onStartCommand()方法里设定一个定时任务，这样一小时后 AlarmReceiver 的 onReceive()方
法就将得到执行，然后我们在这里再次启动 LongRunningService，这样就形成了一个永久的
循环，保证 LongRunningService 可以每隔一小时就会启动一次，一个长期在后台定时运行的
服务自然也就完成了。
接下来的任务也很明确了，就是我们需要在打开程序的时候启动一次LongRunningService，
之后 LongRunningService 就可以一直运行了。修改 MainActivity中的代码，如下所示：
public class MainActivity extends Activity {
@Override
protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
super.onCreate(savedInstanceState);
Intent intent = new Intent(this, LongRunningService.class);
startService(intent);
}
}
最后别忘了，我们所用到的服务和广播接收器都要在 AndroidManifest.xml中注册才行，
代码如下所示：
<manifest xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
package="com.example.servicebestpractice"
android:versionCode="1"
android:versionName="1.0" >
……
<application
android:allowBackup="true"
android:icon="@drawable/ic_launcher"
android:label="@string/app_name"
android:theme="@style/AppTheme" >
<activity
android:name="com.example.servicebestpractice.MainActivity"
android:label="@string/app_name" >
<intent-filter>
<action android:name="android.intent.action.MAIN" />
<category android:name="android.intent.category.LAUNCHER" />
</intent-filter>
</activity>
<service android:name=".LongRunningService" >
</service>
<receiver android:name=".AlarmReceiver" >
</receiver>
</application>
</manifest>
现在就可以来运行一下程序了。虽然你不会在界面上看到任何有用的信息，但实际上
LongRunningService 已经在后台悄悄地运行起来了。为了能够验证一下运行结果，我将手机
闲置了几个小时，然后观察 LogCat中的打印日志.
可以看到，LongRunningService 果然如我们所愿地运行着，每隔一小时都会打印一条日
志。这样，当你真正需要去执行某个定时任务的时候，只需要将打印日志替换成具体的任务
逻辑就行了。
另外需要注意的是，从 Android 4.4 版本开始，Alarm 任务的触发时间将会变得不准确，
有可能会延迟一段时间后任务才能得到执行。这并不是个 bug，而是系统在耗电性方面进行
的优化。系统会自动检测目前有多少 Alarm任务存在，然后将触发时间将近的几个任务放在
一起执行，这就可以大幅度地减少 CPU被唤醒的次数，从而有效延长电池的使用时间。
当然，如果你要求 Alarm任务的执行时间必须准备无误，Android仍然提供了解决方案。
使用 AlarmManager的 setExact()方法来替代 set()方法，就可以保证任务准时执行了。
