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アプリの電源管理

Android 9 以降では、プラットフォームがアプリの電池寿命に悪影響を与える動作を監視できます。Android では、設定ルールを使用して評価し、ルールに違反するアプリを制限するためのユーザー エクスペリエンス フローをユーザーに提供します。

Android 8.0 以前では、Doze、アプリ スタンバイ、バックグラウンド制限、バックグラウンドでの位置情報の制限といった機能の制限がありました。しかし、一部のアプリは、Android vitals に記述されている好ましくない動作を続けていました。Android 9 は、設定ルールに基づいてアプリを検出、制限できる OS インフラストラクチャを導入しました。

バックグラウンド制限

ユーザーがアプリを制限することも、デバイスの動作に悪影響を与えるアプリを検出することもできます。

制限されたアプリでは次の条件が適用されます。

  • ユーザーが起動できます。
  • ジョブやアラームを実行したり、バックグラウンドでネットワークを使用したりすることはできません。
  • フォアグラウンド サービスを実行できません。
  • ユーザーがアプリの制限を解除できます。

デバイスの実装者は、アプリに以下の制限を追加できます。

  • アプリの自己再起動を制限する。
  • サービスに対する制限を禁止する(高リスク)。

バックグラウンドで制限されたアプリは、デバイスのリソース(メモリ、CPU、電池など)を消費しません。バックグラウンド制限されているアプリは、ユーザーが実際にアプリの使用を行っていない場合に、デバイスの稼働状態に影響を与えません。ただし、制限されたアプリをユーザーが起動した場合は、そのアプリは完全に機能します。

カスタム実装を使用する

デバイスの実装者は、現在もカスタム メソッドを使用してアプリに制限を適用できます。

アプリの制限を統合する

以下のセクションでは、デバイスでのアプリの制限を定義して統合する方法を説明します。Android 8.x 以前のアプリ制限方式を使用している場合は、以下のセクションで Android 9 以降の変更点をご確認ください。

AppOpsManager フラグを設定する

アプリが制限されている場合は、AppOpsManager で適切なフラグを設定します。packages/apps/Settings/src/com/android/settings/fuelgauge/BatteryUtils.java のコード スニペットの例を以下に示します。

   public void setForceAppStandby(int uid, String packageName,
            int mode) {
        final boolean isPreOApp = isPreOApp(packageName);
        if (isPreOApp) {
       // Control whether app could run in the background if it is pre O app
            mAppOpsManager.setMode(AppOpsManager.OP_RUN_IN_BACKGROUND, uid, packageName, mode);
        }
       // Control whether app could run jobs in the background
        mAppOpsManager.setMode(AppOpsManager.OP_RUN_ANY_IN_BACKGROUND, uid, packageName, mode);
    }

isBackgroundRestricted が true を返すことを確認する

アプリが制限されている場合は、ActivityManager.isBackgroundRestricted() が確実に true を返すようにします。

制限の理由をロギングする

アプリが制限されている場合は、制限の理由をロギングします。packages/apps/Settings/src/com/android/settings/fuelgauge/batterytip/actions/RestrictAppAction.java からのロギングのコード スニペットの例を以下に示します。

mBatteryUtils.setForceAppStandby(mBatteryUtils.getPackageUid(packageName), packageName,AppOpsManager.MODE_IGNORED);
if (CollectionUtils.isEmpty(appInfo.anomalyTypes)) {
  // Only log context if there is no anomaly type
  mMetricsFeatureProvider.action(mContext,
    MetricsProto.MetricsEvent.ACTION_TIP_RESTRICT_APP, packageName,
    Pair.create(MetricsProto.MetricsEvent.FIELD_CONTEXT,metricsKey));
            } else {
  // Log ALL the anomaly types
  for (int type : appInfo.anomalyTypes) {
    mMetricsFeatureProvider.action(mContext,
      MetricsProto.MetricsEvent.ACTION_TIP_RESTRICT_APP, packageName,
      Pair.create(MetricsProto.MetricsEvent.FIELD_CONTEXT, metricsKey),
      Pair.create(MetricsProto.MetricsEvent.FIELD_ANOMALY_TYPE, type));
  }

typeAnomalyType の値に置き換えます。

デバイス実装者は、src/com/android/settings/fuelgauge/batterytip/StatsManagerConfig.java で定義されている定数を使用できます。

public @interface AnomalyType {
        // This represents an error condition in the anomaly detection.
        int NULL = -1;
         // The anomaly type does not match any other defined type.
        int UNKNOWN_REASON = 0;
         // The application held a partial (screen off) wake lock for a period of time that
         // exceeded the threshold with the screen off when not charging.
        int EXCESSIVE_WAKELOCK_ALL_SCREEN_OFF = 1;
         // The application exceeded the maximum number of wakeups while in the background
         // when not charging.
        int EXCESSIVE_WAKEUPS_IN_BACKGROUND = 2;
         // The application did unoptimized Bluetooth scans too frequently when not charging.
        int EXCESSIVE_UNOPTIMIZED_BLE_SCAN = 3;
         // The application ran in the background for a period of time that exceeded the
         // threshold.
        int EXCESSIVE_BACKGROUND_SERVICE = 4;
         // The application exceeded the maximum number of wifi scans when not charging.
        int EXCESSIVE_WIFI_SCAN = 5;
         // The application exceed the maximum number of flash writes
        int EXCESSIVE_FLASH_WRITES = 6;
         // The application used more than the maximum memory, while not spending any time
         // in the foreground.
        int EXCESSIVE_MEMORY_IN_BACKGROUND = 7;
         // The application exceeded the maximum percentage of frames with a render rate of
         // greater than 700ms.
        int EXCESSIVE_DAVEY_RATE = 8;
         // The application exceeded the maximum percentage of frames with a render rate
         // greater than 16ms.
        int EXCESSIVE_JANKY_FRAMES = 9;
         // The application exceeded the maximum cold start time - the app has not been
         // launched since last system start, died or was killed.
        int SLOW_COLD_START_TIME = 10;
         // The application exceeded the maximum hot start time - the app and activity are
         // already in memory.
        int SLOW_HOT_START_TIME = 11;
         // The application exceeded the maximum warm start time - the app was already in
         // memory but the activity wasn't created yet or was removed from memory.
        int SLOW_WARM_START_TIME = 12;
         // The application exceeded the maximum number of syncs while in the background.
        int EXCESSIVE_BACKGROUND_SYNCS = 13;
         // The application exceeded the maximum number of gps scans while in the background.
        int EXCESSIVE_GPS_SCANS_IN_BACKGROUND = 14;
         // The application scheduled more than the maximum number of jobs while not charging.
        int EXCESSIVE_JOB_SCHEDULING = 15;
         // The application exceeded the maximum amount of mobile network traffic while in
         // the background.
        int EXCESSIVE_MOBILE_NETWORK_IN_BACKGROUND = 16;
         // The application held the WiFi lock for more than the maximum amount of time while
         // not charging.
        int EXCESSIVE_WIFI_LOCK_TIME = 17;
         // The application scheduled a job that ran longer than the maximum amount of time.
        int JOB_TIMED_OUT = 18;
         // The application did an unoptimized Bluetooth scan that exceeded the maximum
         // time while in the background.
        int LONG_UNOPTIMIZED_BLE_SCAN = 19;
         // The application exceeded the maximum ANR rate while in the background.
        int BACKGROUND_ANR = 20;
         // The application exceeded the maximum crash rate while in the background.
        int BACKGROUND_CRASH_RATE = 21;
         // The application exceeded the maximum ANR-looping rate.
        int EXCESSIVE_ANR_LOOPING = 22;
         // The application exceeded the maximum ANR rate.
        int EXCESSIVE_ANRS = 23;
         // The application exceeded the maximum crash rate.
        int EXCESSIVE_CRASH_RATE = 24;
         // The application exceeded the maximum crash-looping rate.
        int EXCESSIVE_CRASH_LOOPING = 25;
         // The application crashed because no more file descriptors were available.
        int NUMBER_OF_OPEN_FILES = 26;
    }

ユーザーまたはシステムがアプリの制限を解除した場合、制限の解除の理由をロギングする必要があります。packages/apps/Settings/src/com/android/settings/fuelgauge/batterytip/actions/UnrestrictAppAction.java からのロギングのコード スニペットの例を以下に示します。

public void handlePositiveAction(int metricsKey) {
        final AppInfo appInfo = mUnRestrictAppTip.getUnrestrictAppInfo();
        // Clear force app standby, then app can run in the background
        mBatteryUtils.setForceAppStandby(appInfo.uid, appInfo.packageName,
                AppOpsManager.MODE_ALLOWED);
        mMetricsFeatureProvider.action(mContext,
                MetricsProto.MetricsEvent.ACTION_TIP_UNRESTRICT_APP, appInfo.packageName,
                Pair.create(MetricsProto.MetricsEvent.FIELD_CONTEXT, metricsKey));
    }

アプリの制限をテストする

Android 9 以降でアプリの制限の動作をテストするには、次のいずれかのコマンドを使用します。

  • アプリを制限するには:
    appops set package-name RUN_ANY_IN_BACKGROUND ignore
  • アプリを制限から解除し、デフォルトの動作に戻します。
    appops set package-name RUN_ANY_IN_BACKGROUND allow
  • バックグラウンドでアプリを即座にアイドル状態にするには、以下のコマンドを実行します。
    am make-uid-idle [--user user-id | all | current] package-name
  • 短期間にパッケージを tempwhitelist に追加します。
    cmd deviceidle tempwhitelist [-u user] [-d duration] [package package-name]
  • ユーザーのホワイトリストからパッケージを追加または削除するには、以下のコマンドを実行します。
    cmd deviceidle whitelist [+/-]package-name
  • jobscheduler とアラーム マネージャーの内部状態を確認します。
    dumpsys jobscheduler
    dumpsys alarm

アプリ スタンバイ

アプリ スタンバイは、ユーザーが積極的に使用していないアプリのバックグラウンド ネットワーク アクティビティとジョブを推測することで、電池寿命を延ばします。

アプリ スタンバイのライフサイクル

このプラットフォームでは、非アクティブなアプリを検出し、ユーザーがそのアプリを操作し始めてからスタンバイ状態にします。

間に検出フェーズデバイスが充電中でないことがプラットフォームによって検出されるユーザーが、直接または一定の時間、画面表示時間でアプリを直接起動していない。(フォアグラウンド アプリが 2 つ目のアプリのサービスにアクセスしたときに、間接的にアプリが起動することがあります)。

アプリ スタンバイの間、アプリは 1 日 1 回以上ネットワークにアクセスし、アプリの同期や他のジョブを遅らせます。

プラットフォームは、次の場合にアプリをスタンバイ状態から終了します

  • アプリがアクティブになります。
  • デバイスが電源に接続され、充電中になったとき

アクティブ アプリは、アプリ スタンバイの影響を受けません。次の場合、アプリはアクティブです。

  • 通知リスナー、ユーザー補助サービス、ライブ壁紙など、フォアグラウンドにアプリケーションのプロセスが現在存在する(アクティビティまたはフォアグラウンド サービスとして、または別のアクティビティまたはフォアグラウンドで使用中のどちらか)
  • ロック画面や通知トレイなどでユーザーがアプリケーションの通知を表示している
  • ユーザーが明示的に起動する

上記のいずれのアクティビティも一定期間発生しなかった場合、アプリは非アクティブになります。

アプリ スタンバイのテスト

アプリ スタンバイは次の adb コマンドで手動でテストできます。

adb shell dumpsys battery unplug
adb shell am set-idle package-name true
adb shell am set-idle package-name false
adb shell am get-idle package-name