【Android 进程保活】应用进程拉活 ( 双进程守护保活 )

韩曙亮

发布于 2023-03-29 09:37:46

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发布于 2023-03-29 09:37:46

文章被收录于专栏：韩曙亮的移动开发专栏

文章目录

一、双进程守护保活原理

双进程守护拉活 , 使用 JobScheduler 拉活和系统 Service 机制拉活两种拉活方式 , 结合起来使用 ;

双进程机制拉活 , 比之前的广播拉活 , 系统 Service 机制拉活 , 账户同步拉活 , JobScheduler 机制拉活 , 成功率都要高 , 可靠性比较高 , 但是也存在失败的情况 ;

JobScheduler 原理 :

在应用中 , 运行了一个主进程 , 除此之外 , 还运行了一个 " 本地前台进程 " , 运行该 " 本地前台进程 " 时 , 开启前台进程 , 用于提权 , 并绑定 " 远程前台进程 " ;

" 远程前台进程 " 与 " 本地前台进程 " 实现了相同的功能 , 代码基本一致 , 这两个进程都是前台进程 , 都进行了提权 , 并且互相绑定 , 当监听到绑定的另外一个进程突然断开连接 , 则本进程再次开启前台进程提权 , 并且重新绑定对方进程 , 以达到拉活对方进程的目的 ;

举例 : " 本地前台进程 " LocalForegroundService , " 远程前台进程 " RemoteForegroundService ;

这两个进程之间需要绑定 , 这里就需要定义 AIDL 接口 IMyAidlInterface , 每个服务中都需要定义继承 IMyAidlInterface.Stub 的 Binder 类 , 作为进程间通信的桥梁 ; ( 这是个默认的 AIDL 接口 )

    /**
     * AIDL 远程调用接口
     * 其它进程调与该 RemoteForegroundService 服务进程通信时 , 可以通过 onBind 方法获取该 myBinder 成员
     * 通过调用该成员的 basicTypes 方法 , 可以与该进程进行数据传递
     */
    class MyBinder extends IMyAidlInterface.Stub {
        @Override
        public void basicTypes(
                int anInt, long aLong, boolean aBoolean, float aFloat,
                double aDouble, String aString) throws RemoteException {
            // 通信内容
        }
    }

" 本地前台进程 " LocalForegroundService 在 onCreate 方法中开启前台服务 , 提权 , 参考【Android 进程保活】提升进程优先级 ( 使用前台 Service 提高应用进程优先级 | 效果展示 | 源码资源 ) , 并且创建用于进程间通信的 Binder 对象 ;

    /**
     * 远程调用 Binder 对象
     */
    private MyBinder myBinder;
    
    @Override
    public void onCreate() {
        super.onCreate();
        // 创建 Binder 对象
        myBinder = new MyBinder();

        // 启动前台进程
        startService();
    }

" 本地前台进程 " LocalForegroundService , 在 onBind 方法中返回 onCreate 方法中创建的 Binder 对象 ;

    @Override
    public IBinder onBind(Intent intent) {
        return myBinder;
    }

" 本地前台进程 " LocalForegroundService 中 , 绑定远程进程时 , 需要使用到 ServiceConnection 类 , 在服务绑定成功时回调 onServiceConnected , 服务断开时回调 onServiceDisconnected 方法 ; 这里就在 onServiceDisconnected 方法中再次对本服务进行提权 , 并且再次绑定 " 远程前台进程 " RemoteForegroundService ;

    class Connection implements ServiceConnection {

        @Override
        public void onServiceConnected(ComponentName name, IBinder service) {
            // 服务绑定成功时回调
        }

        @Override
        public void onServiceDisconnected(ComponentName name) {
            // 再次启动前台进程
            startService();
            // 绑定另外一个远程进程
            bindService();
        }
    }

另外特别注意权限问题 , 需要在清单文件中配置 android.permission.FOREGROUND_SERVICE 权限 :

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

二、双进程守护保活完整源码

1、AIDL 接口

这里的 AIDL 不实现任何操作 , 是系统默认生成的 AIDL 接口 , 只是用于单纯的绑定两个进程 , 监听进程的连接断开 ;

// IMyAidlInterface.aidl
package kim.hsl.two_process_alive;

// Declare any non-default types here with import statements

interface IMyAidlInterface {
    /**
     * Demonstrates some basic types that you can use as parameters
     * and return values in AIDL.
     */
    void basicTypes(int anInt, long aLong, boolean aBoolean, float aFloat,
            double aDouble, String aString);
}

2、本地前台服务 Service

package kim.hsl.two_process_alive;

import android.app.Notification;
import android.app.NotificationChannel;
import android.app.NotificationManager;
import android.app.Service;
import android.content.ComponentName;
import android.content.Context;
import android.content.Intent;
import android.content.ServiceConnection;
import android.graphics.Color;
import android.os.Build;
import android.os.IBinder;
import android.os.RemoteException;

import androidx.core.app.NotificationCompat;

import static androidx.core.app.NotificationCompat.PRIORITY_MIN;

/**
 * 前台服务提权
 */
public class LocalForegroundService extends Service {

    /**
     * 远程调用 Binder 对象
     */
    private MyBinder myBinder;

    /**
     * 连接对象
     */
    private Connection connection;

    /**
     * AIDL 远程调用接口
     * 其它进程调与该 RemoteForegroundService 服务进程通信时 , 可以通过 onBind 方法获取该 myBinder 成员
     * 通过调用该成员的 basicTypes 方法 , 可以与该进程进行数据传递
     */
    class MyBinder extends IMyAidlInterface.Stub {
        @Override
        public void basicTypes(
                int anInt, long aLong, boolean aBoolean, float aFloat,
                double aDouble, String aString) throws RemoteException {
            // 通信内容
        }
    }

    @Override
    public IBinder onBind(Intent intent) {
        return myBinder;
    }

    @Override
    public void onCreate() {
        super.onCreate();
        // 创建 Binder 对象
        myBinder = new MyBinder();

        // 启动前台进程
        startService();
    }

    private void startService(){
        if (Build.VERSION.SDK_INT >= Build.VERSION_CODES.O){
            // startForeground();

            // 创建通知通道
            NotificationChannel channel = new NotificationChannel("service",
                    "service", NotificationManager.IMPORTANCE_NONE);
            channel.setLightColor(Color.BLUE);
            channel.setLockscreenVisibility(Notification.VISIBILITY_PRIVATE);
            NotificationManager service = (NotificationManager) getSystemService(Context.NOTIFICATION_SERVICE);
            // 正式创建
            service.createNotificationChannel(channel);

            NotificationCompat.Builder builder = new NotificationCompat.Builder(this, "service");
            Notification notification = builder.setOngoing(true)
                    .setSmallIcon(R.mipmap.ic_launcher)
                    .setPriority(PRIORITY_MIN)
                    .setCategory(Notification.CATEGORY_SERVICE)
                    .build();

            // 开启前台进程 , API 26 以上无法关闭通知栏
            startForeground(10, notification);

        } else if (Build.VERSION.SDK_INT >= Build.VERSION_CODES.JELLY_BEAN_MR2){
            startForeground(10, new Notification());
            // API 18 ~ 25 以上的设备 , 启动相同 id 的前台服务 , 并关闭 , 可以关闭通知
            startService(new Intent(this, CancelNotificationService.class));

        } else if (Build.VERSION.SDK_INT < Build.VERSION_CODES.JELLY_BEAN_MR2){
            // 将该服务转为前台服务
            // 需要设置 ID 和 通知
            // 设置 ID 为 0 , 就不显示已通知了 , 但是 oom_adj 值会变成后台进程 11
            // 设置 ID 为 1 , 会在通知栏显示该前台服务
            // 8.0 以上该用法报错
            startForeground(10, new Notification());
        }
    }

    /**
     * 绑定 另外一个 服务
     * LocalForegroundService 与 RemoteForegroundService 两个服务互相绑定
     */
    private void bindService(){
        // 绑定 另外一个 服务
        // LocalForegroundService 与 RemoteForegroundService 两个服务互相绑定

        // 创建连接对象
        connection = new Connection();

        // 创建本地前台进程组件意图
        Intent bindIntent = new Intent(this, RemoteForegroundService.class);
        // 绑定进程操作
        bindService(bindIntent, connection, BIND_AUTO_CREATE);
    }

    @Override
    public int onStartCommand(Intent intent, int flags, int startId) {
        // 绑定另外一个服务
        bindService();
        return super.onStartCommand(intent, flags, startId);
    }

    class Connection implements ServiceConnection {

        @Override
        public void onServiceConnected(ComponentName name, IBinder service) {
            // 服务绑定成功时回调
        }

        @Override
        public void onServiceDisconnected(ComponentName name) {
            // 再次启动前台进程
            startService();
            // 绑定另外一个远程进程
            bindService();
        }
    }

    /**
     * API 18 ~ 25 以上的设备, 关闭通知到专用服务
     */
    public static class CancelNotificationService extends Service {
        public CancelNotificationService() {
        }

        @Override
        public void onCreate() {
            super.onCreate();
            startForeground(10, new Notification());
            stopSelf();
        }

        @Override
        public IBinder onBind(Intent intent) {
            return null;
        }

    }

}

3、远程前台服务 Service

package kim.hsl.two_process_alive;

import android.app.Notification;
import android.app.NotificationChannel;
import android.app.NotificationManager;
import android.app.Service;
import android.content.ComponentName;
import android.content.Context;
import android.content.Intent;
import android.content.ServiceConnection;
import android.graphics.Color;
import android.os.Build;
import android.os.IBinder;
import android.os.RemoteException;

import androidx.core.app.NotificationCompat;

import static androidx.core.app.NotificationCompat.PRIORITY_MIN;

/**
 * 前台服务提权
 */
public class RemoteForegroundService extends Service {

    /**
     * 远程调用 Binder 对象
     */
    private MyBinder myBinder;

    /**
     * 连接对象
     */
    private Connection connection;

    /**
     * AIDL 远程调用接口
     * 其它进程调与该 RemoteForegroundService 服务进程通信时 , 可以通过 onBind 方法获取该 myBinder 成员
     * 通过调用该成员的 basicTypes 方法 , 可以与该进程进行数据传递
     */
    class MyBinder extends IMyAidlInterface.Stub {
        @Override
        public void basicTypes(
                int anInt, long aLong, boolean aBoolean, float aFloat,
                double aDouble, String aString) throws RemoteException {
            // 通信内容
        }
    }

    @Override
    public IBinder onBind(Intent intent) {
        return myBinder;
    }

    @Override
    public void onCreate() {
        super.onCreate();
        // 创建 Binder 对象
        myBinder = new MyBinder();

        // 启动前台进程
        startService();
    }

    private void startService(){
        if (Build.VERSION.SDK_INT >= Build.VERSION_CODES.O){
            // startForeground();

            // 创建通知通道
            NotificationChannel channel = new NotificationChannel("service",
                    "service", NotificationManager.IMPORTANCE_NONE);
            channel.setLightColor(Color.BLUE);
            channel.setLockscreenVisibility(Notification.VISIBILITY_PRIVATE);
            NotificationManager service = (NotificationManager) getSystemService(Context.NOTIFICATION_SERVICE);
            // 正式创建
            service.createNotificationChannel(channel);

            NotificationCompat.Builder builder = new NotificationCompat.Builder(this, "service");
            Notification notification = builder.setOngoing(true)
                    .setSmallIcon(R.mipmap.ic_launcher)
                    .setPriority(PRIORITY_MIN)
                    .setCategory(Notification.CATEGORY_SERVICE)
                    .build();

            // 开启前台进程 , API 26 以上无法关闭通知栏
            startForeground(10, notification);

        } else if (Build.VERSION.SDK_INT >= Build.VERSION_CODES.JELLY_BEAN_MR2){
            startForeground(10, new Notification());
            // API 18 ~ 25 以上的设备 , 启动相同 id 的前台服务 , 并关闭 , 可以关闭通知
            startService(new Intent(this, CancelNotificationService.class));

        } else if (Build.VERSION.SDK_INT < Build.VERSION_CODES.JELLY_BEAN_MR2){
            // 将该服务转为前台服务
            // 需要设置 ID 和 通知
            // 设置 ID 为 0 , 就不显示已通知了 , 但是 oom_adj 值会变成后台进程 11
            // 设置 ID 为 1 , 会在通知栏显示该前台服务
            // 8.0 以上该用法报错
            startForeground(10, new Notification());
        }
    }

    /**
     * 绑定 另外一个 服务
     * LocalForegroundService 与 RemoteForegroundService 两个服务互相绑定
     */
    private void bindService(){
        // 绑定 另外一个 服务
        // LocalForegroundService 与 RemoteForegroundService 两个服务互相绑定

        // 创建连接对象
        connection = new Connection();

        // 创建本地前台进程组件意图
        Intent bindIntent = new Intent(this, LocalForegroundService.class);
        // 绑定进程操作
        bindService(bindIntent, connection, BIND_AUTO_CREATE);
    }

    @Override
    public int onStartCommand(Intent intent, int flags, int startId) {
        // 绑定另外一个服务
        bindService();
        return super.onStartCommand(intent, flags, startId);
    }

    class Connection implements ServiceConnection {

        @Override
        public void onServiceConnected(ComponentName name, IBinder service) {
            // 服务绑定成功时回调
        }

        @Override
        public void onServiceDisconnected(ComponentName name) {
            // 再次启动前台进程
            startService();
            // 绑定另外一个远程进程
            bindService();
        }
    }

    /**
     * API 18 ~ 25 以上的设备, 关闭通知到专用服务
     */
    public static class CancelNotificationService extends Service {
        public CancelNotificationService() {
        }

        @Override
        public void onCreate() {
            super.onCreate();
            startForeground(10, new Notification());
            stopSelf();
        }

        @Override
        public IBinder onBind(Intent intent) {
            return null;
        }

    }
}

4、清单配置

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<manifest xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    package="kim.hsl.two_process_alive">

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

    <application
        android:allowBackup="true"
        android:icon="@mipmap/ic_launcher"
        android:label="@string/app_name"
        android:roundIcon="@mipmap/ic_launcher_round"
        android:supportsRtl="true"
        android:theme="@style/Theme.Two_Process_Alive">
        <activity android:name=".MainActivity">
            <intent-filter>
                <action android:name="android.intent.action.MAIN" />

                <category android:name="android.intent.category.LAUNCHER" />
            </intent-filter>
        </activity>

        <!-- 本地提权前台服务 Service -->
        <service
            android:name=".LocalForegroundService"
            android:enabled="true"
            android:exported="true"></service>

        <!-- 本地服务 , API 18 ~ 25 以上的设备, 关闭通知到专用服务 -->
        <service
            android:name=".LocalForegroundService$CancelNotificationService"
            android:enabled="true"
            android:exported="true"></service>

        <!-- 远程提权前台服务 Service -->
        <service
            android:name=".RemoteForegroundService"
            android:enabled="true"
            android:exported="true"
            android:process=":remote"></service>

        <!-- 远程服务 , API 18 ~ 25 以上的设备, 关闭通知到专用服务 -->
        <service
            android:name=".RemoteForegroundService$CancelNotificationService"
            android:enabled="true"
            android:exported="true"
            android:process=":remote"></service>

    </application>

</manifest>

5、启动两个服务

package kim.hsl.two_process_alive;

import androidx.appcompat.app.AppCompatActivity;

import android.content.Intent;
import android.os.Bundle;

public class MainActivity extends AppCompatActivity {

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);

        // 通过前台 Service 提升应用权限
        // 启动普通 Service , 但是在该 Service 的 onCreate 方法中执行了 startForeground
        // 变成了前台 Service 服务
        startService(new Intent(this, LocalForegroundService.class));
        startService(new Intent(this, RemoteForegroundService.class));
    }
}