[Android] AlarmManagerをBroadcastRecieverと使う

ある時間にアプリから通知して欲しいという場合がよくあります。目覚まし時計とかスケジュール系のアプリなど、これらの通知には時間を管理する AlarmManager 及びその関連APIを使います。
　
　

Android Studio
2021.2.1

AlarmManager

　
いきなりですが、アプリのオプションでアラームを鳴らしたいだけなら、Intentを使ったアラームクロックを使うと簡単です。
　
また、setExactAndAllowWhileIdleをサービスを使って繰り返す方法もあります。

短時間の単純なタイマーや時間計測にはAlarmManagerではなく、Handlerを使うことが推奨されています。

For normal timing operations (ticks, timeouts, etc) it is easier and much more efficient to use Handler.

Ref: AlarmManager

AlarmManager | Android Developers

developer.android.com

　
また、AlarmをBroadcastReceiver で受けるケースでは、ブロードキャストの制限事項があります。

Android 8.0 を対象にしているアプリは、暗黙的なブロードキャストに対するブロードキャストレシーバーをマニフェストで登録できなくなりました。　

明示的な登録であれば大丈夫のようです。元々の理由が暗黙的BroadcastRecieverがたくさんあると関係ないアプリも毎回呼び出しを食らってリソース、消費電力の観点からよくないと言う理由からです。

また、AlarmManagerを使う上で、Dozeモードという低消費電力モードを考えないといけないのですが、API levelによって挙動が異なります。
つまり目覚まし時計を作ろうとした場合、このあたりをうまくやらないと時間通りにアラームが鳴りません。

https://akira-watson.com/android/setwindow-repeat.html

この他にタスクスケジュールを実行できるののとしてJobSchedulerやJobDispatcherなどがあります。
　

目次
1. AlarmManager
2. PendingIntent
3. BroadcastReceiver
4. サンプルコード
5. サンプル動画

AlarmManager

　
このクラスを直接インスタンス化してはいけないようで
Context.getSystemService(Context.ALARM_SERVICE) を使います

AlarmManager alarmManager = (AlarmManager)getSystemService(Context.ALARM_SERVICE);

1	AlarmManager alarmManager = (AlarmManager)getSystemService(Context.ALARM_SERVICE);

　
その後、例えば繰り返しのアラームメソッド set はこのように設定します

alarmManager.set(
	AlarmManager.RTC_WAKEUP,
	5*1000, // 1sec = 1000
	sender
);

alarmManager.set(

AlarmManager.RTC_WAKEUP,

5*1000, // 1sec = 1000

sender

);

　
sender は PnedingIntent のインスタンスです。
これは単発アラームの例ですが、他にもメソッドがいくつもあります。

また、API levelによって様々追加されました。AlarmManager | Android Developers

API level 19: アラーム時間の精度が低いものが使えるようになる
API level 23: Dozeモードの導入でDoze中でも起動できるメソッドの追加
API level 24: Direct callbackが使えるメソッド

set: ワンショットのアラーム, API level 19 以降では低精度

//API level 1
set(int type, 
    long triggerAtMillis, 
    PendingIntent operation)

//API level 1

set(int type,

long triggerAtMillis,

PendingIntent operation)

　
set: 上記set に Direct callback が追加

//API level 24
set(int type, long triggerAtMillis,
    String tag,
    AlarmManager.OnAlarmListener listener,
    Handler targetHandler)

//API level 24

set(int type, long triggerAtMillis,

String tag,

AlarmManager.OnAlarmListener listener,

Handler targetHandler)

　
setRepeating: 繰り返しアラーム

//API level 1
setRepeating(int type, 
    long triggerAtMillis, 
    long intervalMillis, 
    PendingIntent operation)

//API level 1

setRepeating(int type,

long triggerAtMillis,

long intervalMillis,

PendingIntent operation)

　
setInexactRepeating: 繰り返しアラーム、API level 19 以降では低精度

//API level 3
setInexactRepeating (int type, 
    long triggerAtMillis, 
    long intervalMillis, 
    PendingIntent operation)

//API level 3

setInexactRepeating (int type,

long triggerAtMillis,

long intervalMillis,

PendingIntent operation)

　　
setExact: setよりも正確なワンショットアラーム

//API level 19
setExact(int type, 
    long triggerAtMillis, 
    PendingIntent operation)

//API level 19

setExact(int type,

long triggerAtMillis,

PendingIntent operation)

　
setExact: 上記setExactに Direct Callback が追加

//API level 24
setExact (int type, 
    long triggerAtMillis, 
    String tag, 
    AlarmManager.OnAlarmListener listener, 
    Handler targetHandler)

//API level 24

setExact (int type,

long triggerAtMillis,

String tag,

AlarmManager.OnAlarmListener listener,

Handler targetHandler)

　
setAndAllowWhileIdle: setと同じだが low-power idleモードでも実行される。

//API level 23
setAndAllowWhileIdle (int type, 
    long triggerAtMillis, 
    PendingIntent operation)

//API level 23

setAndAllowWhileIdle (int type,

long triggerAtMillis,

PendingIntent operation)

setExactAndAllowWhileIdle: setExactと同じだが low-power idleモードでも実行される。

//API level 23
setExactAndAllowWhileIdle (int type, 
    long triggerAtMillis, 
    PendingIntent operation)

//API level 23

setExactAndAllowWhileIdle (int type,

long triggerAtMillis,

PendingIntent operation)

Doze中でも定期的にアラームを出にはこれらを使います。
　
　
setWindow: 設定したwindow内でアラームが実行

//API level 19
setWindow(int type, 
    long windowStartMillis, 
    long windowLengthMillis, 
    PendingIntent operation)

//API level 19

setWindow(int type,

long windowStartMillis,

long windowLengthMillis,

PendingIntent operation)

　
setWindow: 上記setWindowにDirect Callbackが追加

//API level 24
setWindow (int type, 
long windowStartMillis, 
long windowLengthMillis, 
String tag, 
AlarmManager.OnAlarmListener listener, 
Handler targetHandler)

//API level 24

setWindow (int type,

long windowStartMillis,

long windowLengthMillis,

String tag,

AlarmManager.OnAlarmListener listener,

Handler targetHandler)

　
setAlarmClock: Dozeモードでもアラームを出してくれるようです。

// API level 21
setAlarmClock (AlarmManager.AlarmClockInfo info,
    PendingIntent operation)

// API level 21

setAlarmClock (AlarmManager.AlarmClockInfo info,

PendingIntent operation)

　
また、その他に

cancel
- 設定したアラームの取り消し
setTime
- ミリ秒での時間設定
setTimeZone
- タイムゾーンの設定

などがあります
　
また、アラームに関する定数が幾つかあります。例えば、

ELAPSED_REALTIME
- スリープ時間を含んだブートアップからの経過時間
ELAPSED_REALTIME_WAKEUP
- ELAPSED_REALTIME に加えて、実機スリープ中では wake up してくれる
RTC
- 時刻
RTC_WAKEUP
- RTCに加えて実機スリープ中では wake up してくれる

PendingIntent

　
PendingIntent は作成した Intent をタイミングを見て他のアプリケーションに渡す場合に使います。

// Intent のインスタンス生成
Intent indent = new Intent(getApplicationContext(), AlarmBroadcastReceiver.class);
// Broadcast にメッセージを送るための設定
PendingIntent pending = PendingIntent.getBroadcast(getApplicationContext(), 0, indent,
    PendingIntent.FLAG_IMMUTABLE);

// Intent のインスタンス生成

Intent indent = new Intent(getApplicationContext(), AlarmBroadcastReceiver.class);

// Broadcast にメッセージを送るための設定

PendingIntent pending = PendingIntent.getBroadcast(getApplicationContext(), 0, indent,

PendingIntent.FLAG_IMMUTABLE);

Android 12からは PendingIntentのmutability(可変性) を指定するために
FLAG_IMMUTABLE を設定する必要があります。

PeindingIntentでは受け取った側が指定されていないパラメータを追加して投げることができるためにFLAG_IMMUTABLEを明示的に指定して上書きできないようにします。
（FLAG_MUTABLE は書き換えできる）

getBroadcastの第２引数は requestCode です。PendingIntent が１つの場合は0で大丈夫ですが複数ある時は、この requestCode を使って Receiver 側で切り分けます

Ref: PendingIntent
http://developer.android.com/reference/android/app/PendingIntent.html

setExactなどの正確なアラームを設定したアプリでは、システム設定の [特別なアプリアクセス] 画面に表示される「アラームとリマインダー」機能へのアクセス権が必要になります。

マニフェストで SCHEDULE_EXACT_ALARM 権限をリクエストします。

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

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

BroadcastReceiver

　
PendingIntent からの Intent を受け取りるクラスを新しく作ります。そこでアラームを受けトーストします。
　

public class AlarmBroadcastReceiver extends BroadcastReceiver {
    @Override
    public void onReceive(Context context, Intent intent) {
    	 Toast.makeText(context, "Received ", Toast.LENGTH_LONG).show();
    }
}

public class AlarmBroadcastReceiver extends BroadcastReceiver {

@Override

public void onReceive(Context context, Intent intent) {

Toast.makeText(context, "Received ", Toast.LENGTH_LONG).show();

}

サンプルコード

　
これらの内容をふまえて実際にコードを組んでみましょう
　
WAKE_LOCK パーミッションとBroadcast の receiver を入れます。
AndroidManifest.xml

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<manifest xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    ..

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

    <application
        ...
        <activity
            ...
        </activity>

        <receiver android:name=".AlarmBroadcastReceiver"
            android:process=":remote" />

    </application>

</manifest>

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>

<manifest xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"

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

<application

...

<activity

...

</activity>

<receiver android:name=".AlarmBroadcastReceiver"

android:process=":remote" />

</application>

</manifest>

　
ボタンをタップしてアラームをセットするようにします
MainAcrivity.java

//package your.package.name;

import static android.app.PendingIntent.getBroadcast;
import androidx.appcompat.app.AppCompatActivity;
import android.os.Bundle;
import android.app.AlarmManager;
import android.app.PendingIntent;
import android.content.Intent;
import android.widget.Button;
import android.widget.Toast;
import java.util.Calendar;

public class MainActivity extends AppCompatActivity {

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);

        // 開始ボタン
        Button button = this.findViewById(R.id.button1);
        String str = "Alarm Start";
        button.setText(str);

        button.setOnClickListener(v -> {
            // 時間をセットする
            Calendar calendar = Calendar.getInstance();
            // Calendarを使って現在の時間をミリ秒で取得
            calendar.setTimeInMillis(System.currentTimeMillis());
            // 5秒後に設定
            calendar.add(Calendar.SECOND, 5);

            //明示的なBroadCast
            Intent intent = new Intent(getApplicationContext(),
                    AlarmBroadcastReceiver.class);
            PendingIntent pending = getBroadcast(
                    getApplicationContext(), 0, intent,
                    PendingIntent.FLAG_UPDATE_CURRENT | PendingIntent.FLAG_IMMUTABLE);

            // アラームをセットする
            AlarmManager am = (AlarmManager) getSystemService(ALARM_SERVICE);
            if(am != null){
                am.setExact(AlarmManager.RTC_WAKEUP, calendar.getTimeInMillis(), pending);

                Toast.makeText(getApplicationContext(),
                        "Set Alarm ", Toast.LENGTH_SHORT).show();
            }
        });
    }
}

//package your.package.name;

import static android.app.PendingIntent.getBroadcast;

import androidx.appcompat.app.AppCompatActivity;

import android.os.Bundle;

import android.app.AlarmManager;

import android.app.PendingIntent;

import android.content.Intent;

import android.widget.Button;

import android.widget.Toast;

import java.util.Calendar;

public class MainActivity extends AppCompatActivity {

@Override

protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {

super.onCreate(savedInstanceState);

setContentView(R.layout.activity_main);

// 開始ボタン

Button button = this.findViewById(R.id.button1);

String str = "Alarm Start";

button.setText(str);

button.setOnClickListener(v -> {

// 時間をセットする

Calendar calendar = Calendar.getInstance();

// Calendarを使って現在の時間をミリ秒で取得

calendar.setTimeInMillis(System.currentTimeMillis());

// 5秒後に設定

calendar.add(Calendar.SECOND, 5);

//明示的なBroadCast

Intent intent = new Intent(getApplicationContext(),

AlarmBroadcastReceiver.class);

PendingIntent pending = getBroadcast(

getApplicationContext(), 0, intent,

PendingIntent.FLAG_UPDATE_CURRENT | PendingIntent.FLAG_IMMUTABLE);

// アラームをセットする

AlarmManager am = (AlarmManager) getSystemService(ALARM_SERVICE);

if(am != null){

am.setExact(AlarmManager.RTC_WAKEUP, calendar.getTimeInMillis(), pending);

Toast.makeText(getApplicationContext(),

"Set Alarm ", Toast.LENGTH_SHORT).show();

}

});

}

　
アラームをBroadcastReceiver で受けます
AlarmBroadcastReceiver.java

//package your.package.name;

import android.content.BroadcastReceiver;
import android.content.Context;
import android.content.Intent;
import android.widget.Toast;

public class AlarmBroadcastReceiver extends BroadcastReceiver {

    @Override
    public void onReceive(Context context, Intent intent) {
        // toast で受け取りを確認
        Toast.makeText(context, "Received ", Toast.LENGTH_LONG).show();
    }
}

//package your.package.name;

import android.content.BroadcastReceiver;

import android.content.Context;

import android.content.Intent;

import android.widget.Toast;

public class AlarmBroadcastReceiver extends BroadcastReceiver {

@Override

public void onReceive(Context context, Intent intent) {

// toast で受け取りを確認

Toast.makeText(context, "Received ", Toast.LENGTH_LONG).show();

}

　
activity_main.xml

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<LinearLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    xmlns:tools="http://schemas.android.com/tools"
    android:layout_width="match_parent"
    android:layout_height="match_parent"
    android:orientation="vertical"
    android:gravity="center"
    tools:context=".MainActivity">

    <Button
        android:id="@+id/button1"
        android:layout_width="match_parent"
        android:layout_height="wrap_content"
        android:layout_margin="50dp"
        android:textSize="18sp"/>

</LinearLayout>

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>

<LinearLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"

xmlns:tools="http://schemas.android.com/tools"

android:layout_width="match_parent"

android:layout_height="match_parent"

android:orientation="vertical"

android:gravity="center"

tools:context=".MainActivity">

<Button

android:id="@+id/button1"

android:layout_width="match_parent"

android:layout_height="wrap_content"

android:layout_margin="50dp"

android:textSize="18sp"/>

</LinearLayout>

サンプル動画

　
アラームを設定して開始
BroadcastReceiver で受け取るという簡単な例でした
次はアラームを通知できるようにしてみます
　
　
関連：

　
References:
AlarmManager | Android Developers
BroadcastReceiver | Android Developers
PendingIntent | Android Developers