近日在網上看到一個文章，介紹 iPhone、Android 上的熱門的 VOIP 應用 Viber，曰：“它可以完全運行在后臺，且不會耗電，即便是不運行在后臺，你照樣可以撥打免費電話和發(fā)免費短信。”
應該說，這些說法從技術上看并不嚴謹。首先，從這段文字能得到一個模糊的印象，一個在后臺運行的程序，并且不會耗電；其次，“程序即便是不運行在后臺，照樣可以撥打免費電話和發(fā)短信”，這如何理解呢？程序運行在前臺能否撥打免費電話？程序壓根不運行時能否撥打電話？
讓我們先看看智能手機上的電池電量限制與多任務需求的關系。
智能手機上電池電量限制與多任務需求
智能手機與桌面電腦的根本區(qū)別在于智能手機本身的硬件尺寸與電池電量大小，電池電量對智能手機來說是關鍵而致命的限制，人們要求手機越來越輕薄，功能越來越強大，然而待電時間卻要求越來越長，這不是“又要馬兒跑又要馬兒不吃草”的事情么！為此，智能手機上的電池電量正如沙漠中的水，一點一滴都不可以浪費。
為了節(jié)約電池的電量，智能手機上的操作系統(tǒng)的一個基本策略是，盡量減少正在運行的程序，這個道理很簡單，運行的程序越多，需要耗費的 CPU 計算時間就越多，電量就省不下來。下面的圖是蘋果 iOS 設備應用程序調度狀態(tài)圖，事實上蘋果設備是除了用戶正在操作的程序，其他打開的程序進程盡可能都放到“掛起（Suspended）”的狀態(tài)下。在“掛起”的狀態(tài)下面，程序進程處在休眠狀態(tài)，不耗費 CPU 計算能力。當用戶沒有對設備進行操作的時候，整個系統(tǒng)處在休眠的低電狀態(tài)。（這里進程的意思是：程序運行實例）
蘋果 iOS 設備的 VOIP 實現(xiàn)
正是由于對程序耗電量的錙銖必較，蘋果公司曾經拒絕實現(xiàn)“真正”的多任務，使用“快速程序切換”來緩解用戶對大部分“多任務”的需求，如今，相信蘋果的研發(fā)團隊是在做了艱難的平衡之后，決定允許部分業(yè)務實現(xiàn)為“多任務”。這些業(yè)務主要是上文提到的后臺的音樂播放、后臺的 GPS 定位服務、新聞訂閱業(yè)務的后臺定期更新、VOIP 應用等等，并為后臺業(yè)務實現(xiàn)提供嚴格的開發(fā)指引。VOIP類的業(yè)務正是蘋果公司強制管理的一種“多任務”業(yè)務，如果開發(fā)團隊不遵守架構限制，軟件將不能通過審核和在蘋果應用商城上發(fā)布，而 Viber，在 iOS 平臺上，應該是遵循了該架構。
讓我們來看看蘋果公司為VOIP實現(xiàn)，這種架構下如何可能達到省電的目標。
下面描述的文字非開發(fā)指引，僅僅為了幫助理解 VOIP 應用進程的調度過程（需要一定的軟件開發(fā)背景來理解）：
1、VOIP 應用需要在 Info.plist 里配置 UIBackgroundModes 的值為 “VOIP” ，告知系統(tǒng)，此乃 VOIP 應用。
2、程序配置用于 VOIP 業(yè)務的網絡連接（Socket），告知系統(tǒng)，在程序進程被調度到“掛起（Suspended）”狀態(tài)時該特殊的網絡連接需要被系統(tǒng)接管，因此，此時網絡連接仍然是活動的。當網絡連接有新的數據到達的時候，程序將從“掛起（Suspended）” 狀態(tài)被喚醒到“后臺 （Background）”狀態(tài)，如果是個來電事件，VOIP應用則發(fā)起一個本地提醒事件，此時用戶可以在設備的界面上看到來電提醒，如果用戶選擇接聽來電，則 VOIP 應用被調度到前端的“活動 （Active）”狀態(tài)直接與用戶交互，否則，回退到低電的“掛起（Suspended）”狀態(tài)。下圖可以看到左圖是傳統(tǒng)的 VOIP 應用，在“待機”狀態(tài)下整個程序都運行在耗電的“后臺 （Background）”狀態(tài)，右圖是蘋果的 VOIP 實現(xiàn)，僅僅網絡連接運行在耗電的“后臺 （Background）”狀態(tài)。其余系統(tǒng)部分運行在低電的“掛起（Suspended）”狀態(tài)。
為何能夠更省電
然后，回到關于Viber的問題，如何“程序即便是不運行在后臺，照樣可以撥打免費電話和短信”？據考究，實際上應為“即便程序不運行，照樣可以接聽電話和短信”。原因是，撥打電話和短信，肯定必須有用戶的交互操作，程序只能處在“活動（Active）狀態(tài)”，不可能是不運行的。根據Viber的網站的資料，Viber 使用了蘋果的 APNs（Apple Push Notification Service）功能，當用戶有電話撥入或者短信發(fā)送過來的時候，此時才加載 Viber 應用。APNs 服務是一種 Apple 公司的網絡端服務，用來向蘋果設備推送消息，通常也用來實現(xiàn)郵件推送等功能。
終極的省電方式
當然，無論如何優(yōu)化，這種 VOIP 應用相比起傳統(tǒng)語音實現(xiàn)來說仍然是耗電的，因為整個系統(tǒng)（智能手機的 AP 部分）不能休眠。在是傳統(tǒng)的非 VOIP 話音業(yè)務中，如果沒有來電和用戶操作，整個系統(tǒng)是休眠的，僅僅是基帶芯片（智能手機的 CP 部分）在工作，負責維護與電信運營商基站的連接，這無疑是最省電的一種工作方式。
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