问题描述
在Android API < 21版本中，存在哪些机制可以阻止后台网络活动？用户可以通过哪些功能来启用这些机制？此外，在没有引入Power Saver模式的情况下，API < 21版本的Android设备上的后台数据是如何工作的？
解决方案
方案1：电池节省模式的影响与替代方案
请注意，此解决方案主要适用于理解Android系统的工作原理，不涉及具体代码操作。
1. 电池节省模式
从我的经验来看，电池节省模式在处理后台数据方面相对简单。当电池电量低于某个阈值时，它会简单地禁用任何使用后台数据的应用程序。在这种情况下，像电子邮件和社交网络应用等应用程序只有在被显式打开时才会在后台同步。
2. 用户可启用的功能
- 电池节省模式：在Android 6.0（Marshmallow）之前，普通用户没有明确的方法来为每个应用设置数据控制策略。唯一的办法是通过启用设备的root权限，然后使用如【App Ops】（https://play.google.com/store/apps/details?id=com.findsdk.apppermission&hl=en）这样的应用程序来为个别应用定义权限，例如禁用Instagram的后台网络功能。
- 任务器（Tasker）：类似【App Ops】，【Tasker】（https://play.google.com/store/apps/details?id=net.dinglisch.android.taskerm&hl=en）是一款基于条件逻辑的应用程序，可以在屏幕关闭时禁用某些应用的后台数据。
3. API < 21版本下的后台数据工作情况
在Android Lollipop（API 21）之前的版本中，没有内置机制来限制后台数据。Reddit上有一个讨论此问题的线程（https://www.reddit.com/r/Android/comments/26lpvh/why_doesnt_stock_android_have_a_power_saver_mode/），其中提到了一些原因：
- 硬件合规性：较旧的设备可能无法在不影响性能或导致软件问题的情况下引入此类功能。
- 基于Linux的Android系统：由于Linux内核的设计方式，引入电源管理特性带来的好处不大。当时，Linux主要用于服务器配置或大型机等环境，而这些环境中电力供应充足。
- OEM自带电源管理功能：大多数Android设备都是由其他厂商（而非Google）推出，其固件通常会包含电源管理功能。因此，Google可能认为没有迫切需要开发内部解决方案。
方案2：代码层面的限制
如果需要通过代码限制后台数据活动，请参考以下示例。
1. 利用PowerManager检查电源管理状态
在Android 6.0（API 21）及以上版本中，可以使用PowerManager来检查电源管理状态。以下是一个简单的示例代码片段，用于检查电源管理是否开启：
PowerManager pm = (PowerManager) getSystemService(Context.POWER_SERVICE);
boolean isPowerSaveMode = pm.isPowerSaveMode();
2. 限制后台网络活动
为了限制特定应用的后台网络活动，可以使用【App Ops】或其他第三方工具。例如，使用【App Ops】可以为个别应用定义后台网络权限。
// 检查应用是否有后台网络权限
int op = AppOpsManagerCompat.checkOpNoThrow(this.getAppOpsManager(), "android:getBackgroundLocation", userId, packageName);
// 如果没有权限，则请求权限
if (op != AppOpsManagerCompat.MODE_ALLOWED) {
// 请求后台网络权限
}
以上代码片段展示了如何在Android 6.0及以上版本中使用【App Ops】检查和请求后台网络权限。
总结
在API < 21版本的Android设备中，虽然没有内置的电源管理功能，但通过电池节省模式、第三方工具如【App Ops】和【Tasker】，可以有效地管理和限制后台数据活动。对于开发者来说，了解这些机制有助于更好地管理和优化应用的后台网络行为。