Android 画面を切るとTimerの間隔が遅くなる問題

Question

実現したいこと
AndroidのService内で15秒毎にサーバにリクエストを投げる

package net.aaa.sample;

import android.app.Service;
import android.content.Context;
import android.content.Intent;
import android.os.Handler;
import android.os.IBinder;
import android.util.Log;

import net.aaa.sample.MyLoader;

import org.json.JSONObject;

import java.util.ArrayList;
import java.util.Date;
import java.util.List;
import java.util.Timer;
import java.util.TimerTask;

/**
 * Reference:
 *   http://blog.oukasoft.com/%E3%83%97%E3%83%AD%E3%82%B0%E3%83%A9%E3%83%A0/%E3%80%90android%E3%80%91%E3%82%B5%E3%83%BC%E3%83%93%E3%82%B9%EF%BC%88service%EF%BC%89%E3%82%92%E4%BD%BF%E3%81%A3%E3%81%A6%E3%83%90%E3%83%83%E3%82%AF%E3%82%B0%E3%83%A9%E3%82%A6%E3%83%B3%E3%83%89/
 */
public class MyService extends Service {

    private static boolean running = false;

    private Timer mTimer = null;
    Handler mHandler = new Handler();
    private Context context;

    public MyService() {
    }

    @Override
    public void onCreate() {
        Log.i("MyService", "onCreate");
        context = this.getApplicationContext();
    }
    @Override
    public int onStartCommand(Intent intent, int flags, int startId) {
        Log.i("MyService", "onStartCommand");

        if(running){
            return START_STICKY;
        }

        mTimer = new Timer(true);
        mTimer.schedule( new TimerTask(){
            @Override
            public void run(){
                mHandler.post( new Runnable(){
                    public void run(){
                        Log.d( "MyService" , "Timer run" );
                        bgMain();
                    }
                });
            }
        }, 1000, 1000*15);

        running = true;

        return START_STICKY;
    }

    @Override
    public IBinder onBind(Intent intent) {
        Log.i("MyService", "onBind");
        return null;
    }

    // 15秒に一度この関数が呼ばれserverにアクセスします
    private void bgMain() {
        // get data from server
        MyLoader asyncJsonLoader = new MyLoader(new MyLoader.AsyncCallback() {
            // 実行前
            public void preExecute() {
            }

            // 実行後
            public void postExecute(JSONObject result) {
                // do something
                //...
            }

            // 実行中
            public void progressUpdate(int progress) {
            }

            // キャンセル
            public void cancel() {
            }
        });
        // 処理を実行
        asyncJsonLoader.executeWithDto(context);
    }
}

問題
ある条件下で、指定したはずの15秒毎に実行されず、数分〜数時間毎に実行されてしまいます。
画面を切るとこの問題が起きはじめ、3分以内に30秒毎くらいの間隔に落ちます。時間が立つとさらにこの遅れは拡大してゆき、最終的に１時間以上に広がることもあります。

再現条件
少なくともAndroid 6.0.1(実機)とAndroid 4.1.2(実機)で問題が起こることを確認しています。
・Androidの電源ボタンを一度押し、画面をOffにすると問題が再現します
・ただし画面がOffであっても充電中の場合は問題は起きませんでした（このためDebugが非常に困難です。Timerの中でサーバにアクセスしているので、そのサーバのaccessログを見ることで問題を確認しました）

質問
いかなる状況であってもTimerを必ず15秒毎に実行したいのですが、どのように書き換えればよいでしょうか？

Answer 1

スリープ時には電力消費を抑えるため、様々なことがおきます。
内容は機種によって変わります。

例：
タイマーが遅れる
それ以前に呼ばれない
通信が遅い
それ以前に通信が途切れる
各種センサから取れる値の間隔が広がる
それ以前にセンサ類が止まる

どうしても１５秒定期的に実行するのでしたら、

• AlarmManagerを使ってスケジューリング
• WakeLockを取得

を行ってください。これで無理なら無理な端末かと……

Comments

[teresa]

ありがとうございます。

まずはAlarmManagerについて試してみました。
その結果、手元にあったAndroid 4.1.2の方は問題が解決しました。
しかし6.0.1の方は解決したかのように見えましたが、１時間ほど放置していると今度は完全にサーバーへのアクセスが途絶えてしまいましたので、完全に眠ってしまうという挙動を見せるようになりました。その後電源ボタンを押してモニターをOnにすると、その途端に処理は再開され、サーバーにもアクセスがやってきました。

一部の端末特有の問題なのか、それともbzcatさんがご指摘されているようにAndroid6以降のDozeに起因する問題なのかは特定できていません。
一旦、AlarmManagerを使った実装でリリースし、ユーザの反応を観察してみます。

一旦ありがとうございました。

[liply]

WakeLockをとる処理はいれましたか？

Answer 2

Android 6.0にてDoze modeという省電力のための機能が追加されました。
このモードに入った事によりTimerが意図した間隔で呼び出されないのではないでしょうか？
(Android 4.1.2の方での原因は分かりませんが・・・)

参考：
Optimizing for Doze and App Standby

Doze modeを回避する手段は、

• アプリをwhitelistに追加する
• AlarmManager#setAndAllowWhileIdleなどのDoze modeに影響を受けないメソッドを使う

などがあります。

ホワイトリストに追加する場合は
adbコマンドで頭に + をつけてパッケージ名を指定して登録できます

$ adb shell dumpsys deviceidle whitelist +パッケージ名

AlarmManager#setAndAllowWhileIdleを使う場合の例は以下の様になります

public void registMyServiceTimer() {
        Context context = getApplicationContext();
        Intent intent = new Intent(context, MyService.class);
        intent.setPackage(“net.aaa.sample.MyService");
        final PendingIntent pendingIntent = PendingIntent.getService(context, 0, intent, 0);
        AlarmManager am = (AlarmManager) context.getSystemService(Context.ALARM_SERVICE);
        final long nextExcuteTime = System.currentTimeMillis() + 15000;
        am.setAndAllowWhileIdle(AlarmManager.RTC_WAKEUP, nextExcuteTime, pendingIntent);
}

Comments

[teresa]

ありがとうございます。

liplyさんの回答でも触れましたが、AlarmManagerによって一部デバイスまたは一部OSを除き問題を解決できました。

解決しないケースは、手持ちの実機ではNexus5 (Android 6.0.1)で教えていただいたDozeとやらを疑ってみました。
そこで、「設定」→「電池」→「電池の最適化」から、アプリをDozeの対象から外すようにしました。
ところが、それでもなお、1時間近く放置するとアプリが深い眠りに入ってしまったのか、サーバーへのアクセスは途絶えてしまいました。その後画面をONにするとその途端に処理は再開され、サーバーへのアクセスも再開されました。

このことからDozeが原因ではなく、機種依存の原因だが、それがたまたまAndoird6以降のデバイスで起きたためにDozeが原因であるかのように見える・・・と結論付けたいのですが、いかがでしょうか。

一旦、AlarmManagerを使った実装でリリースしましたので、ユーザの反応を見たいと思います。
進展があればコメントいたします。

一旦ありがとうございました。