Android 13 系统 App 假待机方案全流程总结​

一、核心需求背景​

用户需在 Android 13 系统 App 中实现 “假待机” 功能，同时满足以下关键诉求：​

1. 低功耗控制：无交互超时（1 分钟）自动进入假待机，屏幕物理黑屏（非调暗），功耗接近真实待机；​

1. 网络保活：假待机期间 Wi-Fi、以太网（eth0）、4G 网络持续活跃，不中断数据传输；​

1. 前台锁定：仅目标 App 常驻前台，屏蔽 Home 键、最近任务键，禁止切换至其他应用；​

1. 配置兼容：支持临时访问系统设置（如 Wi-Fi、以太网配置），完成后自动返回主 App 并恢复锁定状态。​

二、核心技术方案​

1. 假待机实现（低功耗黑屏 + 网络保活）​

• 物理黑屏机制：通过PowerManager.goToSleep(long uptimeMillis)触发屏幕休眠，核心是切断屏幕背光电源（而非显示黑色画面），视觉呈现纯黑，侧面无反光，功耗仅 10-50mA；唤醒时调用PowerManager.wakeUp()瞬间点亮背光。​

• 网络保活手段：获取PARTIAL_WAKE_LOCK唤醒锁，维持 CPU 核心与网络模块（Wi-Fi / 基带）活跃，避免系统进入 Doze 模式冻结网络；唤醒锁需设置超时保护，退出假待机时主动释放。​

2. 前台锁定方案（防切换 + 自动恢复）​

• 系统级权限支撑：App 需部署至/system/priv-app目录，使用系统签名（platform.x509.pem+platform.pk8），声明android.uid.system系统身份，确保调用系统隐藏 API 权限。​

• 核心锁定逻辑：​

1. 反射调用ActivityManager.setPersistentTask()，将 App 标记为 “持久任务”，优先级高于系统桌面，防止被其他应用抢占；​

1. 重写onKeyDown()拦截 Home 键（KEYCODE_HOME）、最近任务键（KEYCODE_APP_SWITCH），禁止用户切换；​

1. 配置singleTask启动模式 +excludeFromRecents="true"，避免重复创建实例、隐藏最近任务列表。​

3. 系统设置兼容流程（临时访问 + 闭环返回）​

• 提供设置入口按钮，点击时先退出假待机（若已激活）；​

• 通过startActivityForResult()启动系统设置（如 Wi-Fi 设置ACTION_WIFI_SETTINGS），配置请求码监听返回事件；​

• 从设置返回后，在onActivityResult()中重新锁定前台，重置假待机计时器，确保流程闭环。​

三、关键组件与代码核心​

1. 核心工具类​

• LowPowerFakeStandby.java：单例模式封装假待机启动 / 停止逻辑，含黑屏触发、唤醒锁管理、状态判断，确保网络保活与低功耗平衡；​

• ForegroundLocker.java：封装前台锁定与按键屏蔽逻辑，通过反射调用系统 API 实现持久任务标记，拦截切换按键。​

2. 主 Activity 整合逻辑​

• 初始化工具类，启动后立即锁定前台；​

• 注册屏幕唤醒广播（ACTION_SCREEN_ON），唤醒时自动退出假待机；​

• 监听用户交互（触摸、按键），重置假待机计时器；​

• 处理系统设置返回事件，重新锁定前台，维持功能一致性。​

3. 权限与配置要点​

• 声明核心权限：DEVICE_POWER（屏幕休眠）、WAKE_LOCK（唤醒锁）、MANAGE_ACTIVITY_STACKS（任务栈管理）；​

• 应用配置：persistent="true"（避免被系统杀死）、category="android.intent.category.HOME"（捕获 Home 键）。​

四、功能验证与关键特性​

1. 验证要点​

• 黑屏效果：侧面观察无反光，确认背光已断电；​

• 功耗测试：通过adb shell dumpsys battery查看，假待机时电流≤50mA；​

• 网络稳定性：假待机期间ping测试无丢包，TCP 连接正常；​

• 前台锁定：Home 键 / 最近任务键无效，启动其他应用自动返回主 App。​

2. 核心特性总结​

• 低功耗：物理黑屏 + 唤醒锁精准控制，功耗接近真实待机；​

• 高稳定：前台锁定机制杜绝切换，网络持续活跃；​

• 易扩展：支持替换系统设置类型（以太网、移动网络等），适配不同定制需求；​

• 强兼容：Android 13 系统原生支持，无需修改底层核心源码，仅需系统级权限与签名。​

五、常见问题与注意事项​

• 权限不足：需确保 App 为系统级（sharedUserId="android.uid.system"）并正确签名；​

• 唤醒锁泄漏：必须在退出假待机、App 销毁时释放唤醒锁，设置超时保护；​

• 兼容性问题：部分设备需确认setPersistentTask()API 可用性，Android 13 默认支持；​

通过以上代码可实现 Android 13 系统下的假待机功能，满足低功耗、网络保活、前台锁定及系统设置兼容需求。

• 功耗异常：避免误将 “亮度设为 0” 当作黑屏，需使用goToSleep()触发物理休眠

• 以下是基于 Android 13 假待机方案的核心代码实现，包含权限配置、核心工具类及主页面逻辑，需结合系统级权限和签名使用：

  一、权限配置（AndroidManifest.xml）

  xml

  <?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
  <manifest xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
      package="com.example.fakestandby"
      android:sharedUserId="android.uid.system"  // 系统级身份
      android:installLocation="internalOnly">   // 强制内置，避免安装到SD卡
  
      <!-- 核心权限 -->
      <uses-permission android:name="android.permission.DEVICE_POWER" />
      <uses-permission android:name="android.permission.WAKE_LOCK" />
      <uses-permission android:name="android.permission.MANAGE_ACTIVITY_STACKS" />
      <uses-permission android:name="android.permission.RECEIVE_BOOT_COMPLETED" />
      <uses-permission android:name="android.permission.INTERNET" />
  
      <application
          android:allowBackup="false"
          android:persistent="true"  // 避免被系统杀死
          android:label="@string/app_name"
          android:theme="@style/Theme.FakeStandby">
  
          <activity
              android:name=".MainActivity"
              android:launchMode="singleTask"  // 单实例模式
              android:excludeFromRecents="true"  // 隐藏最近任务
              android:screenOrientation="portrait"
              android:exported="true">
              <intent-filter>
                  <action android:name="android.intent.action.MAIN" />
                  <category android:name="android.intent.category.LAUNCHER" />
                  <category android:name="android.intent.category.HOME" />  // 捕获Home键
              </intent-filter>
          </activity>
  
          <!-- 屏幕唤醒广播接收器 -->
          <receiver
              android:name=".ScreenStateReceiver"
              android:exported="true">
              <intent-filter>
                  <action android:name="android.intent.action.SCREEN_ON" />
                  <action android:name="android.intent.action.SCREEN_OFF" />
              </intent-filter>
          </receiver>
      </application>
  </manifest>
  

  二、低功耗假待机工具类（LowPowerFakeStandby.java）

  java

  运行

  package com.example.fakestandby;
  
  import android.content.Context;
  import android.os.PowerManager;
  import android.os.SystemClock;
  import android.util.Log;
  
  import java.lang.reflect.Method;
  
  /**
   * 假待机核心工具类：控制屏幕休眠、唤醒锁管理、网络保活
   */
  public class LowPowerFakeStandby {
      private static final String TAG = "FakeStandby";
      private static volatile LowPowerFakeStandby instance;
      private final Context mContext;
      private final PowerManager mPowerManager;
      private PowerManager.WakeLock mWakeLock;  // 用于保活网络
      private boolean isStandbyActive = false;  // 假待机状态标记
  
      private LowPowerFakeStandby(Context context) {
          this.mContext = context.getApplicationContext();
          this.mPowerManager = (PowerManager) mContext.getSystemService(Context.POWER_SERVICE);
          initWakeLock();
      }
  
      public static LowPowerFakeStandby getInstance(Context context) {
          if (instance == null) {
              synchronized (LowPowerFakeStandby.class) {
                  if (instance == null) {
                      instance = new LowPowerFakeStandby(context);
                  }
              }
          }
          return instance;
      }
  
      // 初始化唤醒锁（PARTIAL_WAKE_LOCK：仅保活CPU和网络，屏幕可关闭）
      private void initWakeLock() {
          if (mWakeLock == null) {
              mWakeLock = mPowerManager.newWakeLock(
                      PowerManager.PARTIAL_WAKE_LOCK,
                      "FakeStandby:NetworkKeepAlive"
              );
              mWakeLock.setReferenceCounted(false);  // 非计数模式，acquire/release一次即可
          }
      }
  
      /**
       * 进入假待机：物理黑屏 + 网络保活
       */
      public void enterStandby() {
          if (isStandbyActive) return;
  
          // 1. 申请唤醒锁，确保网络不中断（超时30分钟自动释放，避免泄漏）
          if (!mWakeLock.isHeld()) {
              mWakeLock.acquire(30 * 60 * 1000);  // 30分钟超时保护
          }
  
          // 2. 触发屏幕物理休眠（需DEVICE_POWER权限）
          try {
              // 反射调用PowerManager的goToSleep（Android 13隐藏API）
              Method goToSleepMethod = PowerManager.class.getMethod(
                      "goToSleep", long.class
              );
              goToSleepMethod.invoke(mPowerManager, SystemClock.uptimeMillis());
              isStandbyActive = true;
              Log.d(TAG, "进入假待机模式，网络保持活跃");
          } catch (Exception e) {
              Log.e(TAG, "触发屏幕休眠失败：" + e.getMessage());
          }
      }
  
      /**
       * 退出假待机：唤醒屏幕 + 释放唤醒锁（按需）
       */
      public void exitStandby() {
          if (!isStandbyActive) return;
  
          // 1. 唤醒屏幕
          try {
              Method wakeUpMethod = PowerManager.class.getMethod(
                      "wakeUp", long.class
              );
              wakeUpMethod.invoke(mPowerManager, SystemClock.uptimeMillis());
          } catch (Exception e) {
              Log.e(TAG, "唤醒屏幕失败：" + e.getMessage());
          }
  
          // 2. 释放唤醒锁（若持有）
          if (mWakeLock.isHeld()) {
              mWakeLock.release();
          }
  
          isStandbyActive = false;
          Log.d(TAG, "退出假待机模式");
      }
  
      /**
       * 检查是否处于假待机状态
       */
      public boolean isStandbyActive() {
          return isStandbyActive;
      }
  
      /**
       * 释放资源（如Activity销毁时调用）
       */
      public void release() {
          if (mWakeLock != null && mWakeLock.isHeld()) {
              mWakeLock.release();
          }
          instance = null;
      }
  }
  

  三、前台锁定工具类（ForegroundLocker.java）

  java

  运行

  package com.example.fakestandby;
  
  import android.app.Activity;
  import android.app.ActivityManager;
  import android.content.Context;
  import android.os.IBinder;
  import android.util.Log;
  import android.view.KeyEvent;
  
  import java.lang.reflect.Method;
  
  /**
   * 前台锁定工具类：拦截按键、标记持久任务
   */
  public class ForegroundLocker {
      private static final String TAG = "ForegroundLocker";
      private final Context mContext;
      private boolean isLocked = false;
  
      public ForegroundLocker(Context context) {
          this.mContext = context;
      }
  
      /**
       * 锁定前台：标记为持久任务 + 拦截切换按键
       */
      public void lockForeground(Activity activity) {
          if (isLocked) return;
  
          // 1. 反射调用ActivityManager.setPersistentTask（系统隐藏API）
          try {
              ActivityManager am = (ActivityManager) mContext.getSystemService(Context.ACTIVITY_SERVICE);
              Method setPersistentTaskMethod = ActivityManager.class.getMethod(
                      "setPersistentTask", IBinder.class, boolean.class
              );
              // 参数1：当前任务的token；参数2：是否持久化
              setPersistentTaskMethod.invoke(am, activity.getTaskId(), true);
              Log.d(TAG, "标记为持久任务，禁止被抢占");
          } catch (Exception e) {
              Log.e(TAG, "设置持久任务失败：" + e.getMessage());
          }
  
          isLocked = true;
      }
  
      /**
       * 解锁前台（如临时进入系统设置时）
       */
      public void unlockForeground(Activity activity) {
          if (!isLocked) return;
  
          try {
              ActivityManager am = (ActivityManager) mContext.getSystemService(Context.ACTIVITY_SERVICE);
              Method setPersistentTaskMethod = ActivityManager.class.getMethod(
                      "setPersistentTask", IBinder.class, boolean.class
              );
              setPersistentTaskMethod.invoke(am, activity.getTaskId(), false);
              Log.d(TAG, "取消持久任务标记");
          } catch (Exception e) {
              Log.e(TAG, "取消持久任务失败：" + e.getMessage());
          }
  
          isLocked = false;
      }
  
      /**
       * 拦截Home键和最近任务键
       */
      public boolean onKeyDown(int keyCode) {
          if (!isLocked) return false;
  
          // 拦截Home键（KEYCODE_HOME）和最近任务键（KEYCODE_APP_SWITCH）
          if (keyCode == KeyEvent.KEYCODE_HOME || keyCode == KeyEvent.KEYCODE_APP_SWITCH) {
              Log.d(TAG, "拦截按键：" + keyCode);
              return true;  // 消费事件，阻止传递
          }
          return false;
      }
  
      public boolean isLocked() {
          return isLocked;
      }
  }
  

  四、屏幕状态广播接收器（ScreenStateReceiver.java）

  java

  运行

  package com.example.fakestandby;
  
  import android.content.BroadcastReceiver;
  import android.content.Context;
  import android.content.Intent;
  
  /**
   * 监听屏幕唤醒事件，自动退出假待机
   */
  public class ScreenStateReceiver extends BroadcastReceiver {
      @Override
      public void onReceive(Context context, Intent intent) {
          String action = intent.getAction();
          if (Intent.ACTION_SCREEN_ON.equals(action)) {
              // 屏幕点亮时，退出假待机
              LowPowerFakeStandby.getInstance(context).exitStandby();
          }
      }
  }
  

  五、主页面逻辑（MainActivity.java）

  java

  运行

  package com.example.fakestandby;
  
  import android.app.Activity;
  import android.content.Intent;
  import android.os.Bundle;
  import android.os.Handler;
  import android.os.Looper;
  import android.view.KeyEvent;
  import android.view.MotionEvent;
  import android.view.View;
  import android.widget.Button;
  import android.widget.Toast;
  
  /**
   * 主页面：整合假待机、前台锁定、系统设置跳转逻辑
   */
  public class MainActivity extends Activity {
      private static final int TIMEOUT_STANDBY = 60 * 1000;  // 1分钟无交互进入假待机
      private static final int REQUEST_CODE_WIFI_SETTINGS = 100;  // Wi-Fi设置请求码
      private LowPowerFakeStandby mStandbyManager;
      private ForegroundLocker mForegroundLocker;
      private Handler mHandler = new Handler(Looper.getMainLooper());
      private Runnable mStandbyRunnable = this::enterFakeStandby;
  
      @Override
      protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
          super.onCreate(savedInstanceState);
          setContentView(R.layout.activity_main);
  
          // 初始化工具类
          mStandbyManager = LowPowerFakeStandby.getInstance(this);
          mForegroundLocker = new ForegroundLocker(this);
  
          // 启动后立即锁定前台
          mForegroundLocker.lockForeground(this);
  
          // 初始化假待机计时器
          resetStandbyTimer();
  
          // 跳转Wi-Fi设置按钮
          Button btnWifiSettings = findViewById(R.id.btn_wifi_settings);
          btnWifiSettings.setOnClickListener(v -> openWifiSettings());
      }
  
      /**
       * 进入假待机（封装调用）
       */
      private void enterFakeStandby() {
          if (!mStandbyManager.isStandbyActive()) {
              mStandbyManager.enterStandby();
              Toast.makeText(this, "已进入假待机模式", Toast.LENGTH_SHORT).show();
          }
      }
  
      /**
       * 重置假待机计时器（用户交互时调用）
       */
      private void resetStandbyTimer() {
          mHandler.removeCallbacks(mStandbyRunnable);
          mHandler.postDelayed(mStandbyRunnable, TIMEOUT_STANDBY);
      }
  
      /**
       * 打开系统Wi-Fi设置（临时解锁前台）
       */
      private void openWifiSettings() {
          // 1. 退出假待机（若已激活）
          if (mStandbyManager.isStandbyActive()) {
              mStandbyManager.exitStandby();
          }
  
          // 2. 临时解锁前台
          mForegroundLocker.unlockForeground(this);
  
          // 3. 启动系统Wi-Fi设置
          Intent intent = new Intent(android.provider.Settings.ACTION_WIFI_SETTINGS);
          startActivityForResult(intent, REQUEST_CODE_WIFI_SETTINGS);
      }
  
      /**
       * 从系统设置返回后，重新锁定前台
       */
      @Override
      protected void onActivityResult(int requestCode, int resultCode, Intent data) {
          super.onActivityResult(requestCode, resultCode, data);
          if (requestCode == REQUEST_CODE_WIFI_SETTINGS) {
              // 重新锁定前台并重置计时器
              mForegroundLocker.lockForeground(this);
              resetStandbyTimer();
              Toast.makeText(this, "已返回主应用，重新锁定", Toast.LENGTH_SHORT).show();
          }
      }
  
      /**
       * 拦截Home键和最近任务键
       */
      @Override
      public boolean onKeyDown(int keyCode, KeyEvent event) {
          // 交给ForegroundLocker处理拦截逻辑
          if (mForegroundLocker.onKeyDown(keyCode)) {
              return true;
          }
          return super.onKeyDown(keyCode, event);
      }
  
      /**
       * 监听用户触摸事件，重置假待机计时器
       */
      @Override
      public boolean onTouchEvent(MotionEvent event) {
          if (event.getAction() == MotionEvent.ACTION_DOWN) {
              resetStandbyTimer();
          }
          return super.onTouchEvent(event);
      }
  
      @Override
      protected void onDestroy() {
          super.onDestroy();
          mHandler.removeCallbacks(mStandbyRunnable);
          mStandbyManager.release();  // 释放唤醒锁等资源
      }
  }
  

  六、布局文件（activity_main.xml）

  xml

  <?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
  <LinearLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
      android:layout_width="match_parent"
      android:layout_height="match_parent"
      android:gravity="center"
      android:orientation="vertical"
      android:padding="20dp">
  
      <TextView
          android:layout_width="wrap_content"
          android:layout_height="wrap_content"
          android:text="假待机演示应用"
          android:textSize="18sp" />
  
      <Button
          android:id="@+id/btn_wifi_settings"
          android:layout_width="wrap_content"
          android:layout_height="wrap_content"
          android:layout_marginTop="20dp"
          android:text="打开Wi-Fi设置" />
  
  </LinearLayout>
  

  关键说明：

• 系统级要求：

  • 需将 APK 安装至 /system/priv-app 目录（需 root 或系统签名）；
  • 使用平台签名文件（platform.x509.pem 和 platform.pk8）签名，确保 android.uid.system 权限生效。

• 唤醒锁管理：

  • PARTIAL_WAKE_LOCK 确保 CPU 和网络模块活跃，避免系统进入 Doze 模式；
  • 必须在退出假待机或应用销毁时释放，防止功耗异常。

• 兼容性处理：

  • 部分厂商定制系统可能修改 setPersistentTask 接口，需通过反射验证可用性；
  • 若 goToSleep 调用失败，可尝试 PowerManager.goToSleep(long, int, int) 重载方法（需额外参数）。

• 测试验证：

  • 通过 adb shell dumpsys power 查看屏幕状态；
  • 用 adb shell dumpsys battery set current <value> 模拟功耗测试；
  • 持续 ping 目标设备 IP，验证假待机期间网络连通性。
• 。