Android 缓存应用冻结器(Cached Apps Freezer)

一、核心功能与原理

1. 功能概述
  • 目标:通过冻结后台缓存应用的进程,减少其对 CPU、内存等系统资源的消耗,优化设备性能与续航。
  • 适用场景:针对行为不当的后台应用(如后台偷偷运行代码、占用 CPU),强制其进入"休眠"状态。
2. 技术实现
  • 基于内核 cgroup v2 冻结器 :通过将应用进程迁移到 冻结的 cgroup(控制组),暂停进程执行,保留内存状态(类似"挂起")。
  • 效果
    • 减少活跃缓存应用的 CPU 消耗(包括活跃和空闲状态)。
    • 降低内存占用优先级,系统可优先回收冻结进程的内存。

二、启用与停用方法

1. 通过开发者选项启用
  • 操作路径:设置 → 开发者选项 → 勾选"暂停执行已缓存的应用"。
2. 通过 ADB 命令配置(需 root 或调试权限)
  • 启用命令

    bash 复制代码
    adb shell device_config put activity_manager_native_boot use_freezer true && adb reboot
  • 停用命令

    bash 复制代码
    adb shell device_config put activity_manager_native_boot use_freezer false && adb reboot
3. 检查状态
  • 启用后,系统会通过 cgroup v2 冻结器管理后台缓存进程。

三、API 与开发注意事项

1. 系统 API(隐藏接口)
  • 主要接口
    • setProcessFrozen:手动冻结/解冻进程。
    • enableFreezer:控制冻结器全局开关。
  • 参考代码 :可查看 ActivityManager 中的 Process.javaActivityManagerService 相关实现。
2. 自定义功能的兼容性问题
  • 问题场景:若应用依赖后台缓存进程执行特定功能(如后台定位、周期性任务),冻结后可能导致功能异常。
  • 解决方案
    • 将需要运行的进程状态改为 非缓存状态 ,例如:

      • 绑定前台服务(BFGS,Foreground Service)。
      • 将进程提升为前台状态(如显示通知)。
    • 示例代码逻辑

      java 复制代码
      // 在需要后台运行时,启动前台服务避免冻结
      Intent serviceIntent = new Intent(context, MyBackgroundService.class);
      context.startForegroundService(serviceIntent);

四、测试与验证方法

1. 命令行工具检查
  • 查看冻结进程列表

    bash 复制代码
    adb shell dumpsys activity | grep "Apps frozen:"
    • 输出结果会列出当前被冻结的应用包名。
2. 内核 cgroup 状态检查
  • 查看冻结器文件

    bash 复制代码
    ls /sys/fs/cgroup/uid_0/cgroup.freeze
    • 若文件存在且值为 1,表示冻结器已启用。
3. 日志监控
  • 通过 Logcat 追踪冻结事件

    bash 复制代码
    adb logcat | grep -i "\(freezing\|froze\)"
    • 典型日志示例:

      复制代码
      ActivityManager: Freezing process com.example.app (pid=12345)
      ActivityManager: Froze process com.example.app after 100ms

五、典型应用场景与效果

场景 冻结前行为 冻结后行为
后台社交应用 持续刷新消息、轮询服务器、占用 CPU/网络 进程暂停,不再执行代码,网络请求挂起
新闻类应用缓存进程 后台预加载内容、定期更新数据库 预加载停止,数据库操作暂停
未激活的多任务应用 多个进程同时运行,内存占用高 非前台进程逐步冻结,仅保留必要系统进程活跃
存在后台漏洞的应用 利用后台漏洞执行恶意代码(如挖矿、偷跑流量) 代码执行完全停止,阻断资源滥用

六、注意事项

  1. 兼容性限制

    • 仅支持搭载 cgroup v2 内核的设备,部分旧机型可能不适用。
    • 冻结器功能可能与部分系统优化工具(如内存清理软件)冲突。
  2. 开发者适配建议

    • 避免依赖后台缓存进程执行关键任务,优先使用系统允许的后台模式(如前台服务)。
    • 通过 onTrimMemory() 等回调处理内存紧张场景,而非依赖后台持续运行。
  3. 用户体验平衡

    • 冻结器可能略微增加应用冷启动时间(需从内存恢复状态),但优于强制杀进程后的重新加载。

ps:内容基于 Android 11 QPR3 及更高版本的特性:

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