開機內(nèi)存占一半，應(yīng)用后臺殺不死？那些不了解的Android后臺機制（安卓開機運行內(nèi)存就占一半）
作者 | Anm718（酷友）
Android 系統(tǒng)長期存在應(yīng)用后臺管理機制。在多數(shù)人的認(rèn)知中，應(yīng)用分前臺和后臺。最簡單的判別方式：顯示界面的應(yīng)用就是前臺應(yīng)用，在運行不顯示界面的應(yīng)用就是后臺應(yīng)用。
安卓十多年發(fā)展至今，應(yīng)用數(shù)量龐大，實現(xiàn)的功能各不相同，那么簡單的后臺機制肯定無法滿足需求。本篇圖文詳細(xì)解釋一下 Android 的后臺管理機制。具體分三節(jié)。
目錄：
– Android 后臺機制的根本
– 內(nèi)存管理：應(yīng)用狀態(tài)分級、LMK 機制、與其他系統(tǒng)的區(qū)別。
– 為什么后臺應(yīng)用關(guān)不掉：應(yīng)用?；?、自喚醒、關(guān)聯(lián)啟動。
– 斬殺惡性應(yīng)用的利劍：后臺純凈、切斷喚醒、持劍人 Google 的手段。
一、Android 后臺管理的根本
安卓內(nèi)存管理方案：
Android 沿用了 Linux 的內(nèi)存管理方案，為低內(nèi)存回收機制。與開多少就占用多少的 Windows 不同，Android 是你不開應(yīng)用，也會占用內(nèi)存。在空載狀態(tài)下，Android P 占用下限約為 500mb (大概，我測試可以正常運行)，上限為設(shè)備物理內(nèi)存的 1/2，即開機占用一半內(nèi)存。而安卓應(yīng)用不存在關(guān)閉一說，退出之后仍然會留在內(nèi)存中。直至剩余內(nèi)存過低，才會由系統(tǒng)機制將其殺掉，回收它占用的那部分內(nèi)存。
了解應(yīng)用狀態(tài)的分級：
– foreground 前臺。設(shè)備當(dāng)前運行的應(yīng)用，你打開什么軟件，前臺應(yīng)用就是什么，很容易理解吧。
– visible 可見。與前臺類似，同樣可以顯示在屏幕上，讓用戶看到，以及交互操作，如輸入法、浮窗。
– secondary 次級。后臺運行的服務(wù)，通常占用資源不大，但用戶很需要其功能，比如各家系統(tǒng)的云服務(wù)。
– hidden 后臺。后臺運行的進(jìn)程，在應(yīng)用運行時直接按下 home 鍵，應(yīng)用仍在運行。如果應(yīng)用的優(yōu)化沒做好，那么將占用大量資源。
– content_provider 內(nèi)容。與用戶關(guān)系不大，通常感知不強。
– empty 空白。應(yīng)用已經(jīng)停止運行，沒有進(jìn)程與服務(wù)，只留下一個緩存，確保下一次打開時更迅速。
上述六種狀態(tài)，越往下，重要性越低，越容易被殺掉。
Android 后臺的殺手 – Low Memory Killer：
應(yīng)用在后臺運行，固然可以增加啟動速度，或便于推送信息，但內(nèi)存大小和電池容量都不是無限的。當(dāng)后臺一多，就會拖累性能，降低續(xù)航。系統(tǒng)自然不可能坐以待斃，等著內(nèi)存爆滿死機。Android 系統(tǒng)使用了的低內(nèi)存殺后臺機制 LowMemoryKiller，以下簡稱 lmk。
kernel lmk 界面
可以看到，lmk 對每個應(yīng)用狀態(tài)都有對應(yīng)數(shù)值。當(dāng)剩余內(nèi)存大小達(dá)到數(shù)值時，lmk 就會殺掉對應(yīng)狀態(tài)的應(yīng)用，以釋放內(nèi)存。若殺掉應(yīng)用，剩余內(nèi)存仍然不足，便會繼續(xù)殺掉上一個狀態(tài)級別的應(yīng)用，以此類推。一直殺到前臺應(yīng)用，這便會造成正運行的應(yīng)用或游戲閃退。當(dāng)然，目前安卓機動輒 4g、8g 內(nèi)存的時代，能讓 lmk 殺到前臺的應(yīng)用應(yīng)該不存在了吧，除非是出現(xiàn) bug。
應(yīng)用在后臺占用的資源：
在固有印象中，安卓后臺應(yīng)用一多，就會十分卡頓。因為應(yīng)用運行是要消耗硬件資源的，不論前臺和后臺?？赡茉?500mb 內(nèi)存的時代沒有那么明顯的感知，因為內(nèi)存太小，應(yīng)用留不住后臺。但從安卓機進(jìn)入了 1g、2g 內(nèi)存的時代，這個缺陷就一下子暴露出來了：后臺殺不死，殺死后自啟動，一個應(yīng)用拖好幾條進(jìn)程，一條進(jìn)程又有好幾項服務(wù)，堪稱群魔亂舞。此現(xiàn)象持續(xù)了至少六年。
那這些應(yīng)用消耗的是哪些資源呢？看上文的后臺分級，這些應(yīng)用一般屬于次級或后臺，與前臺應(yīng)用一樣運行，會占用 CPU 運算資源，數(shù)據(jù)操作會占用閃存的讀寫資源，這兩項就足以死死卡住設(shè)備，使其無法正常運行。這些資源總量是一定的，在當(dāng)時性能普遍不強時，資源用一點就少一點，后臺占用大了，前臺自然要卡。
空載：
空負(fù)載
后臺開啟百度地圖：
后臺掛百度地圖
此時已經(jīng)卡到?jīng)]法正常運行了，各種動畫掉幀。
Android 與其他系統(tǒng)后臺的區(qū)別：
對于各個系統(tǒng)的應(yīng)用，一般可以用兩種狀態(tài)來表示：Android 分為 “運行” 和 “停止”，iOS 分為 “前臺” 和 “凍結(jié)”，Windows 分為 “啟動” 和 “關(guān)閉”。
解釋一下：iOS 的特點是凍結(jié)式后臺，即應(yīng)用留后臺但不運行，只有前臺應(yīng)用能運行。這樣可以做到打開應(yīng)用時秒開，但退入后臺也不消耗資源，只占用內(nèi)存；Windows 特點是打開哪個應(yīng)用，哪個應(yīng)用就運行，點擊關(guān)閉就停止運行，并清出內(nèi)存。
內(nèi)存占用也是與后臺有關(guān)，舊時 Android 日常會占用 50%；iOS 內(nèi)存在開機不久會爆滿，始終居于 95% 以上；而 Windows 則是應(yīng)用多大，內(nèi)存占用就多大，沒有應(yīng)用時占用很低。
win 空載占用
還有一個 Windows Phone 系統(tǒng)，是 Microsoft 基于 win 為智能手機設(shè)計的系統(tǒng)，它的特點不是殺死，而是限制，對后臺應(yīng)用數(shù)量限制，對每個應(yīng)用占用內(nèi)存限制。這種單個體小，個體總數(shù)少的限制，是非常簡單且有效的，逼開發(fā)者不得不優(yōu)化。不愧是你，微軟。
二、為什么后臺應(yīng)用關(guān)不掉？
有些用戶會刻意關(guān)閉后臺，以釋放內(nèi)存或增加續(xù)航，但發(fā)現(xiàn)無法關(guān)閉后臺運行的應(yīng)用。這是什么原因呢？來詳細(xì)分析一下后臺管理手段與應(yīng)用的關(guān)系。首先看一下后臺界面。
卡片后臺界面
在這個界面中，可以展示出你打開過的應(yīng)用，并生成縮略圖。前面說過，安卓應(yīng)用不存在關(guān)閉，退出后應(yīng)用會進(jìn)入后臺運行。這個界面，可以手動停止后臺的應(yīng)用進(jìn)程，就是點擊那個 × 號，或在高版本上是滑動。但此行為并不等同于強行停止！
這個界面并不是強制性停止應(yīng)用，而是清理掉應(yīng)用的界面，并通知應(yīng)用，應(yīng)該停止自己的后臺進(jìn)程了。至于停止哪些服務(wù)，就是應(yīng)用自己說了算。舊時安卓這個機制問題真的很大，尤其 Android K-N，和惡意應(yīng)用對線簡直被爆錘。當(dāng)時定制化系統(tǒng)對這些機制進(jìn)行了修改，劃掉卡片即強行停止，才能對惡意應(yīng)用進(jìn)行反擊。
應(yīng)用?；睿?/strong>
應(yīng)用的開發(fā)者為了一些功能運行，或是一些利益原因，會對應(yīng)用的后臺進(jìn)程進(jìn)行保護(hù)，防止被殺掉，此行為稱為應(yīng)用?；?。
常見的保活手段，就是留通知。在通知欄中留一條不可清除的通知，即可實現(xiàn)避免被殺。即便你在后臺界面劃掉了卡片，只要這條通知還在，那么這項服務(wù)就在，可以隨時拉起主進(jìn)程，繼續(xù)運行。這樣的應(yīng)用有很多，比如在通知欄里放個資訊窗口、搜索框，就是這種思路。
酷安后臺
最直接的?；钍侄?，就是向用戶請求權(quán)限。在定制系統(tǒng)上，通常會有 “允許應(yīng)用在后臺運行” 權(quán)限，應(yīng)用可以找一個正當(dāng)?shù)慕杩冢層脩糁鲃影堰@個權(quán)限打開，就能在后臺暢通無阻的運行了。
除此之外還有一些奇妙操作，比如建立透明懸浮窗，可以直接提高應(yīng)用狀態(tài)分級，就難以被 lmk 殺掉；進(jìn)程守護(hù)，一個應(yīng)用建立幾個進(jìn)程，有一個進(jìn)程掉了，立馬由另外一個進(jìn)程拉起來；還有更強的，以毫秒級速度不停嘗試?yán)鹱约旱倪M(jìn)程，這種方法甚至可以無視強行停止（只要我啟動的夠快，強行停止就關(guān)不掉我），這已經(jīng)是破壞型行為了。
應(yīng)用喚醒：
應(yīng)用會通過一些方式，在用戶未手動打開的情況下自行啟動，即應(yīng)用喚醒，也稱應(yīng)用自啟動。此時沒有前臺界面，啟動的只是進(jìn)程與服務(wù)。
Android 應(yīng)用開發(fā)時，會給應(yīng)用加上 BroadcastReceiver (廣播接收器，以接收系統(tǒng)的廣播)，以對一些狀態(tài)作出對應(yīng)的響應(yīng)，比方說此設(shè)備收到電話，系統(tǒng)就會發(fā)出廣播 “來電話了”，應(yīng)用 “撥號” 就會自啟動，響鈴提醒用戶接聽。存儲空間低于一定量時，系統(tǒng)會發(fā)廣播，文件管理類應(yīng)用會提示用戶清理文件以釋放空間。合理使用可以使應(yīng)用極大提升功能性，但不合理使用的話，就是給用戶找麻煩。
百度云自啟
借用知乎老哥的圖?？梢钥闯霭俣仍茣邮請D中的廣播，實現(xiàn)自啟動。WiFi 更改、存儲變動時自啟動也就罷了，畢竟功能聯(lián)網(wǎng)還要依賴存儲，但收發(fā)短信、撥打電話還要啟動干什么呢？安裝卸載應(yīng)用時也啟動，充電斷電也啟動，你是多么怕自己的服務(wù)拉不起來??？
即便殺掉了后臺，沒一會又自啟了，跟沒殺一樣。
關(guān)聯(lián)啟動：
應(yīng)用的廣播接收器，不止可以接收系統(tǒng)的廣播，也可以接收其它應(yīng)用的廣播，從而被其他應(yīng)用拉起。
此現(xiàn)象稱為關(guān)聯(lián)啟動，或鏈?zhǔn)絾?。關(guān)聯(lián)啟動的常見場景：在 “手機淘寶” 中購買某件商品，選擇付款方式支付寶付款，那么就可以直接拉起 “支付寶” 的應(yīng)用界面，進(jìn)行付款操作。
而不合理的使用場景，對于長期的安卓用戶應(yīng)該都深有感知了吧，拉起其他應(yīng)用的后臺服務(wù)，收集用戶數(shù)據(jù)，推送廣告。
關(guān)聯(lián)喚醒
可以看到，同一家的應(yīng)用之間都會自動喚醒，保持后臺活躍。這有什么用嗎？我也不知道啊。
一開始的時候就是如此，后期此現(xiàn)象愈演愈烈，一些公司推出了關(guān)聯(lián) SDK，只要你接入了此 SDK，有接入相同 SDK 的應(yīng)用啟動，就會順帶拉起你的應(yīng)用。鏈?zhǔn)絾映蔀榱艘环N交♂易：“接入我的 SDK 吧，你的應(yīng)用可以享受后臺殺不掉的待遇，消息直達(dá)，數(shù)據(jù)收集無阻礙?！?于是，大量的應(yīng)用開始接入這種 SDK，后臺是不掉了。
開發(fā)者笑嘻嘻，可苦了用戶，后臺殺也殺不掉，停止了還能自啟、鏈起。內(nèi)存不大的機子，在那么多的應(yīng)用下不停的觸發(fā) lmk 殺后臺，剛殺掉就又起來了，陷入死循環(huán)，致使負(fù)載居高不下，續(xù)航也是血崩。
三、斬殺惡性應(yīng)用的利劍
對于那些惡性應(yīng)用，就只看著它們胡作非為、為所欲為嗎？當(dāng)然不行。反擊之戰(zhàn)早已打響，垃圾應(yīng)用們，接招！
斬殺 – 應(yīng)用后臺進(jìn)程：
后臺純凈機制后臺純凈并不是 Android 官方提出的說法，而是第三方定義的一種應(yīng)用狀態(tài)。即應(yīng)用退出到后臺，不留下任何無用服務(wù) (無用指用戶用不到)，全部歸進(jìn)緩存 (即上文分級中的空白進(jìn)程)。既不拖累系統(tǒng)性能，也能實現(xiàn)啟動時秒開。
此說法來自于綠色公約，也就是說綠色公約中的應(yīng)用可以做到這一點。但幾年過去，自愿遵守的公約已成為來自 Google 強制的規(guī)定。如你當(dāng)前運行的系統(tǒng)為 Android O 及以上，且應(yīng)用目標(biāo) API 在 26 以上，那么該應(yīng)用退出后便可以進(jìn)入緩存，實現(xiàn)無損保后臺。
你可以嘗試打開應(yīng)用，使用主頁鍵退出應(yīng)用界面，進(jìn)入系統(tǒng)設(shè)置 – 開發(fā)者選項 – 正在運行的服務(wù)，觀察是否有剛才應(yīng)用的進(jìn)程和服務(wù)。然后點擊右上方的顯示緩存，是否有剛才應(yīng)用的緩存。如果沒有進(jìn)程服務(wù)，只留下了一個百來 mb 大小的緩存進(jìn)程，那么這個應(yīng)用就大概符合后臺純凈了。
進(jìn)程
緩存
能看出，我常用的應(yīng)用均支持后臺純凈。當(dāng)然萬事無絕對，比如一個音樂播放器，在播放音樂，退出之后肯定要留一條進(jìn)程的，畢竟后臺還要運行的，不能說它不支持后臺純凈。
啊。。這疼訊，永遠(yuǎn)的
還有一些奇怪的事情，就是內(nèi)存顯示錯誤，有時應(yīng)用占的內(nèi)存會直接算進(jìn)系統(tǒng)占用里面，不知是邏輯 bug 還是應(yīng)用的奇妙操作，如圖：
淘寶遁入系統(tǒng)
斬殺 – 鏈?zhǔn)絾樱?/strong>
切斷喚醒為了應(yīng)對應(yīng)用的自啟動和鏈?zhǔn)絾樱谠缙诘陌沧慷ㄖ葡到y(tǒng)中，提供了應(yīng)用自啟動的開關(guān)，由用戶控制自啟動。
自啟限制
關(guān)閉此開關(guān)，則系統(tǒng)會屏蔽應(yīng)用的廣播接收，使其無法通過廣播自啟。對于非深度定制系統(tǒng)，并沒有這類限制。如果有 root 權(quán)限，可以使用工具 【My Android Tools】 ，手動管理應(yīng)用的各種組件，不但可以關(guān)閉廣播接收器，也能控制應(yīng)用的后臺服務(wù)。有用不到、但卻在運行的服務(wù)，可以直接停掉。
mat
如果有 xposed 框架，則可以使用 【應(yīng)用管理 Xposed】 ，功能更多，效果更強，操作更簡單。
斬殺 – 后臺資源占用
后臺應(yīng)用，就應(yīng)該有后臺的樣子。有些應(yīng)用進(jìn)入后臺還不安分，不停交換數(shù)據(jù)，拖慢速度，吃掉大量資源。最過分的是喚醒鎖，使設(shè)備無法休眠。那么目標(biāo)已明確，就是降低它們對資源的占用。
自安卓 8 開始，系統(tǒng)對于后臺應(yīng)用進(jìn)行了一次整治。如果系統(tǒng)是安卓 8，且應(yīng)用的目標(biāo) API 是 26 及以上，那么這個應(yīng)用會自動實現(xiàn)后臺純凈。若應(yīng)用 API 低于 26，則可以到 開發(fā)者選項 – 后臺檢查 中手動限制，若不需要這個應(yīng)用的后臺，則關(guān)閉即可。
后臺檢查
到了安卓 9，限后臺就更狠了。智能待機上線，可根據(jù)應(yīng)用使用頻率、使用時間進(jìn)行自動化管理，分活躍、工作、常用、極少這幾個等級，為后臺分配不同的資源。這也是為什么用過一段時間的機子，續(xù)航比新機還長的原因，就是機器學(xué)習(xí)記錄了你的使用習(xí)慣。
如果是不規(guī)范應(yīng)用，遲遲不適配新特性呢？Google 還有更絕的招式。在 Android P 上還提供了后臺限制功能，若應(yīng)用的 API 較低，且在后臺有大量進(jìn)程，或長時間控制喚醒鎖，系統(tǒng)將會在通知欄將應(yīng)用列出，提示為：** 應(yīng)用正在后臺耗電 之類的，用戶可以對其進(jìn)行一鍵限制。這個限制可不是前文所說的限制分配資源，而是直接禁止應(yīng)用的一切后臺，禁止應(yīng)用的一切響應(yīng)，退出即停止。
此限制也可由用戶手動打開，在設(shè)置 – 應(yīng)用 – 查看全部應(yīng)用，找到要限制的應(yīng)用，高級 – 電池 – 后臺限制，點擊限制，世界都清凈了。
另一種方法： 【App Ops】 中更改應(yīng)用權(quán)限，“在后臺運行” 這個權(quán)限在安卓 9 是這樣的。
嚴(yán)格限制就是上面的限制應(yīng)用。API 在 26 及以上的應(yīng)用默認(rèn)為基礎(chǔ)限制，低于 26 的應(yīng)用默認(rèn)為不限制，用戶都可以手動更改為嚴(yán)格限制。
能看出來，越是原生系統(tǒng)，干擾越少，不存在白名單，越能體現(xiàn)出開發(fā)者的優(yōu)化水平。優(yōu)化越垃圾，在原生 ROM 上越是掛不住后臺，推不出消息。比如我的機子，就從來收不到酷安的消息通知 (whml
斬殺 – 惡性應(yīng)用最后的倔強：Google 的手段
從這幾次底層的大改動可以看出，Google 已經(jīng)要大力整治這些惡性應(yīng)用了，可以說是無差別打擊，只要不規(guī)范，就要受波及。
后臺限制，就是你能規(guī)范起來，那你可以在后臺合理運行，不影響功能，用戶的體驗也不會受損，你好我也好。如果就是頭鐵，就想跟系統(tǒng)比劃比劃，那好，后臺直接別運行了，你一個功能都實現(xiàn)不了。
Play 商店有著強制要求，目標(biāo) API 必須在 26 以上，且很快就要成為 28。這就意味著應(yīng)用想不規(guī)范都不行，API 越高，應(yīng)用受約束越多。不提升 API？也行，我不會給你下架，但我會禁止你發(fā)布更新。
如果你能做到永遠(yuǎn)不更新，那你可以這么做。如果不上架 play 商店呢？畢竟 Google 管不到第三方分發(fā)渠道。沒關(guān)系，我不能禁止你分發(fā)，但我能干擾你運行。已知 API 低于 23，運行時會提示風(fēng)險應(yīng)用，謹(jǐn)慎使用。API 遠(yuǎn)低于當(dāng)前系統(tǒng)，為了兼容運行，我會降低你的一些性能。
還不能搶占國際市場，完全得不償失啊！
文末的閑聊
總有人抱怨安卓生態(tài)太差，跟競爭者 iOS 相比落后太多，這樣比較就有失公允了。想想 iOS 的出身，蘋果早在上個世紀(jì)就設(shè)計了 mac 操作系統(tǒng)，針對優(yōu)化十幾年，積累了大量經(jīng)驗，并有了一定的生態(tài)基礎(chǔ)，設(shè)計 iOS 系統(tǒng)自然十分輕松，打好 iOS 生態(tài)也沒啥壓力。
反觀 Android，一個 Linux 內(nèi)核，從零開始制作系統(tǒng)，且最開始還不是為智能手機設(shè)計的。這樣的一個存在，經(jīng)歷了幾年發(fā)展，體量竟是完全壓著 iOS 打，應(yīng)用數(shù)量多于 iOS，市場占有量更是 iOS 的數(shù)倍。
如果這樣還不能理解，再看看 Windows，發(fā)展數(shù)十年，生態(tài)依舊稀爛。
權(quán)限管理混亂、uwp 生態(tài)半殘。這樣是不是就感覺到 Android 的強大了？
– 問：如何正確查看剩余內(nèi)存
– 答：設(shè)置 – 開發(fā)者選項 – 正在運行的服務(wù)，點擊右上方的 “顯示緩存進(jìn)程”，即可查看真實剩余內(nèi)存。剩余內(nèi)存大小一般在 lmk 的最大值再多一點。通常是幾百 mb
– 問：我就是不想讓應(yīng)用留后臺，就想看到剩余內(nèi)存大大的
– 答：設(shè)置 – 開發(fā)者選項 拉到底，后臺進(jìn)程限制，改為不允許后臺進(jìn)程。簡單概括：剩余極大，體驗極差。
– 問：現(xiàn)在手機內(nèi)存到底幾 g 合適？
– 答：要我說，3g 勉強，4g 足矣，6g 有余，8g 巔峰。12g 16g？方向錯了。廠商不想著優(yōu)化好，凈想著比友商參數(shù)好看，成本壓不下來，最后用戶買旗艦機還要提高預(yù)算。
– 問：文章太長懶得看，給總結(jié)一下
– 答：殺后臺只有 lmk 機制 和 用戶手動停止。安裝應(yīng)用 API 越高越好，剩余內(nèi)存越少越好。至于優(yōu)化，自己爬回去看完。
有人說我寫的圖文看不懂，我盡力去修改了，可還是哪里不對勁。對于酷安幾千粉的大佬，這些應(yīng)該是基礎(chǔ)了吧，沒講的必要。對于剛?cè)氚驳男“?，可能開頭就看不懂了 (我太難了
圖文寫得有些混亂，這排版做的也挺拉跨，見諒。例行要評論。
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- 文章為作者本人觀點，不代表酷安立場
