Android 详解新特性

1. Android 中创建定时任务的方式

Timer(Java)
- 缺点：明显的短板是，它不太适合那些需要长期在后台运行的定时任务。因为休眠策略，Android 手机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
Alarm(Android)
- 特点：Alarm 具有唤醒 CPU 的功能，它可以保证在大多数情况下需要执行定时任务的时候 CPU 都能正常工作。需要注意的是，唤醒 CPU 和唤醒屏幕完全不是一个概念

2. 写一个使用 `Alarm` 机制创建定时任务的 Demo

Demo

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() { // 开启一个子线程执行定时任务，这比放在主线程更加准确，因为逻辑操作也是耗时的
            @Override
            public void run() {
                // 在这里执行具体的逻辑操作
            }
        }).start();
        AlarmManager manager = (AlarmManager) getSystemService(ALARM_SERVICE); // 获取一个 AlarmManager 实例
        int anHour = 60 * 60 * 1000;

        // 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
        long triggerAtTime = SystemClock.elapsedRealtime() + anHour;
        Intent i = new Intent(this, LongRunningService.class);
        PendingIntent pi = PendingIntent.getService(this, 0, i, 0);

        // 第一个参数是一个整型参数，用于指定 AlarmManager 的工作类型，有 4 种值可选
            // ELAPSED_REALTIME：表示让定时任务的出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
        // 第二个参数是定时任务的触发时间，以毫秒为单位。要和第一个参数匹配，即开机配开机，RTC 配 RTC
            // 所以，也可以写成：long triggerTime = System.currentTimeMillis() + 10 * 1000; manager.set(AlarmManager.RTC_WAKEUP, triggerAtTime, pendingIntent);
        // 第三个参数是一个 PendingIntent，在创建通知那一节里第一次用到用于给通知增加点击功能
        manager.set(AlarmManager.ELAPSED_REALTIME_WAKEUP, triggerAtTime, pi); // 在后台服务中每隔一小时执行一次定时任务
        return super.onStartCommand(intent, flags, startId);
    }
}

// 启动定时服务
Intent intent = new Intent(context, LongRunningService.class);
context.startService(intent);

优化
- 从 Android 4.4 系统开始，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，然后将触发时间相近的几个任务放在一起执行，这就可以大幅度减少 CPU 被唤醒的次数，从而有效延长电池的使用时间
更准确的方案
- 如果要求 Alarm 任务的执行时间必须准确无误，Android 仍然提供了解决方案：使用 AlarmManager 的 setExact() 方法来代替 set() 方法，就基本上可以保证任务能够准时执行了
- 如果要求 Alarm 任务即使在 Doze 模式下也必须正常执行，Android 还是提供了解决方案：调用 AlarmManager 的 setAndAllowWhileIdle() 或 setExactAndAllowWhileIdle() 方法就能让定时任务即使在 Doze 模式下也能正常执行

3. 什么是 Doze 模式

在 Android 6.0 系统中，Google 加入了一个全新的 Doze 模式，可以大幅延长电池的使用寿命
Doze 模式
- 当用户设备是 Android 6.0 或以上系统时，如果该设备未插接电源，处于静止状态（Android 7.0 中删除了这一条件），且屏幕关闭了一段时间后，就会进入 Doze 模式
- 在 Doze 模式下，系统会对 CPU、网络、Alarm 等活动进行限制，从而延长了电池的使用寿命
- 系统不会一直处于 Doze 模式，而是会间歇性地退出 Doze 模式一小段时间，在这段时间中，应用就可以去完成它们的同步操作、Alarm 任务等。随着设备进入 Doze 模式的时间越长，间歇性退出 Doze 模式的时间间隔也会越长，从而更好地把控电池使用寿命
Doze 模式下受限的功能
- 网络访问被禁止
- 系统忽略唤醒 CPU或者屏幕操作
- 系统不再执行 WIFI 扫描
- 系统不再执行同步服务
- Alarm 任务将会在下次退出 Doze 模式的时候执行

4. 什么是多窗口模式

多窗口模式：允许用户在同一个屏幕中同时打开两个应用程序
进入方式
- 在 Overview 列表界面长按任意一个活动的标题，将该活动拖动到屏幕突出显示的区域，就可以进入多窗口模式
- 打开任意一个程序，长按 Overview 按钮，也可以进入多窗口模式
退出方式
- 再次长按 Overview 按钮
- 将屏幕中央的分隔线向屏幕任意一个方向拖动到底
多窗口模式下的生命周期
- 多窗口模式并不会改变活动原有的生命周期，只是会将用户最近交互过的那个活动设置为运行状态，而将另外一个可见活动设置为暂停状态
- 如果这时用户又去和暂停的活动进行交互，那么该活动就变成运行状态，之前处于运行状态的活动变成暂停状态
- 进入多窗口模式的活动和横竖屏切换都是默认重新创建活动的，因为活动的大小发生了比较大的变化
- 需要注意的是，在多窗口模式下，用户仍然可以看到处于暂停状态的应用，所以像抖音、快手、直播等视频类的应用在此时就应该能继续播放视频才对。因此，最好不要在活动的 onPause() 方法中去处理视频播放器的暂停逻辑，而是应该在 onStop() 方法中去处理，并且在 onStart() 方法恢复视频的播放
改变多窗口模式下活动被重新创建这一默认行为
- 在 AndroidManifest.xml 文件中对活动做如下配置："android:configChanges="orientation|keyboardHidden|screenSize|screenLayout">
- 配置之后，不管是进入多窗口模式，还是横竖屏切换，活动都不会被重新创建，而是会将屏幕发生变化的事件通知到 Activity 的 onConfigurationChanged() 方法中，所以，如有需要可以重写这个方法
禁用多窗口模式
- 禁用方式：在 AndroidManifest.xml 的 <application> 或 <activity> 标签中加入如下属性即可：android:resizeableActivity="false"。如果不配置，默认值为 true
- 局限：属性 android:resizeableActivity 只有在项目的 targetSdkVersion 指定成 24 或更高的时候才会有用，否则该属性无效（即使进入多窗口模式，但可能无法正常工作）
- 解决方案：Android 规定，如果项目指定的 targetSdkVersion 低于 24，并且活动是不允许横竖屏切换的，那么该应用也将不支持多窗口模式
- 禁用横竖屏切换：默认情况下应用是允许横竖屏切换的，如果要禁用，可以在 AndroidManifest.xml 中配置：android:screenOrientation="portrait"（该属性还有很多其他值可选，但最常用的就是 portrait 和 landscape）

5. Lambda 表达式在 Android 中的应用

Java 8 中的特色功能有：Lambda 表达式、Stream API、接口默认实现等
- Stream API 和接口默认实现等特性都只支持 Android 7.0 及以上的系统
- Lambda 表达式最低兼容到 Android 2.3 系统
Lambda 表达式：本质上是一种匿名方法，没有方法名，也没有访问修饰符和返回值类型，使用它来编写代码将会更加简洁易读（相对而言）

Android 中使用 Lambda 表达式

Lambda 适用于函数式接口，即只有一个方法的接口（开启线程、点击事件等）

在 app/build.gradle 中添加如下配置

android {
    ...
    defaultConfig {
        ...
        jackOptions.enabled = true
    }
    compileOptions {
        sourceCompatibility JavaVersion.VERSION_1_8
        targetCompatibility JavaVersion.VERSION_1_8
    }
}

Demo1

// 传统方式
new Thread(new Runnable() {
    @Override
    public void run() {
        //处理具体的逻辑
    }
}).start();

// 使用 Lambda 表达式
new Thread(() -> {
    // 处理具体的逻辑
}).start();

Demo2

// 自定义的函数式接口，且方法有参数和返回值
public interface MyListener {
    String doSomething(String a, int b); 
}

// 使用 Lambda 表达式创建 MyListener 接口的匿名实现
MyListener listener = (String a, int b) -> {
    String result = a + b;
    return result;
}

// 简化版本
MyListener listener = (a, b) -> {
    String result = a + b;
    return result;
}

Demo3

// 给按钮设置点击事件

// 传统方式
Button button = (Button) fiindViewById(R.id.button);
button.setOnClickListener(new View.OnClickListener() {
    @Override
    public void onClick(View v) {
        // 处理点击事件
    }
});

// 使用 Lambda 表达式
Button button = (Button) findViewById(R.id.button);
button.setOnClickListener((v) -> {
    // 处理点击事件
});

// 简化版本：当接口的实现方法有且只有一个参数的时候，还可以将参数外的括号省略
Button button = (Button) findViewById(R.id.button);
button.setOnClickListener(v -> {
    // 处理点击事件
});

6. ART 与 Dalvik 概述

从 Android 5.0 （Lollipop）开始，Android Runtime（ART）就彻底代替了原先的 Dalvik，成为 Android 系统上新的虚拟机
ART 对 Dalvik 的改进
- Dalvik 是为 32 位设计的，不适用于 64 位 CPU
- 单纯的字节码解释加 JIT 编译的执行方式，性能要弱于本地机器码的执行
- 无论是解释执行还是 JIT 编译都是单次运行过程中发生，每运行一次都可能需要重新做这些工作，浪费资源
- 原先的垃圾回收机制不够好，会导致卡顿
除了 64 位，ART 最主要的两项改进
- AOT 编译：Ahead-of-time(AOT) 是相对于 Just-in-time(JIT) 而言的。JIT 是在运行时进行字节码到本地机器码的编译，这也是为什么 Java 普遍被认为效率比 C++ 差的原因。无论是解释器的解释，还是运行过程中即时编译，都比 C++ 编译出来的本地机器码执行多了一个耗费时间的过程。而 AOT 就是向 C++ 编译过程靠拢的一项技术：当 APK 在安装的时候，系统会通过一个名词为 dex2oat 的工具将 APK 中的 dex 文件编译成包含本地机器码的 oat 文件存放下来。这样做之后，在程序执行的时候，就可以直接使用已经编译好的机器码以加快效率
- 垃圾回收的改进：GC 是虚拟机非常重要的一个特性，因为它的实现好坏会影响所有在虚拟机上运行的应用。GC 实现得不好可能会导致画面跳跃、掉帧、UI 响应过慢等问题。ART 的垃圾回收机制相较于 Dalvik 虚拟机有如下改进
  - 将 GC 的停顿由 2 次改成 1 次
  - 在仅有的一次 GC 停顿中进行并行处理
  - 在特殊场景下，对近期创建的具有较短生命的对象消耗更少的时间进行垃圾回收
  - 改进垃圾收集的工效，更频繁地执行并行垃圾收集
  - 对于后台进程的内存在垃圾回收过程中进行压缩以解决碎片化问题

7. Android 10.0 中的新特性

参考：Android 10.0 来了，居然有这新特性

1. Android 中创建定时任务的方式

2. 写一个使用 Alarm 机制创建定时任务的 Demo

3. 什么是 Doze 模式

4. 什么是多窗口模式

5. Lambda 表达式在 Android 中的应用

6. ART 与 Dalvik 概述

7. Android 10.0 中的新特性

2. 写一个使用 `Alarm` 机制创建定时任务的 Demo