省电模式

省电模式是系统里的一个开关，开启后会降低设备的性能，限制后台应用的活动和数据同步（如邮件接收），并限制GPS访问。

用户可以主动开启省电模式，也可以设置电量少于一定程度是自动开启省电模式。

一般 Android 设备厂商的定制系统，还会提供超级省电模式，只允许必要的 app 运行，并断开数据连接。

设备连接到充电器的时候，一般情况下，系统会自动退出省电模式（定制系统可能行为会不一样）。

低电耗模式(Doze)

Android 6.0 开始引入的省电机制。英文名称 Doze mode（Doze 即打盹），又称打盹模式。

如果用户设备未连接电源、处于静止状态一段时间且屏幕关闭，设备就会进入低电耗模式。在低电耗模式下，系统会尝试通过限制应用对网络的访问以及对CPU的使用来节省电量，还可以限制应用的一些同步处理以及对系统闹钟的使用。

系统会定期退出低电耗模式一会儿，好让应用完成其推迟的活动。

在每个维护时段结束后，系统会再次进入低电耗模式。随着时间的推移，系统安排维护时段的次数越来越少，这有助于降低对电池的消耗。

一旦用户移动设备、打开屏幕或者连接到充电器的时候，系统就会自动退出低电耗模式，所有应用都会恢复正常。

在低电耗模式下，您的应用会受到以下限制：
1、暂停访问网络。
2、系统将忽略 wake locks（唤醒锁）。
3、AlarmManager 闹钟推迟到下一维护时段。
4、系统不执行 Wi-Fi 扫描。
5、系统不允许运行数据同步。
6、系统不允许运行 JobScheduler。

Android 6.0+ 里的 设置 - 应用 - 特殊访问权限 - 电池优化 功能，可以配置 Doze 模式白名单。一般用户安装的应用都默认启用了电池优化，如果要使某个应用在系统处于低电耗模式时也能正常访问网络，可以设置“不允许”电池优化。

一般国内安卓手机系统都默认将QQ和微信设为“不允许”电池优化，主要是因为QQ和微信没有使用任何系统级推送通道，但是凭着他们庞大的用户量，国内手机厂商不敢“电池优化”它们（限制它们的活动），否则，被普通用户认为“这手机真垃圾，微信消息都收不到”。

2种打盹模式

• 浅度打盹
  屏幕关闭
  电池未处于充电模式

• 深度打盹
  屏幕关闭
  电池未处于充电模式
  设备静止约30分钟

Doze 模式测试

# 进入未连接充电的模式
adb shell dumpsys battery unplug

# 强行进入Doze模式(deep表示深度打盹)
adb shell dumpsys deviceidle step [light|deep]

# 退出Doze模式，让手机恢复正常需要复位充电模式
adb shell dumpsys battery reset

应用待机模式(Standby)

也是一种系统机制。当用户有一段时间未主动使用应用时，系统判定该应用处于空闲状态。以下情况除外：
1、用户显式启动应用。
2、应用当前有一个进程位于前台（表现为 Activity 或前台服务形式，或被另一 Activity 或前台服务占用）。
3、用户可在锁屏或通知栏中看到的通知。
4、系统应用。

当用户将设备插入电源时，系统将退出待机状态，从而让它们可以自由访问网络并执行任何待定作业和同步。 如果设备长时间处于空闲状态，系统将按每天大约一次的频率允许空闲应用访问网络。

具有前台服务(Foreground Service，通过startForeground启动的service)的应用，将不会进入待机模式。

可以看出，低电耗模式是系统级别的，应用待机模式是应用级别的。

Wake Lock 唤醒锁

wakelock 是一种锁的机制，只要有应用拿着这个锁，CPU就无法进入休眠状态，一直处于工作状态。比如，手机屏幕在屏幕关闭的时候，有些应用依然可以唤醒屏幕提示用户消息，这里就是用到了wakelock锁机制，虽然手机屏幕关闭了，但是这些应用依然在运行着。

app 可以向系统服务 PowerManagerService 申请唤醒锁

PowerManager pm = (PowerManager) getSystemService(Context.POWER_SERVICE); 
WakeLock wakeLock = pm.newWakeLock(PowerManager.PARTIAL_WAKE_LOCK, "MyWakelockTag");

上面的低电耗模式中提到，低电耗模式下，系统会忽略电池优化了的应用持有的唤醒锁。也就是说，被电池优化了的应用，持有唤醒锁也是没用的，系统照样可以限制其活动。

如何让 App 后台正常运行

如果要使一个 app 可以后台运行并能正常联网，一般需要做：

1、用户主动允许 app 在后台运行
这一般是安卓厂商定制系统提供的功能。默认情况，大部分系统在应用切到后台一段时间后，会被杀进程。
主要是因为国情，谷歌的 GCM/GCM 推送在国内无法使用，造成以前安卓后台运行应用太多，手机卡顿的情形。
如今的国内安卓定制系统都加入了 允许后台运行 的开关。

2、用户主动关闭 省电模式，或者接入充电器充电
省电模式下，应用切到后台一段时间后，会限制后台应用的活动和网络访问。

3、用户主动将应用加入电池优化白名单
防止系统休眠进入低电耗模式时，限制应用的活动和网络访问。

4、启动一个前台服务防止应用进入待机模式
一般前台服务（foreground service）会在状态栏显示一个通知，最典型的应用就是音乐播放器。

5、应用持有唤醒锁
阻止系统休眠。QQ 就是这么干的，手机经常警告 QQ 高耗电（垃圾软件，又不能不用！）

6、允许应用在后台使用数据流量
可以通过编程的方式，引导用户跳转到系统的“流量节省程序”设置中，允许 app 在后台使用数据流量。

否则，应用在后台或手机锁屏时，要么被杀进程，要么被限制活动、限制网络访问。这时，就只能通过系统级推送才能将新消息通知到用户了。