📝 SeSAC의 'JetPack과 Kotlin을 활용한 Android App 개발' 강좌를 정리한 글 입니다.

---

💬 백그라운드 제약 개요

안드로이드 버전이 올라가면서 원래 동작했던 것들이 백그라운드 제약 이라는 이유로 불가능해진 부분이 있다. 백그라운드 제약이 어디에 가해진 것이고, 이를 해결할 방법이 있는지 알아보자.

• 안드로이드 앱은 액티비티, 서비스, 브로드캐스트 리시버, 컨텐츠 프러바이더 로 구성

• 액티비티를 제외하고 화면과 상관없는 백그라운드 작업을 목적

안드로이드는 4개의 컴포넌트로 구성된다. 일반적으로 서비스 와 브로드캐스트 리시버 를 백그라운드 작업이라고 부르는데, 이 두 부분에 제약이 가해졌다.

예전에는 서비스와 브로드캐스트 리시버를 만들어서 백그라운드 작업을 장시간(하루종일) 돌릴 수 있었다. 또한 부팅이 완료되면 브로드캐스트 리시버를 통해 서비스를 돌릴 수도 있었다. 하지만 백그라운드 제약 에 의해 이것들이 불가능 해졌다.

• 서비스, 브로드캐스트 리시버를 이용하여 앱의 화면이 출력되지 않은 상황에서도 백그라운드 업무를 처리가 가능

• 안드로이드 8 버전(API Level 26) 부터 백그라운드 제약

화면에 출력되지 않는 작업(백그라운드 작업)에 API 26 부터 제약이 걸렸다.

• 이전에 백그라운드에서 처리가 가능했던 것들이 불가능해지기 시작

• 시스템이 부팅이 완료되자 마자 브로드캐스트 리시버를 실행 가능

• 이 상황에서 서비스를 실행시켜 어떤 업무를 처리하는 것이 안드로이드 8 버전부터 불가능

대표적으로 부팅 완료 시 서비스 구동 에 제약이 걸렸다. 여전히 부팅 완료 시 브로드캐스트 리시버 는 실행시킬 수 있는데, 이 리시버가 서비스 를 구동시킬 수 없게 되었다. 물론 액티비티 는 잘 실행된다.

이러한 제약이 서비스 와 브로드캐스트 리시버 에 가해졌다.

---

💬 Broadcast Limit

• 브로드캐스트 리시버를 실행시키기 위해서는 인텐트를 sendBroadcast() 함수로 발생시킨다.

• 브로드캐스트 리시버를 암시적 인텐트 에 의해 실행 시키는 것 금지

브로드캐스트 리시버 에 제약이 가해지긴 했는데, 결과적으로 개발 코드에 문제가 발생하지는 않는다. 얼마든지 다른 방법으로 실행이 가능하다고 한다.

📓 암시적 인텐트 제약

<receiver
	android:name=".MyReceiver"
    android:enabled="true"
    android:exported="true>
    <intent-filter>
    	<action android:name="ACTION_RECEIVER"/>
    </intent-filter>
</receiver>

val intent = Intent("ACTION_RECEIVER")
sendBroadcast(intent)

Manifest 파일에 리시버 + 인텐트 필터 를 등록하여 암시적 인텐트를 받는 상황이다. 해당 브로드캐스트 리시버를 실행시키고 싶은 곳에서 인텐트 필터의 액션 문자열로 인텐트를 날리면 실행된다.

그런데 백그라운드 제약 으로 인해 암시적으로 실행이 불가능하다. 어디에서? 내부에서.

A앱과 B앱이 있다. B앱에서 인텐트를 날려 A앱의 리시버를 암시적으로 실행시키는 건 잘 된다. 하지만 A앱에서 자신 내부의 리시버를 암시적으로 실행시키는 것은 불가능하다.

즉, 본인의 리시버는 클래스 명을 작성해서 명시적 인텐트로 실행시키라는 제약이다.
내부 리시버에 암시적 인텐트를 날리며 로그창에 아래와 같이 에러가 뜬다.

• 암시적 인텐트를 발생시키면 브로드캐스트 리시버는 실행되지 않고 에러가 발생

Background execution not allowed: receiving Intent { act=ACTION_RECEIVER flg=0x10 } to
com.example.test

📌 동적 리시버 등록

• AndroidManifest.xml 파일에 등록된 리시버를 암시적 인텐트로 실행시키는 경우 금지

• 명시적으로 실행시키는 것은 가능

• 코드에서 registerReceiver() 로 등록시킨 경우에는 암시적 인텐트에 실행 가능

// 코드로 동적 등록
receiver = object : BroadcastReceiver() {
	override fun onReceiver(context: Context?, intent: Intent?) {
    	Log.d("kotdev", "outer app dynamic receiver......")
    }
}

// 인텐트 필터
registerReceiver(receiver, IntentFilter("ACTION_OUTER_DYNAMIC_RECEIVER"))

그런데 코드에서 동적 등록하는 상황이면 어떻게 해야 할까? 동적 등록 시에는 클래스명이 아닌 객체를 등록하기 때문에 실행 조건으로 인텐트 필터를 줄 수 밖에 없다.

근데 아무런 걱정할 필요 없다. registerReceiver() 함수로 동적 등록된 리시버는 암시적 인텐트로 실행이 된다.

즉, 브로드캐스트 리시버 관련해서 가해진 제약은 Manifest 에 정적 등록된 경우 만 해당된다.
그래서 그냥 사용하면 된다.

---

💬 Service Limit

• 앱이 백그라운드 상태에 있을 때 서비스를 실행시키기 위해서 인텐트를 발생시키면 에러 발생

• 앱이 포그라운드 상황이라면 정상 실행

Not allowed to start service Intent { act=ACTION_OUTER_SERVICE pkg=com.example.test }: app is in background uid null

앱의 화면이 출력되지 않는 백그라운드 상태일 때 서비스 구동 시 위와 같은 에러가 떨어진다.

❓ 그럼 앱의 화면이 출력되지 않으면 무조건 백그라운드로 보는가?

아니다. 포그라운드라고 보는 상황이 몇 가지 있다. 때문에 화면이 안 나온다고 무조건 백그라운드가 아니다.

1. Activity 가 시작되거나 일시 중지되거나 상관없이 보이는 Activity 가 있는 경우

2. 포그라운드 서비스가 있는 경우

3. 앱의 서비스 중 하나에 바인드하거나 앱의 콘텐츠 프러바이더 중 
   하나를 사용하여 앱에 또 다른 포그라운드 앱이 연결된 경우

📌 또한 백그라운드 상태일지라도 아래의 경우에는 서비스가 정상적으로 실행된다!

1. 우선순위가 높은 Firebase 클라우드 메시징(FCM) 메시지 처리

2. SMS/MMS 메시지와 같은 브로드캐스트 수신

3. 알림에서 PendingIntent 실행

4. VPN 앱이 포그라운드로 승격되기 전에 VpnService 시작

즉, 앱이 백그라운드여도 자신의 데이터가 다른 곳에 뿌려지는 상황이라면 포그라운드 취급해 준다.

📓 서비스 강제 실행

• 백그라운드 상황에서 서비스가 정상 실행되게 할 수 있는 방법

• startForegroundService() 함수에 의해 인텐트를 발생 시키면 앱이 백그라운드 상황이라고 하더라도 정상적으로 서비스가 실행

if (Build.VERSION.SDK_INT >= Build.VERSION_CODES.O) {
	startForegroundService(intent)
} else {
	startService(intent)
}

부팅이 완료된 순간은 앱이 명백히 백그라운드 상태인 순간이다. 부팅 완료 시 브로드캐스트 리시버는 잘만 실행된다. 하지만 이 리시버가 앱의 서비스를 구동하는 순간 에러가 발생한다.

❗ 하지만 startForegroundService() 함수를 사용하면 서비스를 실행시킬 수가 있다. (조건이 있지만)

• startForegroundService() 함수에 의해 서비스가 정상 실행되기는 하지만 얼마 후 에러가 발생

Context.startForegroundService() did not then call Service.startForeground()

startForegroundService() 로 구동된 서비스는 아주 빠른 시간 내에 무언가를 띄워 주어야 한다. 그러지 않으면 위와 같은 에러가 발생한다.

브로드캐스트 리시버가 인텐트로 서비스를 정상 구동시킬 수는 있다. 그런데 서비스가 구동되자 마자 startForeground() 함수를 콜 해주어 한다.

❓ 그럼 그냥 이 함수를 빨리 실행시키면 되는 것 아니냐?

그런데 이 함수의 매개변수가 Notification 이다. 결국 서비스를 구동시켜 줄 테니 빨리 Notification 을 띄우라는 소리다. 그럼 포그라운드 취급 해주겠다는 것이다.근데 이걸 위해 의미 없는 알림을 띄우면 유저가 과연 좋아할까?

• startForegroundService() 에 의해 실행된 서비스 내에서 빠른 시간 내에 startForeground() 함수를 호출해 줘야 한다.

• startForeground() 함수의 매개변수는 알림 객체

val notification = builder.build()
startForeground(1, notification)

<uses-permission android:name="android.permission.FOREGROUND_SERVICE"/>

서비스가 구동된 순간 빠르게 startForeground 매개변수로 Notification 을 줘서 콜 해야 한다.
그리고 퍼미션이 요구되는 기능이기 때문에 Manifest 에 등록 해주자.

---

💬 JobScheduler

앱이 백그라운드이라도 조건에 알맞게 JobScheduler 를 사용하면 업무 로직을 돌릴 수 있다.
JobScheduler 도 서비스이다. 때문에 Manifest 에 등록해 주어야 한다. 그런데 일반적인 서비스와는 조금 다르게 구동된다. 서비스는 인텐트에 의해 구동되지만, JobScheduler 는 시스템에 등록되면 특정 조건이 만족하는 순간에 알아서 실행이 된다.

• JobScheduler 을 이용하면 앱이 백그라운드 상황에서도 업무처리 가능

• 조건을 명시하고 그 조건에 맞는 경우에만 백그라운드 업무 처리 가능

1. 네트워크 타입

2. 배터리 충전 상태

3. 특정 앱의 콘텐츠 프러바이더의 갱신

4. 실행 주기 (1시간에 한 번 등)

5. 최소 지연 시간

📝 작성 방법

• 개발자 서비스

• android.permission.BIND_JOB_SERVICE 퍼미션이 등록되어야 함

<service
	android:name=".MyService"
    android:enabled="true"
    android:exported="true"
    android:permission="android.permission.BIND_JOB_SERVICE"></service>

@TargetApi(Build.VERSION_CODES.LOLLIPOP)
class MyService : JobService() {	일반 서비스가 아닌 JobService 를 상속
	
    override fun onCreate() {
    	super.onCreate()
    }
    
    override fun onDestroy() {
    	super.onDestroy()
    }
    
    override fun onStartJob(params: JobParameters?): Boolean {
    	// 업무로직
    	return false
    }
    
    override fun onStopJob(params: JobParameters?): Boolean {
    	// 업무로직
    	return false
    }
}

시스템에 의해서 JobService 가 구동될 때 onStartJob() 와 onStopJob() 함수가 자동 콜 된다.
업무로직은 onStartJob() 에 담아주면 된다. 그런데 이 함수들은 리턴값에 따라 다르게 동작한다.

📓 onStartJob

• onStartJob() 이 백그라운드에서 처리되어야 하는 업무를 가지는 함수

• 리턴값에 따라 다르게 동작

- false : job 이 완벽하게 종료되었다는 의미 (더 이상 처리할 작업이 없음을 시스템에게 알림)
		-> onStopJob() 함수가 호출되지 않음
        

- true : job 이 아직 끝나지 않았음을 의미 (자신은 끝났지만 아직 작업이 남았다는 것을 시스템에게 알림)
		-> onStopJob() 함수가 호출됨

📓 onStopJob

• onStopJob() 의 리턴값도 true, false 에 따라 다르게 동작

- false : JobScheduler 등록이 취소 -> 다시 실행조건이 되도 실행 x

- true : 다시 JobScheduler 등록 -> 다시 실행조건이 되면 실행

📚 JobInfo

JobService 로 서비스를 시스템에 등록하고, JobInfo 로 조건을 담아 등록한다.

그래서 빌더 객체 로 만들어 준다.

• 실행되는 조건을 JobInfo 객체에 담아 시스템에 등록

JobInfo.Builder(1, ComponentName(this, MyService::class.java)).run {
	setRequireNetworkType(JobInfo.NETWORK_TYPE_UNMETERED)
    jobScheduler?.schedule(build())
}

빌더로 JobService 명 을 주고 setter 함수 로 조건을 준 후에 schedule() 함수로 시스템에 등록한다.

📌 실행 조건

조건	내용
setPersisted(true)	단말을 재부팅 해도 Job 등록 유지해야 하는지 설정
setPeriodic(long intervalMillis)	Job 의 실행 주기 설정
setMinimumLatency(long minLatencyMillis)	Job 실행의 지연 시간 설정
setOverrideDeadline(long maxExecutionDelayMillis)	다른 조건이 만족하지 않는다고 하더라도 이 시간 안에 Job 이 실행되어야 함을 설정
setRequiredNetworkType(int networkType)	네트웍 타입 설정
setRequiresBatteryNotLow(boolean batteryNotLow)	배터리가 낮은 상태가 아님을 설정
setRequiresCharging(boolean requiresCharging)	배터리가 충전 상태인지를 설정

🧩 실습 예제

❕ 퍼미션 추가

• AndroidManifest.kt

<service
	android:name=".MyService"
	android:enabled="true"
	android:exported="true"
	android:permission="android.permission.BIND_JOB_SERVICE"></service>

🎨 액티비티 레이아웃

• activity_main.xml

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<androidx.constraintlayout.widget.ConstraintLayout
	xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    xmlns:app="http://schemas.android.com/apk/res-auto"
    xmlns:tools="http://schemas.android.com/tools"
    android:layout_width="match_parent"
    android:layout_height="match_parent"
    tools:context=".MainActivity">

    <Button
        android:id="@+id/button"
        android:layout_width="wrap_content"
        android:layout_height="wrap_content"
        android:text="add job"
        app:layout_constraintBottom_toBottomOf="parent"
        app:layout_constraintLeft_toLeftOf="parent"
        app:layout_constraintRight_toRightOf="parent"
        app:layout_constraintTop_toTopOf="parent" />

</androidx.constraintlayout.widget.ConstraintLayout>

🛠 JobService

• MainActivity.kt

package com.kotdev99.android.c79

class MyService : JobService() {

	override fun onCreate() {
		super.onCreate()
		Log.d("JobService", "MyService...onCreate...")      // 서비스 구동 확인
	}

	override fun onStartJob(p0: JobParameters?): Boolean {
		Log.d("JobService", "MyService...onStartJob...")
		return false
	}

	override fun onStopJob(p0: JobParameters?): Boolean {
		Log.d("JobService", "MyService...onStopJob...")
		return false
	}

	override fun onDestroy() {
		super.onDestroy()
		Log.d("JobService", "MyService...onDestroy...")     // 서비스 종료 확인
	}
}

📂 메인 소스 코드

• MainActivity.kt

package com.kotdev99.android.c79

class MainActivity : AppCompatActivity() {
	override fun onCreate(savedInstanceState: Bundle?) {
		super.onCreate(savedInstanceState)
		setContentView(R.layout.activity_main)

		val btn = findViewById<Button>(R.id.button)
		btn.setOnClickListener {

			// 시스템 서비스 획득
			var scheduler = getSystemService(JOB_SCHEDULER_SERVICE) as JobScheduler

			// JobInfo 등록
			JobInfo.Builder(1, ComponentName(this, MyService::class.java)).run {
				setRequiredNetworkType(JobInfo.NETWORK_TYPE_UNMETERED)  // 와이파이에 붙는 순간 실행
				scheduler.schedule(build())
			}
		}
	}
}

📲 결과

와이파이를 끈 상태에서 앱 실행 후 버튼 클릭 -> 앱 완전히 종료 후 와이파이 연결 -> Logcat 확인