近日在網(wǎng)上看到一個文章，介紹 iPhone、Android 上的熱門的 VOIP 應(yīng)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(yīng)該說，這些說法從技術(shù)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(wù)需求的關(guān)系。
　　智能手機上電池電量限制與多任務(wù)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(guān)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(shè)備應(yīng)用程序調(diào)度狀態(tài)圖，事實上蘋果設(shè)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(shè)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(shè)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(jīng)拒絕實現(xiàn)“真正”的多任務(wù)，使用“快速程序切換”來緩解用戶對大部分“多任務(wù)”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(wù)實現(xiàn)為“多任務(wù)”。這些業(yè)務(wù)主要是上文提到的后臺的音樂播放、后臺的 GPS 定位服務(wù)、新聞訂閱業(yè)務(wù)的后臺定期更新、VOIP 應(yīng)用等等，并為后臺業(yè)務(wù)實現(xiàn)提供嚴格的開發(fā)指引。VOIP類的業(yè)務(wù)正是蘋果公司強制管理的一種“多任務(wù)”業(yè)務(wù)，如果開發(fā)團隊不遵守架構(gòu)限制，軟件將不能通過審核和在蘋果應(yīng)用商城上發(fā)布，而 Viber，在 iOS 平臺上，應(yīng)該是遵循了該架構(gòu)。
　　讓我們來看看蘋果公司為VOIP實現(xiàn)，這種架構(gòu)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(yīng)用進程的調(diào)度過程（需要一定的軟件開發(fā)背景來理解）：
　　1、VOIP 應(yīng)用需要在 Info.plist 里配置 UIBackgroundModes 的值為 “VOIP” ，告知系統(tǒng)，此乃 VOIP 應(yīng)用。
　　2、程序配置用于 VOIP 業(yè)務(wù)的網(wǎng)絡(luò)連接（Socket），告知系統(tǒng)，在程序進程被調(diào)度到“掛起（Suspended）”狀態(tài)時該特殊的網(wǎng)絡(luò)連接需要被系統(tǒng)接管，因此，此時網(wǎng)絡(luò)連接仍然是活動的。當網(wǎng)絡(luò)連接有新的數(shù)據(jù)到達的時候，程序?qū)�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(yīng)用則發(fā)起一個本地提醒事件，此時用戶可以在設(shè)備的界面上看到來電提醒，如果用戶選擇接聽來電，則 VOIP 應(yīng)用被調(diào)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(yīng)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(wǎng)絡(luò)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)。

　　總結(jié)：在 iOS 實現(xiàn)的 VOIP 方案中，應(yīng)用進程可以看作兩部分，一部分是需要系統(tǒng)內(nèi)核看管的網(wǎng)絡(luò)連接和系統(tǒng)的定期喚醒服務(wù)，另一部分是 VOIP 的程序邏輯，在 VOIP 的狀態(tài)下，后一部分被放到了低電的“掛起（Suspended）”狀態(tài)，最少的使用了 CPU，因此可以達到省電的效果。
　　為何能夠更省電
　　然后，回到關(guān)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(jù)考究，實際上應(yīng)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(jù)Viber的網(wǎng)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(yīng)用。APNs 服務(wù)是一種 Apple 公司的網(wǎng)絡(luò)端服務(wù)，用來向蘋果設(shè)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(yīng)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(wù)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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