Android 작업 스케줄러

이 가이드에서는 Android 5.0(API 수준 21) 이상을 실행하는 Android 디바이스에서 사용할 수 있는 Android 작업 스케줄러 API를 사용하여 백그라운드 작업을 예약하는 방법을 설명합니다.

개요

Android 애플리케이션에서 사용자 응답성을 유지하는 가장 좋은 방법 중 하나는 복잡하거나 장기 실행되는 작업이 백그라운드에서 실행되도록 하는 것입니다. 그러나 백그라운드 작업이 사용자의 디바이스 환경에 부정적인 영향을 주지 않는 것이 중요합니다.

예를 들어 백그라운드 작업은 3~4분마다 웹 사이트를 폴링하여 특정 데이터 세트에 대한 변경 내용을 쿼리할 수 있습니다. 무해한 것처럼 보이지만 배터리 사용 시간에 치명적인 영향을 미칠 수 있습니다. 애플리케이션은 반복적으로 디바이스를 절전 모드에서 해제하고, CPU를 더 높은 전원 상태로 상승하고, 무선을 켜고, 네트워크를 요청하고, 결과를 처리합니다. 디바이스가 즉시 작동 중단되고 저전원 유휴 상태로 복귀하지 않으므로 상황은 더 심각해집니다. 잘못 예약된 백그라운드 작업은 디바이스에서 불필요하고 과도한 전원 요구 사항을 지속할 수 있습니다. 이처럼 겉으로는 무해한 작업(웹 사이트 폴링)이 비교적 짧은 시간에 디바이스를 불안정하게 만듭니다.

Android는 다음과 같이 백그라운드에서 작업을 수행하는 데 도움이 되는 API를 제공하지만 인텔리전트 작업 예약에는 충분하지 않습니다.

• 의도 서비스 – 의도 서비스는 작업을 수행하는 데 적합합니다. 그러나 작업을 예약할 수 있는 방법은 없습니다.
• AlarmManager – 이러한 API는 작업 예약만 허용하지만 실제로 작업을 수행할 수 있는 방법은 없습니다. 또한 AlarmManager는 시간 기반 제약 조건만 허용합니다. 즉, 특정 시간에 또는 특정 기간이 경과한 후에 알람을 발생시킵니다.
• 브로드캐스트 수신기 – Android 앱은 시스템 전체 이벤트 또는 의도에 대한 응답으로 작업을 수행하도록 브로드캐스트 수신기를 설정할 수 있습니다. 그러나 브로드캐스트 수신기는 작업을 실행해야 하는 경우에 대한 제어를 제공하지 않습니다. 또한 Android 운영 체제의 변경 내용으로 인해 브로드캐스트 수신기가 작동하는 시기 또는 응답할 수 있는 작업 종류가 제한됩니다.

백그라운드 작업(백그라운드 작업 또는 작업이라고도 함)을 효율적으로 수행하기 위한 두 가지 주요 기능이 있습니다.

1. 지능적으로 작업 예약 – 애플리케이션이 백그라운드에서 작업을 수행하는 경우 좋은 시민으로 작업하는 것이 중요합니다. 이상적으로는 애플리케이션이 작업 실행을 요구하지 않는 것이 가장 좋습니다. 대신, 애플리케이션은 작업을 실행할 수 있는 경우 충족해야 하는 조건을 지정한 다음, 조건이 충족될 때 작업을 수행할 운영 체제를 사용하여 해당 작업을 예약해야 합니다. 이렇게 하면 Android가 작업을 실행하여 디바이스에서 효율성을 최대한 유지할 수 있습니다. 예를 들어 네트워킹에 관련된 오버헤드를 최대한 활용하기 위해 네트워크 요청을 동시에 실행하도록 일괄 처리할 수 있습니다.
2. 작업 캡슐화 – 백그라운드 작업을 수행하는 코드는 사용자 인터페이스와 독립적으로 실행할 수 있는 개별 구성 요소에 캡슐화되어야 하며, 어떤 이유로 인해 작업이 완료되지 않을 경우 비교적 쉽게 일정을 조정할 수 있습니다.

Android 작업 스케줄러는 흐름 API를 제공하는 Android 운영 체제에 기본 제공되는 프레임워크로 서 백그라운드 작업 예약을 간소화합니다. Android 작업 스케줄러는 다음 형식으로 구성됩니다.

• Android.App.Job.JobScheduler는 Android 애플리케이션을 대신하여 작업을 예약하고, 실행하고, 필요한 경우 작업을 취소하는 데 사용되는 시스템 서비스입니다.
• Android.App.Job.JobService는 애플리케이션의 주 스레드에서 작업을 실행하는 논리를 사용하여 확장해야 하는 추상 클래스입니다. 즉, JobService는 작업을 비동기적으로 수행하는 방법을 담당합니다.
• Android.App.Job.JobInfo 개체에는 Android가 작업을 실행해야 하는 조건이 보관됩니다.

Android 작업 스케줄러를 사용하여 작업을 예약하려면 Xamarin.Android 애플리케이션에서 JobService 클래스를 확장하는 클래스에 코드를 캡슐화해야 합니다. JobService에는 작업 수명 주기 중에 호출할 수 있는 다음과 같은 세 가지 수명 주기 메서드가 있습니다.

• bool OnStartJob(JobParameters 매개 변수) – 이 메서드는 작업을 수행하기 위해 호출 JobScheduler 되며 애플리케이션의 기본 스레드에서 실행됩니다. 작업을 비동기적으로 수행하고 작업이 남은 경우 true를 반환하고 작업이 완료된 경우 false를 반환하는 것은 JobService의 책임입니다.

  JobScheduler에서 이 메서드를 호출하는 경우 작업 기간 동안 Android에서 wakelock을 요청하고 유지합니다. 작업이 완료되면 JobFinished 메서드(다음에 설명)를 호출하여 이 사실을 JobScheduler에 알리는 것은 JobService의 책임입니다.

• JobFinished(JobParameters 매개 변수, bool needsReschedule) – 이 메서드를 호출 JobService 하여 작업이 완료되었음을 알려 JobScheduler 야 합니다. JobFinished를 호출하지 않으면 JobScheduler가 wakelock을 제거하지 않으므로 불필요하게 배터리가 소모됩니다.

• bool OnStopJob(JobParameters 매개 변수) – Android에서 작업이 조기에 중지될 때 호출됩니다. 재시도 조건에 따라 작업을 다시 예약해야 하는 경우에는 true를 반환해야 합니다(아래에서 자세히 설명).

작업을 실행할 수 있는 경우 또는 실행해야 하는 경우를 제어하는 제약 조건 또는 트리거를 지정할 수 있습니다. 예를 들어 디바이스가 충전 중일 때만 실행되거나 사진을 촬영할 때 시작하도록 작업을 제한할 수 있습니다.

이 가이드에서는 JobService 클래스를 구현하고 JobScheduler를 사용하여 예약하는 방법에 대해 자세히 설명합니다.

요구 사항

Android 작업 스케줄러에는 Android API 수준 21(Android 5.0) 이상이 필요합니다.

Android 작업 스케줄러 사용

Android JobScheduler API를 사용하기 위한 세 단계가 있습니다.

1. 작업을 캡슐화할 JobService 형식을 구현합니다.
2. JobInfo.Builder 개체를 사용하여 JobScheduler가 작업을 실행할 조건을 보관하는 JobInfo 개체를 만듭니다.
3. JobScheduler.Schedule를 사용하여 작업을 예약합니다.

JobService 구현

Android 작업 스케줄러 라이브러리에서 수행하는 모든 작업은 Android.App.Job.JobService 추상 클래스를 확장하는 형식에서 수행해야 합니다. JobService 만들기는 Android 프레임워크를 사용하여 Service를 만드는 방법과 매우 비슷합니다.

1. JobService 클래스를 확장합니다.
2. ServiceAttribute를 사용하여 서브클래스를 장식하고 Name 매개 변수를 패키지 이름 및 클래스 이름으로 구성된 문자열로 설정합니다(다음 예제 참조).
3. ServiceAttribute의 Permission 속성을 문자열 android.permission.BIND_JOB_SERVICE로 설정합니다.
4. OnStartJob 메서드를 재정의하여 작업을 수행할 코드를 추가합니다. Android는 애플리케이션의 주 스레드에서 이 메서드를 호출하여 작업을 실행합니다. 애플리케이션이 차단되는 것을 방지하기 위해 몇 밀리초 이상 걸리는 작업은 단일 스레드에서 수행해야 합니다.
5. 작업이 완료되면 JobService가 JobFinished 메서드를 호출해야 합니다. 이 메서드는 JobService가 JobScheduler에 작업 완료를 알리는 방법입니다. JobFinished를 호출하지 않으면 JobService가 디바이스에 불필요한 요구를 부과하여 배터리 사용 시간이 단축됩니다.
6. OnStopJob 메서드를 재정의하는 것도 좋습니다. 이 메서드는 작업이 완료 전에 중단된 경우 Android에서 호출하며, JobService에게 리소스를 적절히 삭제할 수 있는 기회를 제공합니다. 작업을 다시 예약해야 하는 경우 이 메서드는 true를 반환하고, 작업을 다시 실행하는 것이 바람직하지 않은 경우 false를 반환합니다.

다음 코드는 TPL을 사용하여 일부 작업을 비동기적으로 수행하는 애플리케이션에 대한 가장 간단한 JobService 예제입니다.

[Service(Name = "com.xamarin.samples.downloadscheduler.DownloadJob", 
         Permission = "android.permission.BIND_JOB_SERVICE")]
public class DownloadJob : JobService
{
    public override bool OnStartJob(JobParameters jobParams)
    {            
        Task.Run(() =>
        {
            // Work is happening asynchronously
                      
            // Have to tell the JobScheduler the work is done. 
            JobFinished(jobParams, false);
        });

        // Return true because of the asynchronous work
        return true;  
    }

    public override bool OnStopJob(JobParameters jobParams)
    {
        // we don't want to reschedule the job if it is stopped or cancelled.
        return false; 
    }
}

작업을 예약하는 JobInfo 만들기

Xamarin.Android 애플리케이션은 JobService를 직접 인스턴스화하지 않는 대신 JobScheduler에 JobInfo 개체를 전달합니다. JobScheduler는 요청된 JobService 개체를 인스턴스화하고 JobInfo의 메타데이터에 따라 JobService를 예약 및 실행합니다. JobInfo 개체는 다음 정보를 포함해야 합니다.

• JobId – 에 대한 int 작업을 JobScheduler식별하는 데 사용되는 값입니다. 이 값을 다시 사용하면 기존 작업이 업데이트됩니다. 값은 애플리케이션에 대해 고유해야 합니다.
• JobService – 이 매개 변수는 ComponentName 작업을 실행하는 데 사용해야 하는 JobScheduler 형식을 명시적으로 식별하는 매개 변수입니다.

이 확장 메서드는 작업과 같은 Android Context를 사용하여 JobInfo.Builder을 만드는 방법을 보여 줍니다.

public static class JobSchedulerHelpers
{
    public static JobInfo.Builder CreateJobBuilderUsingJobId<T>(this Context context, int jobId) where T:JobService
    {
        var javaClass = Java.Lang.Class.FromType(typeof(T));
        var componentName = new ComponentName(context, javaClass);
        return new JobInfo.Builder(jobId, componentName);
    }
}

// Sample usage - creates a JobBuilder for a DownloadJob and sets the Job ID to 1.
var jobBuilder = this.CreateJobBuilderUsingJobId<DownloadJob>(1);

var jobInfo = jobBuilder.Build();  // creates a JobInfo object.

Android 작업 스케줄러의 강력한 특징 하나는 작업이 실행되는 시기 또는 작업이 실행될 수 있는 조건을 제어하는 기능입니다. 다음 표에서는 JobInfo.Builder에서 앱이 작업을 실행할 수 있는 시기에 영향을 줄 수 있도록 하는 몇 가지 방법을 설명합니다.

메서드	설명
SetMinimumLatency	작업이 실행되기 전에 관찰해야 하는 지연 시간(밀리초)을 지정합니다.
SetOverridingDeadline	이 시간(밀리초)이 경과하기 전에 작업을 실행해야 함을 선언합니다.
SetRequiredNetworkType	작업에 대한 네트워크 요구 사항을 지정합니다.
SetRequiresBatteryNotLow	디바이스가 사용자에게 "배터리 부족" 경고를 표시하지 않는 경우에만 작업이 실행될 수 있습니다.
SetRequiresCharging	작업이 배터리가 충전 중인 경우에만 실행될 수 있습니다.
SetDeviceIdle	작업이 디바이스가 사용 중일 때 실행됩니다.
SetPeriodic	작업이 정기적으로 실행되도록 지정합니다.
SetPersisted	작업이 디바이스 재부팅 간에 지속되어야 합니다.

SetBackoffCriteria는 작업을 다시 실행하기 전에 JobScheduler가 대기해야 하는 시간에 대한 몇 가지 지침을 제공합니다. 백오프 기준에는 사용할 지연 시간(밀리초 단위, 기본값 30초) 및 백오프 유형(백오프 정책 또는 재시도 정책이라고도 함)의 두 부분이 있습니다. 두 정책은 Android.App.Job.BackoffPolicy 열거형에 캡슐화됩니다.

• BackoffPolicy.Exponential – 지수 백오프 정책은 실패할 때마다 초기 백오프 값을 기하급수적으로 증가합니다. 작업이 처음 실패하면 라이브러리는 작업을 다시 예약하기 전에 지정된 초기 간격(예: 30초)을 대기합니다. 작업이 두 번째 실패하면 라이브러리는 작업을 실행하기 전에 최소 60초 대기합니다. 세 번째 실패 후에는 라이브러리가 120초 대기하는 식으로 늘어납니다. 기본값입니다.
• BackoffPolicy.Linear – 이 전략은 작업이 성공할 때까지 설정된 간격으로 실행되도록 작업을 다시 예약해야 하는 선형 백오프입니다. 선형 백오프는 최대한 빨리 완료되어야 하는 작업 또는 자체적으로 신속하게 해결하는 문제에 가장 적합합니다.

JobInfo 개체 만들기에 대한 자세한 내용은 JobInfo.Builder 클래스에 대한 Google 설명서를 참조하세요.

JobInfo를 통해 작업에 매개 변수 전달

매개 변수는 Job.Builder.SetExtras 메서드와 함께 전달되는 PersistableBundle을 만들어 작업에 전달됩니다.

var jobParameters = new PersistableBundle();
jobParameters.PutInt("LoopCount", 11);

var jobBuilder = this.CreateJobBuilderUsingJobId<DownloadJob>(1)
                     .SetExtras(jobParameters)
                     .Build();

PersistableBundle은 JobService의 OnStartJob 메서드에서 Android.App.Job.JobParameters.Extras 속성을 통해 액세스할 수 있습니다.

public override bool OnStartJob(JobParameters jobParameters)
{
    var loopCount = jobParams.Extras.GetInt("LoopCount", 10);
    
    // rest of code omitted
} 

작업 예약

작업을 예약하기 위해 Xamarin.Android 애플리케이션은 JobScheduler 시스템 서비스에 대한 참조를 가져온 후 이전 단계에서 만든 JobInfo 개체를 사용하여 JobScheduler.Schedule 메서드를 호출합니다. JobScheduler.Schedule은 두 정수 값 중 하나를 사용하여 즉시 반환됩니다.

• JobScheduler.ResultSuccess – 작업이 성공적으로 예약되었습니다.
• JobScheduler.ResultFailure – 작업을 예약할 수 없습니다. 이 오류는 일반적으로 JobInfo 매개 변수가 충돌하기 때문에 발생합니다.

이 코드는 작업을 예약하고 예약 시도의 결과를 사용자에게 알리는 예제입니다.

var jobScheduler = (JobScheduler)GetSystemService(JobSchedulerService);
var scheduleResult = jobScheduler.Schedule(jobInfo);

if (JobScheduler.ResultSuccess == scheduleResult)
{
    var snackBar = Snackbar.Make(FindViewById(Android.Resource.Id.Content), Resource.String.jobscheduled_success, Snackbar.LengthShort);
    snackBar.Show();
}
else
{
    var snackBar = Snackbar.Make(FindViewById(Android.Resource.Id.Content), Resource.String.jobscheduled_failure, Snackbar.LengthShort);
    snackBar.Show();
}

작업 취소

JobsScheduler.CancelAll() 메서드 또는 JobScheduler.Cancel(jobId) 메서드를 사용하여 예약된 모든 작업을 취소하거나 단일 작업만 취소할 수 있습니다.

// Cancel all jobs
jobScheduler.CancelAll(); 

// to cancel a job with jobID = 1
jobScheduler.Cancel(1)

요약

이 가이드에서는 Android 작업 스케줄러를 사용하여 백그라운드에서 작업을 지능적으로 수행하는 방법에 대해 설명했습니다. 수행할 작업을 JobService로 캡슐화하는 방법과 JobScheduler를 사용하여 해당 작업을 예약하고, JobTrigger를 사용하여 조건을 지정하고, RetryStrategy를 사용하여 오류를 처리하는 방법을 설명했습니다.

관련 링크

• 지능형 작업-예약
• JobScheduler API 참조
• JobScheduler를 사용하여 프로처럼 작업 예약
• Android 배터리 및 메모리 최적화 - Google I/O 2016(비디오)
• Android JobScheduler - René Ruppert