生活總是讓我們遍體鱗傷烹困，但到后來(lái)晶渠，那些受傷的地方一定會(huì)變成我們最強(qiáng)壯的地方。---海明威

WakeLock是什么

WakeLock是Android框架層提供的一套機(jī)制曲伊，應(yīng)用使用該機(jī)制可以達(dá)到控制Android設(shè)備狀態(tài)的目的叽讳。這里的設(shè)備狀態(tài)主要指屏幕的打開(kāi)關(guān)閉，cpu的保持運(yùn)行坟募。簡(jiǎn)單的理解WakeLock是讓系統(tǒng)保持"清醒"的一種手段.

WakeLock作用

當(dāng)手機(jī)滅屏狀態(tài)下保持一段時(shí)間后岛蚤，系統(tǒng)會(huì)進(jìn)入休眠，一些后臺(tái)運(yùn)行的任務(wù)就可能得不到正常執(zhí)行懈糯，比如網(wǎng)絡(luò)下載中斷涤妒，后臺(tái)播放音樂(lè)暫停等。WakeLock正是為了解決這類問(wèn)題赚哗，應(yīng)用只要申請(qǐng)了WakeLock她紫，那么在釋放WakeLock之前硅堆，系統(tǒng)不會(huì)進(jìn)入休眠，即使在滅屏的狀態(tài)下贿讹，應(yīng)用要執(zhí)行的任務(wù)依舊不會(huì)被系統(tǒng)打斷渐逃。

WakeLock有那些分類

WakeLock是PowerManager的內(nèi)部類，其代碼路徑位于：

frameworks/base/core/java/android/os/PowerManager.java

WakeLock 分類如下：

• PARTIAL_WAKE_LOCK: 滅屏民褂，關(guān)閉鍵盤背光的情況下茄菊，CPU依然保持運(yùn)行。
• PROXIMITY_SCREEN_OFF_WAKE_LOCK： 基于距離感應(yīng)器熄滅屏幕赊堪。最典型的運(yùn)用場(chǎng)景是我們貼近耳朵打電話時(shí)面殖，屏幕會(huì)自動(dòng)熄滅。
• SCREEN_DIM_WAKE_LOCK/SCREEN_BRIGHT_WAKE_LOCK/FULL_WAKE_LOCK：這三種WakeLock都已經(jīng)過(guò)時(shí)了雹食，它們的目的是為了保持屏幕長(zhǎng)亮畜普，Android官方建議用getWindow().addFlags(WindowManager.LayoutParams.FLAG_KEEP_SCREEN_ON);方式替換。因?yàn)楸绕鹕暾?qǐng)WakeLock,這種方式更簡(jiǎn)單群叶，還不需要特別申請(qǐng)android.permission.WAKE_LOCK權(quán)限吃挑。
• DOZE_WAKE_LOCK/DRAW_WAKE_LOCK： 隱藏的分類，系統(tǒng)級(jí)別才會(huì)用到街立。

WakeLock的flag如下：

• ACQUIRE_CAUSES_WAKEUP： 點(diǎn)亮屏幕舶衬，比如應(yīng)用接收到通知后，屏幕亮起。
• ON_AFTER_RELEASE： 釋放WakeLock后跛锌，屏幕不馬上熄滅舱呻。
• UNIMPORTANT_FOR_LOGGING： 隱藏的flag，系統(tǒng)級(jí)別才會(huì)用到虽画。

WakeLock的設(shè)置過(guò)程

WakeLock從用戶空間下發(fā)設(shè)置操作，然后進(jìn)入kernel空間荣病，最終寫入到了/sys/power/wake_lock文件節(jié)點(diǎn)码撰。
下面來(lái)從源碼的角度跟蹤下acquire WakeLock的過(guò)程。

1. frameworks/base/core/java/android/os/PowerManager.java
   acquire--->acquireLocked---->PowerManagerService.acquireWakeLock

2. frameworks/base/services/core/java/com/android/server/power/PowerManagerService.java
   acquireWakeLock--->acquireWakeLockInternal---->updatePowerStateLocked---->updateSuspendBlockerLocked---->mWakeLockSuspendBlocker.acquire---->PowerManagerService$SuspendBlockerImpl.acquire---->nativeAcquireSuspendBlocker

3. frameworks/base/services/core/jni/com_android_server_power_PowerManagerService.cpp
   nativeAcquireSuspendBlocker---->acquire_wake_lock

4. hardware/libhardware_legacy/power/power.c
   acquire_wake_lock,最終在該方法里將wakelock寫入了節(jié)點(diǎn)

   int acquire_wake_lock(int lock, const char* id)
   {
       initialize_fds();
   
   //    ALOGI("acquire_wake_lock lock=%d id='%s'\n", lock, id);
   
       if (g_error) return g_error;
   
       int fd;
       size_t len;
       ssize_t ret;
   
       if (lock != PARTIAL_WAKE_LOCK) {
           return -EINVAL;
       }
   
       fd = g_fds[ACQUIRE_PARTIAL_WAKE_LOCK];
       //這個(gè)節(jié)點(diǎn)就是/sys/power/wake_lock
       ret = write(fd, id, strlen(id));
       if (ret < 0) {
           return -errno;
       }
   
       return ret;
   }
   

WakeLock用法

WakeLock的使用需要謹(jǐn)慎處理个盆，使用不當(dāng)會(huì)讓應(yīng)用變成“電量殺手”脖岛。使用的原則

1. 能不用就盡量別用：比如要保持屏幕長(zhǎng)亮，應(yīng)該用getWindow().addFlags(WindowManager.LayoutParams.FLAG_KEEP_SCREEN_ON);的方式颊亮。

PowerManager.FULL_WAKE_LOCK會(huì)保持屏幕長(zhǎng)亮柴梆，比如設(shè)置15s自動(dòng)滅屏，當(dāng)申請(qǐng)了該wakelock后终惑，即使超過(guò)15s绍在，依然不會(huì)滅屏。但用戶主動(dòng)按power鍵，還是會(huì)滅屏的揣苏。

2. 如果非要用悯嗓，用完之后記得釋放。
   申請(qǐng)WakeLock有兩種方式acquire()跟acquire(long timeout)卸察，后者相對(duì)更安全點(diǎn)脯厨，如果忘記了release WakeLock，經(jīng)過(guò)timeout的時(shí)長(zhǎng)后系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)release坑质。

WakeLock的典型用法如下:

PowerManager pm = (PowerManager)mContext.getSystemService(
                                          Context.POWER_SERVICE);
PowerManager.WakeLock wl = pm.newWakeLock(
                                      PowerManager.PARTIAL_WAKE_LOCK
                                      | PowerManager.ON_AFTER_RELEASE,
                                      TAG);
wl.acquire();//為了保證任務(wù)不被系統(tǒng)休眠打斷合武，申請(qǐng)WakeLock
// 開(kāi)始我們的任務(wù)
wl.release();//任務(wù)結(jié)束后釋放，如果不寫該句涡扼。則可以用wl.acquire(timeout)的方式把釋放的工作交給系統(tǒng)稼跳。

同時(shí)需要在Manifest文件中添加權(quán)限

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

WakeLock相關(guān)問(wèn)題的debug方法

應(yīng)用層debug

如果只是單純的查看某一個(gè)應(yīng)用的wakelock是否存在非正常釋放的情況，可以用命令

$ adb shell dumpsys power|grep -i wake

來(lái)查看吃沪，比如下面的示例代碼

public class MainActivity extends Activity {
    private WakeLock wlLock;
    @Override
    protected void onResume() {
        PowerManager pm = (PowerManager) getSystemService(Context.POWER_SERVICE);
        wlLock = pm.newWakeLock(PowerManager.PARTIAL_WAKE_LOCK|PowerManager.ON_AFTER_RELEASE, "azhengye-test-wakelock");
        wlLock.acquire();
        super.onResume();
    }
    @Override
    protected void onPause() {
        wlLock.release();
        super.onPause();
    }
}

當(dāng)進(jìn)入onResume方法汤善，此時(shí)dumpsys的信息如下：

$ adb shell dumpsys power|grep -i wake

  mWakefulness=Awake
  mWakefulnessChanging=false
  mWakeLockSummary=0x1
  mLastWakeTime=34512600 (293075 ms ago)
  mHoldingWakeLockSuspendBlocker=true
  mWakeUpWhenPluggedOrUnpluggedConfig=true
  mWakeUpWhenPluggedOrUnpluggedInTheaterModeConfig=false
  mDoubleTapWakeEnabled=false
Wake Locks: size=1
  PARTIAL_WAKE_LOCK              'azhengye-test-wakelock' ON_AFTER_RELEASE ACQ=-4m52s949ms LONG (uid=10124 pid=31473 pkg=com.azhengye.testpath)
  PowerManagerService.WakeLocks: ref count=1

通過(guò) PARTIAL_WAKE_LOCK 'azhengye-test-wakelock' ON_AFTER_RELEASE ACQ=-4m52s949ms LONG (uid=10124 pid=31473 pkg=com.azhengye.testpath) 可以看到wakelock申請(qǐng)成功了。
如果進(jìn)入onPause方法票彪，剛申請(qǐng)的wakelock應(yīng)該被釋放掉红淡，此時(shí)dumpsys出的信息如下：

$ adb shell dumpsys power|grep -i wake

      mWakefulness=Awake
      mWakefulnessChanging=false
      mWakeLockSummary=0x1
      mLastWakeTime=34512600 (477908 ms ago)
      mHoldingWakeLockSuspendBlocker=true
      mWakeUpWhenPluggedOrUnpluggedConfig=true
      mWakeUpWhenPluggedOrUnpluggedInTheaterModeConfig=false
      mDoubleTapWakeEnabled=false
    Wake Locks: size=1
      PARTIAL_WAKE_LOCK              'AudioMix' ACQ=-2s539ms (uid=1041 pkg=audioserver)
      PowerManagerService.WakeLocks: ref count=1

沒(méi)毛病，已經(jīng)正常釋放掉降铸。如果應(yīng)用已經(jīng)運(yùn)行到釋放wakelock的語(yǔ)句在旱，但dumpsys出的信息仍然看到持有wakelock，這就是問(wèn)題推掸，需要我們?nèi)ix掉桶蝎。

系統(tǒng)層debug

系統(tǒng)層面去debug wakelock相關(guān)問(wèn)題就比較復(fù)雜了，基本上的步驟如下谅畅。

1. 依據(jù)log分析
   首先打開(kāi)debug開(kāi)關(guān)
   frameworks/base/services/core/java/com/android/server/power/PowerManagerService.java

   private static final boolean DEBUG = true;
   

   然后dumpsys power查看登渣，同時(shí)在logcat里搜索acquireWakeLockInternal關(guān)鍵字查看申請(qǐng)wakelock情況，
   比如

   08-23 09:45:35.452  3054  3067 D PowerManagerService: acquireWakeLockInternal: lock=1945552, flags=0x1, tag="LocationManagerService", ws=WorkSource{1000 android}, uid=1000, pid=3054, packageName=android
   

   搜索releaseWakeLockInternal查看釋放情況毡泻。lock=后面的整數(shù)能將acquire跟release對(duì)應(yīng)起來(lái)绍豁，在結(jié)合logcat的時(shí)間戳，就能得到wakelock持有的時(shí)長(zhǎng)牙捉，短時(shí)間的一般不會(huì)有問(wèn)題，那種長(zhǎng)期持有wakelock的會(huì)導(dǎo)致功耗增加敬飒，一般是有問(wèn)題的邪铲，需要根據(jù)tag字段去代碼里查看具體的acquire/release過(guò)程。

2. 系統(tǒng)運(yùn)行一段時(shí)間后抓取bugreport.用historian工具查看wakelock申請(qǐng)情況无拗。具體可以查看之前的博客Android battery historian功耗分析之環(huán)境搭建