除了新功能和新能力外,Android 7.0 还包含各种系统和 API 行为变更。本文档重点介绍了您应该了解并在应用中加以考虑的一些关键变更。
如果您之前发布过 Android 应用,请注意,您的应用可能会受到平台中这些变更的影响。
电池和内存
Android 7.0 包含旨在延长设备电池续航时间并减少 RAM 使用量的系统行为变更。这些变更可能会影响应用对系统资源的访问,以及应用使用某些隐式 intent 与其他应用交互的方式。
低电耗模式
低电耗模式是在 Android 6.0(API 级别 23)中引入的,当用户将设备拔下电源插头、静置且关闭屏幕时,该模式会延迟 CPU 和网络活动,从而延长电池续航时间。Android 7.0 进一步增强了低电耗模式,当设备拔下电源插头且关闭屏幕,但不一定静置(例如,手机在用户的口袋中移动)时,该模式会应用一部分 CPU 和网络限制。
图 1. 说明低电耗模式如何应用第一级系统活动限制来延长电池续航时间。
当设备使用电池供电且屏幕已关闭一段时间后,设备会进入低电耗模式并应用第一部分限制:关闭应用网络访问,并延迟作业和同步。如果设备在进入低电耗模式后处于静止状态达到一定时间,系统会对 PowerManager.WakeLock、AlarmManager 闹钟、GPS 和 WLAN 扫描应用其余低电耗模式限制。无论系统是应用部分还是全部低电耗模式限制,都会在短暂的维护窗口期间唤醒设备,在此期间,应用可以访问网络并执行任何延迟的作业/同步。
图 2. 一张示意图,展示了在设备处于静止状态达到一定时间后,低电耗模式如何应用第二级系统活动限制。
请注意,点亮屏幕或为设备插上电源会使设备退出低电耗模式,并移除这些处理限制。如针对低电耗模式和应用待机模式进行优化中所述,这些额外行为不会影响使应用适应 Android 6.0(API 级别 23)中引入的低电耗模式先前版本的建议和最佳做法。您仍应遵循这些建议,例如使用 Firebase Cloud Messaging (FCM) 发送和接收消息,并开始规划更新以适应额外的低电耗模式行为。
Project Svelte:后台优化
Android 7.0 移除了三种隐式广播,以帮助优化内存使用和电量消耗。之所以需要进行这项更改,是因为隐式广播经常会启动已注册在后台监听这些广播的应用。移除这些广播可以显著提升设备性能和用户体验。
移动设备的连接性经常发生变化,例如在 Wi-Fi 和移动流量之间切换。目前,应用可以通过在清单中为隐式 CONNECTIVITY_ACTION 广播注册接收器来监控连接性变化。由于许多应用都会注册接收此广播,因此单次网络切换可能会导致所有应用同时唤醒并处理广播。
同样,在以前的 Android 版本中,应用可以注册以接收来自其他应用(例如相机)的隐式 ACTION_NEW_PICTURE 和 ACTION_NEW_VIDEO 广播。当用户使用相机应用拍照时,这些应用会唤醒以处理广播。
为缓解这些问题,Android 7.0 应用了以下优化:
- 如果以 Android 7.0(API 级别 24)及更高版本为目标平台的应用在清单中声明其广播接收器,则这些应用不会收到
CONNECTIVITY_ACTION广播。如果应用使用Context.registerReceiver()注册BroadcastReceiver且该 Context 仍有效,则它们仍会收到CONNECTIVITY_ACTION广播。 - 系统不再发送
ACTION_NEW_PICTURE或ACTION_NEW_VIDEO广播。此项优化会影响所有应用,而不仅仅是那些以 Android 7.0 为目标平台的应用。
如果您的应用使用了其中的任何 intent,您应该尽快取消对它们的依赖,以便正确定位到 Android 7.0 设备。
Android 框架提供了多种解决方案来缓解对这些隐式广播的需求。例如,JobScheduler API 提供了一种强大的机制,可在满足指定条件时(例如连接到不按流量计费的网络时)调度网络操作。您甚至可以使用 JobScheduler 来响应对 content provider 的更改。
如需详细了解 Android 7.0(API 级别 24)中的后台优化以及如何调整您的应用,请参阅后台优化。
权限变更
Android 7.0 包含可能影响您的应用的权限变更。
文件系统权限变更
为了提高私有文件的安全性,以 Android 7.0 或更高版本为目标平台的应用的私有目录已经限制访问 (0700)。此设置可防止私有文件的元数据(例如它们的大小或存在性)泄露。此权限变更会产生多项副作用:
-
所有者不应再放宽私有文件的文件权限,如果尝试使用
MODE_WORLD_READABLE和/或MODE_WORLD_WRITEABLE放宽文件权限,则会触发SecurityException。注意:到目前为止,此限制尚未完全强制执行。 应用仍可使用原生 API 或
FileAPI 修改其私有目录的权限。不过,我们强烈建议您不要放宽对私有目录的权限。 -
传递软件包网域之外的
file://URI 可能会导致接收器具有无法访问的路径。因此,尝试传递file://URI 会触发FileUriExposedException。建议使用FileProvider共享私有文件的内容。 -
DownloadManager无法再按文件名分享私下存储的文件。旧版应用在访问COLUMN_LOCAL_FILENAME时可能会遇到无法访问的路径。以 Android 7.0 或更高版本为目标平台的应用在尝试访问COLUMN_LOCAL_FILENAME时会触发SecurityException。 使用DownloadManager.Request.setDestinationInExternalFilesDir()或DownloadManager.Request.setDestinationInExternalPublicDir()将下载位置设置为公共位置的旧版应用仍可访问COLUMN_LOCAL_FILENAME中的路径,但强烈建议不要使用此方法。访问DownloadManager公开的文件的首选方法是使用ContentResolver.openFileDescriptor()。
在应用之间共享文件
对于以 Android 7.0 为目标平台的应用,Android 框架强制执行 StrictMode API 政策,禁止在应用外部公开 file:// URI。如果一项包含文件 URI 的 intent 离开您的应用,应用失败并出现 FileUriExposedException 异常。
如需在应用之间共享文件,您应发送 content:// URI 并授予对该 URI 的临时访问权限。授予此权限的最简单方法是使用 FileProvider 类。如需详细了解权限和共享文件,请参阅共享文件。
无障碍功能改进
Android 7.0 包含一些旨在提高平台对弱视或视力受损用户的易用性的变更。这些变更通常不需要您更改应用中的代码,但您应查看这些功能并使用您的应用进行测试,以评估对用户体验的潜在影响。
屏幕缩放
Android 7.0 允许用户设置显示大小,从而放大或缩小屏幕上的所有元素,进而提高低视力用户的设备无障碍性。用户无法将屏幕缩放到小于 sw320dp 的最小屏幕宽度,这是 Nexus 4(一种常见的中型手机)的宽度。
图 3. 右侧屏幕显示了在搭载 Android 7.0 系统映像的设备上增大显示大小的效果。
当设备密度发生变化时,系统会通过以下方式通知正在运行的应用:
- 如果应用以 API 级别 23 或更低级别为目标平台,系统会自动终止其所有后台进程。这意味着,如果用户从这类应用切换到设置屏幕并更改显示大小设置,系统会像在内存不足的情况下一样终止该应用。如果应用有任何前台进程,系统会通知这些进程配置发生了更改(如处理运行时变更中所述),就像设备的屏幕方向发生了变化一样。
- 如果应用以 Android 7.0 为目标平台,则其所有进程(前台和后台)都会收到配置变更通知,如处理运行时变更中所述。
只要应用遵循 Android 最佳实践,大多数应用都无需进行任何更改即可支持此功能。需要检查的具体事项:
- 在屏幕宽度为
sw320dp的设备上测试您的应用,确保其性能良好。 - 当设备配置发生变化时,请更新所有依赖于密度的缓存信息,例如缓存的位图或从网络加载的资源。当应用从暂停状态恢复时,检查配置是否发生更改。
注意:如果您缓存依赖于配置的数据,最好添加相关元数据,例如该数据的适当屏幕尺寸或像素密度。通过保存此元数据,您可以决定是否需要在配置更改后刷新缓存的数据。
- 避免使用 px 单位指定尺寸,因为它们不会随屏幕密度而缩放。而应使用密度无关像素 (
dp) 单位指定尺寸。
设置向导中的视觉辅助设置
Android 7.0 在欢迎界面上提供了“视觉设置”,用户可以在新设备上设置以下无障碍设置:放大手势、字体大小、显示大小和 TalkBack。此项更改提高了与不同屏幕设置相关的 bug 的可见性。为了评估此功能的影响,您应在启用这些设置的情况下测试应用。您可以在设置 > 无障碍下找到这些设置。
链接到平台库的 NDK 应用
从 Android 7.0 开始,系统会阻止应用动态链接到非 NDK 库,这可能会导致应用崩溃。此行为变更旨在跨平台更新和不同设备打造一致的应用体验。即使您的代码可能未关联到私有库,但应用中的第三方静态库可能会这样做。因此,所有开发者都应检查并确保其应用不会在搭载 Android 7.0 的 Device Run 上崩溃。如果您的应用使用原生代码,则您应仅使用公共 NDK API。
您的应用可能会通过以下三种方式尝试访问私有平台 API:
- 您的应用直接访问私有平台库。您应更新应用,使其包含这些库的自有副本,或使用公共 NDK API。
- 您的应用使用了访问私有平台库的第三方库。即使您确定自己的应用不会直接访问私有库,您仍应针对这种情况测试您的应用。
- 您的应用引用了其 APK 中未包含的库。例如,如果您尝试使用自己的 OpenSSL 副本,但忘记将其与应用的 APK 捆绑在一起,就可能会发生这种情况。该应用可能会在包含
libcrypto.so的 Android 平台版本上正常运行。不过,在不包含此库的更高版本 Android(例如 Android 6.0 及更高版本)上,应用可能会崩溃。如需解决此问题,请确保将所有非 NDK 库与 APK 捆绑在一起。
应用不应使用 NDK 中未包含的原生库,因为这些库可能会在不同的 Android 版本之间发生变化或被移除。从 OpenSSL 切换到 BoringSSL 就是此类更改的一个示例。此外,由于 NDK 中未包含的平台库没有兼容性要求,因此不同设备可能会提供不同级别的兼容性。
为了减少此限制对当前已发布应用可能产生的影响,我们暂时允许在 Android 7.0(API 级别 24)上为以 API 级别 23 或更低级别为目标 API 级别的应用访问一组使用率较高的库,例如 libandroid_runtime.so、libcutils.so、libcrypto.so 和 libssl.so。如果您的应用加载了其中一个库,logcat 会生成警告,并且目标设备上会显示消息框通知您。如果您看到这些警告,则应更新应用,使其包含这些库的自有副本,或仅使用公共 NDK API。Android 平台的未来版本可能会完全限制私有库的使用,并导致您的应用崩溃。
当应用调用既不公开也无法临时访问的 API 时,所有应用都会生成运行时错误。结果是 System.loadLibrary 和 dlopen(3) 都会返回 NULL,并可能导致应用崩溃。您应检查应用代码,移除对私有平台 API 的使用,并使用搭载 Android 7.0(API 级别 24)的设备或模拟器全面测试应用。如果您不确定自己的应用是否使用了私有库,可以检查 logcat 以找出运行时错误。
下表说明了应用在行为上应有的表现,具体取决于应用对私有原生库的使用情况及其目标 API 级别 (android:targetSdkVersion)。
| 库 | 目标 API 级别 | 使用动态链接器进行运行时访问 | Android 7.0(API 级别 24)行为 | 未来的 Android 平台行为 |
|---|---|---|---|---|
| NDK Public | 不限 | 无障碍 | 运行符合预期 | 运行符合预期 |
| 私享(可临时访问的私享库) | 23 或更低 | 暂时可访问 | 按预期方式执行,但您会收到 logcat 警告。 | 运行时错误 |
| 私享(可临时访问的私享库) | 24 或更高版本 | 受限 | 运行时错误 | 运行时错误 |
| 私立(其他) | 不限 | 受限 | 运行时错误 | 运行时错误 |
检查您的应用是否使用了私有库
为了帮助您找出加载私有库时出现的问题,logcat 可能会生成警告或运行时错误。例如,如果您的应用以 API 级别 23 或更低级别为目标平台,并尝试在搭载 Android 7.0 的设备上访问私有库,您可能会看到类似如下的警告:
03-21 17:07:51.502 31234 31234 W linker : library "libandroid_runtime.so"
("/system/lib/libandroid_runtime.so") needed or dlopened by
"/data/app/com.popular-app.android-2/lib/arm/libapplib.so" is not accessible
for the namespace "classloader-namespace" - the access is temporarily granted
as a workaround for http://b/26394120
这些 logcat 警告会告知您哪个库正在尝试访问私有平台 API,但不会导致应用崩溃。不过,如果应用以目标 API 级别 24 或更高级别为目标平台,Logcat 会生成以下运行时错误,并且您的应用可能会崩溃:
java.lang.UnsatisfiedLinkError: dlopen failed: library "libcutils.so"
("/system/lib/libcutils.so") needed or dlopened by
"/system/lib/libnativeloader.so" is not accessible for the namespace
"classloader-namespace"
at java.lang.Runtime.loadLibrary0(Runtime.java:977)
at java.lang.System.loadLibrary(System.java:1602)
如果您的应用使用动态链接到私有平台 API 的第三方库,您也可能会看到这些 logcat 输出。借助 Android 7.0 NDK 中的 readelf 工具,您可以通过运行以下命令来生成给定 .so 文件的所有动态链接共享库的列表:
aarch64-linux-android-readelf -dW libMyLibrary.so
更新应用
您可以采取以下措施来修复这些类型的错误,并确保您的应用不会在未来的平台更新中崩溃:
- 如果您的应用使用私有平台库,您应更新应用,使其包含这些库的自有副本,或使用公共 NDK API。
- 如果您的应用使用访问私有符号的第三方库,请与库作者联系以更新库。
- 请确保将所有非 NDK 库与 APK 打包在一起。
- 使用标准 JNI 函数,而不是
libandroid_runtime.so中的getJavaVM和getJNIEnv:AndroidRuntime::getJavaVM -> GetJavaVM from <jni.h> AndroidRuntime::getJNIEnv -> JavaVM::GetEnv or JavaVM::AttachCurrentThread from <jni.h>.
- 请使用
__system_property_get,而不要使用libcutils.so中的私有property_get符号。为此,请将__system_property_get与以下 include 搭配使用:#include <sys/system_properties.h>注意:系统属性的可用性和内容不会通过 CTS 进行测试。更好的解决方法是完全避免使用这些属性。
- 使用
libcrypto.so中SSL_ctrl符号的本地版本。例如,您应在.so文件中静态链接libcyrpto.a,或添加 BoringSSL/OpenSSL 中动态链接的libcrypto.so版本并将其打包到 APK 中。
Android for Work
Android 7.0 包含针对 Android for Work 应用的更改,包括对证书安装、重设密码、次要用户管理和设备标识符访问权限的更改。如果您要为 Android for Work 环境构建应用,则应查看这些变更并相应地修改您的应用。
- 您必须先安装委托证书安装程序,然后 DPC 才能设置它。对于以 Android 7.0(API 级别 24)为目标平台的配置文件所有者应用和设备所有者应用,您应在设备政策控制器 (DPC) 调用
DevicePolicyManager.setCertInstallerPackage()之前安装委托证书安装程序。如果尚未安装安装程序,系统会抛出IllegalArgumentException。 - 设备管理员的密码重置限制现在适用于个人资料所有者。设备管理员无法再使用
DevicePolicyManager.resetPassword()清除密码或更改已设置的密码。设备管理员仍然可以设置密码,但仅限于设备没有密码、PIN 码或解锁图案的情况。 - 即使设置了限制,设备所有者和个人资料所有者也可以管理账号。即使存在
DISALLOW_MODIFY_ACCOUNTS用户限制,设备所有者和资料所有者也可以调用 Account Management API。 - 设备所有者可以管理次要用户。当设备在设备所有者模式下运行时,系统会自动设置
DISALLOW_ADD_USER限制。这可以防止用户创建非受管次要用户。此外,CreateUser()和createAndInitializeUser()方法已废弃,取而代之的是新的DevicePolicyManager.createAndManageUser()方法。 - 设备所有者可以访问设备标识符。设备所有者可以使用
DevicePolicyManager.getWifiMacAddress()访问设备的 Wi-Fi MAC 地址。如果设备上从未启用过 Wi-Fi,此方法会返回值null。 - “工作模式”设置可控制对工作应用的访问权限。当工作模式处于关闭状态时,系统启动器会通过将工作应用灰显来指示这些应用不可用。再次启用工作模式可恢复正常行为。
- 从“设置”界面安装包含客户端证书链和相应私钥的 PKCS #12 文件时,系统不会再将该链中的 CA 证书安装到受信任的凭据存储空间。当应用稍后尝试检索客户端证书链时,这不会影响
KeyChain.getCertificateChain()的结果。如果需要,应使用设置界面将 CA 证书单独安装到可信凭证存储空间,并采用 DER 编码格式,文件扩展名为 .crt 或 .cer。 - 从 Android 7.0 开始,指纹注册和存储由每个用户单独管理。如果一个在搭载 Android 7.0(API 级别 24)的设备上运行的个人资料所有者的设备政策客户端 (DPC) 以 API 级别 23(或更低级别)为目标,则用户仍然能够在设备上设置指纹,但工作应用无法访问设备指纹。如果 DPC 的目标 API 级别为 24 及更高级别,用户可以依次前往设置 > 安全 > 工作资料安全性,专门为工作资料设置指纹。
DevicePolicyManager.getStorageEncryptionStatus()会返回新的加密状态ENCRYPTION_STATUS_ACTIVE_PER_USER,以指示加密处于活跃状态,并且加密密钥与用户相关联。仅当设备政策控制器 (DPC) 以目标 API 级别 24 及更高级别为目标平台时,系统才会返回新状态。对于以较低 API 级别为目标平台的应用,即使加密密钥特定于用户或个人资料,也会返回ENCRYPTION_STATUS_ACTIVE。- 在 Android 7.0 中,如果设备安装了具有单独工作挑战的工作资料,则通常会影响整个设备的几种方法会表现出不同的行为。这些方法仅适用于工作资料,而不会影响整个设备。(此类方法的完整列表位于
DevicePolicyManager.getParentProfileInstance()文档中。)例如,DevicePolicyManager.lockNow()仅锁定工作资料,而不是锁定整个设备。对于上述每种方法,您都可以通过对DevicePolicyManager的父级实例调用该方法来获取旧行为;您可以通过调用DevicePolicyManager.getParentProfileInstance()来获取此父级。例如,如果您调用父实例的lockNow()方法,则整个设备都会被锁定。
注释保留
Android 7.0 修复了注解可见性被忽略的 bug。 此问题导致运行时能够访问本不应访问的注解。这些注释包括:
VISIBILITY_BUILD:仅在构建时可见。VISIBILITY_SYSTEM:预计在运行时可见,但仅对基本系统可见。
如果您的应用依赖于此行为,请为必须在运行时可用的注解添加保留政策。您可以使用 @Retention(RetentionPolicy.RUNTIME) 执行此操作。
TLS/SSL 默认配置更改
Android 7.0 对应用用于 HTTPS 和其他 TLS/SSL 流量的默认 TLS/SSL 配置进行了以下更改:
- RC4 加密套件现已停用。
- CHACHA20-POLY1305 加密套件现已启用。
如果服务器不协商现代加密套件,默认停用 RC4 可能会导致 HTTPS 或 TLS/SSL 连接中断。 首选修复方法是改进服务器的配置,以启用更强大、更现代的加密套件和协议。理想情况下,应启用 TLSv1.2 和 AES-GCM,并应启用和首选正向加密套件 (ECDHE)。
另一种方法是修改应用,使其使用自定义 SSLSocketFactory 与服务器通信。工厂应设计为创建 SSLSocket 实例,这些实例除了默认加密套件外,还启用了服务器所需的部分加密套件。
注意:这些变更不适用于 WebView。
以 Android 7.0 为目标平台的应用
这些行为变更仅影响以 Android 7.0(API 级别 24)或更高版本为目标平台的应用。针对 Android 7.0 编译或将 targetSdkVersion 设置为 Android 7.0 或更高版本的应用必须修改其应用,以适当地支持这些行为(如果适用于该应用)。
序列化变更
Android 7.0(API 级别 24)修复了默认 serialVersionUID 计算中与规范不符的 bug。
实现 Serializable 且未指定显式 serialVersionUID 字段的类可能会看到其默认 serialVersionUID 发生更改,这会导致在尝试反序列化在较低版本上序列化或由以较低版本为目标平台的应用序列化的类实例时抛出异常。出错提示将如下所示:
local class incompatible: stream classdesc serialVersionUID = 1234, local class serialVersionUID = 4567
如需解决这些问题,您需要向任何受影响的类添加 serialVersionUID 字段,并将其值设置为出错提示中的 stream classdesc
serialVersionUID 值,例如,在本例中为 1234。此更改遵循了编写序列化代码的所有良好实践建议,并且适用于所有 Android 版本。
已修复的具体 bug 与静态初始化程序方法(即 <clinit>)的存在有关。根据规范,类中是否存在静态初始化程序方法会影响为该类计算的默认 serialVersionUID。
在 bug 修复之前,如果某个类没有静态初始化程序,则计算还会检查父类是否有静态初始化程序。
需要说明的是,此项变更不会影响以 API 级别 23 或更低级别为目标平台的应用、具有 serialVersionUID 字段的类或具有静态初始化程序方法的类。
其他重要说明
- 当应用在 Android 7.0 上运行,但其目标 API 级别较低,并且用户更改了显示大小,应用进程会被终止。应用必须能够妥善处理这种情况。否则,当用户从“最近用过”屏幕中恢复该 activity 时,它会崩溃。
您应测试应用,确保不会发生此行为。 您可以通过使用 DDMS 手动终止应用来引发相同的崩溃。
以 Android 7.0(API 级别 24)及更高级别为目标平台的应用不会在密度发生变化时自动终止;不过,它们对配置变化的响应可能仍然不佳。
- Android 7.0 上的应用应该能够妥善处理配置更改,并且不应在后续启动时崩溃。您可以通过更改字体大小(设置 > 显示 > 字体大小),然后从“最近用过”中恢复应用,来验证应用行为。
-
由于之前 Android 版本中的一个 bug,系统未将主线程上写入 TCP 套接字的操作标记为违反严格模式。Android 7.0 修复了此 bug。
现在,表现出此行为的应用会抛出
android.os.NetworkOnMainThreadException。 通常,在主线程上执行网络操作不是一个好主意,因为这些操作通常具有较高的延迟,会导致 ANR 和卡顿。 -
Debug.startMethodTracing()系列方法现在默认将输出存储在共享存储空间中特定于软件包的目录中,而不是存储在 SD 卡的顶层。这意味着,应用不再需要请求WRITE_EXTERNAL_STORAGE权限即可使用这些 API。 -
许多平台 API 现在已开始检查是否通过
Binder事务发送大型载荷,并且系统现在会将TransactionTooLargeExceptions重新抛出为RuntimeExceptions,而不是静默记录或抑制它们。一个常见示例是在Activity.onSaveInstanceState()中存储过多数据,这会导致ActivityThread.StopInfo在应用以 Android 7.0 为目标平台时抛出RuntimeException。 -
如果应用将
Runnable任务发布到View,并且View未附加到窗口,则系统会将Runnable任务与View一起排入队列;在View附加到窗口之前,Runnable任务不会执行。此行为修复了以下 bug: -
如果 Android 7.0 上具有
DELETE_PACKAGES权限的应用尝试删除某个软件包,但该软件包是由其他应用安装的,则系统会要求用户确认。在这种情况下,应用在调用PackageInstaller.uninstall()时应预期返回状态为STATUS_PENDING_USER_ACTION。 - 名为 Crypto 的 JCA 提供程序已被弃用,因为其唯一的算法 SHA1PRNG 在加密方面较弱。应用无法再使用 SHA1PRNG(不安全地)派生密钥,因为此提供程序已不再可用。如需了解详情,请参阅博文 Android N 中弃用的安全“加密”提供程序。