Android 鬧鐘應用程式實作

2021-02-17 · 5 min read

說明： 本文由 AI（Claude Opus 4.7）根據我的初始筆記與想法完成。

這年頭要在 Android 上做一個鬧鐘 app，痛點其實不少。電量優化、背景限制、權限要求這幾年一路收緊。這篇文章會走一遍我的實作方式，以及要讓鬧鐘準時響、並且真的在畫面上跳出來的幾個小撇步。

排程一個精確的鬧鐘

一般的 AlarmManager.set() 是不精確的——Android 可能會把它延後、跟其他任務一起批次喚醒。對於鬧鐘這種必須在指定時間響的場景，要用 setExact()（或者用 setExactAndAllowWhileIdle()，讓它在 Doze 模式下也能觸發）。

fun scheduleAlarm(context: Context, alarm: Alarm) {
    val alarmManager = context.getSystemService(Context.ALARM_SERVICE) as AlarmManager
    val intent = Intent(context, AlarmReceiver::class.java).apply {
        action = alarm.id.toString() // 用 id 當作 action,方便之後取消
    }
    val pendingIntent = PendingIntent.getBroadcast(
        context,
        0,
        intent,
        PendingIntent.FLAG_UPDATE_CURRENT or PendingIntent.FLAG_IMMUTABLE
    )
    alarmManager.setExactAndAllowWhileIdle(
        AlarmManager.RTC_WAKEUP,
        alarm.triggerAtMillis,
        pendingIntent
    )
}

從 Android 12（API 31）開始，app 需要持有 SCHEDULE_EXACT_ALARM 權限（或是鬧鐘這類永遠被允許的場景用 USE_EXACT_ALARM）。在 AndroidManifest.xml 宣告：

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

SCHEDULE_EXACT_ALARM 可以被使用者在系統設定裡撤銷，所以排程前要檢查一下：

if (alarmManager.canScheduleExactAlarms()) {
    scheduleAlarm(context, alarm)
} else {
    val intent = Intent(Settings.ACTION_REQUEST_SCHEDULE_EXACT_ALARM)
    startActivity(intent)
}

用 BroadcastReceiver 接收鬧鐘

鬧鐘觸發時,我們在 BroadcastReceiver 中處理,並從那裡啟動鬧鐘畫面。

class AlarmReceiver : BroadcastReceiver() {
    override fun onReceive(context: Context, intent: Intent) {
        val launchIntent = Intent(context, AlarmActivity::class.java).apply {
            flags = Intent.FLAG_ACTIVITY_NEW_TASK
        }
        context.startActivity(launchIntent)
    }
}

在 manifest 中註冊 receiver。從 Android 12 起，android:exported 必須明確宣告：

<receiver
    android:name=".AlarmReceiver"
    android:exported="true" />

讓鬧鐘畫面在鎖屏上顯示

從 Android 10 開始，app 不能從背景自由地啟動 activity。在 AlarmReceiver 裡直接呼叫 startActivity()，在鎖屏裝置上會被默默忽略。正確做法是發一個帶 full-screen intent 的高優先級通知，讓系統自己決定是要以 heads-up 通知顯示、還是直接拉起 activity（例如螢幕關閉時）。

先在 manifest 宣告權限：

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

然後在 AlarmReceiver 裡發通知，而不是直接呼叫 startActivity()：

class AlarmReceiver : BroadcastReceiver() {
    override fun onReceive(context: Context, intent: Intent) {
        val fullScreenIntent = Intent(context, AlarmActivity::class.java).apply {
            flags = Intent.FLAG_ACTIVITY_NEW_TASK or Intent.FLAG_ACTIVITY_CLEAR_TOP
        }
        val fullScreenPendingIntent = PendingIntent.getActivity(
            context,
            0,
            fullScreenIntent,
            PendingIntent.FLAG_UPDATE_CURRENT or PendingIntent.FLAG_IMMUTABLE
        )
        val notification = NotificationCompat.Builder(context, ALARM_CHANNEL_ID)
            .setSmallIcon(R.drawable.ic_alarm)
            .setContentTitle("鬧鐘")
            .setContentText("該起床了!")
            .setPriority(NotificationCompat.PRIORITY_MAX)
            .setCategory(NotificationCompat.CATEGORY_ALARM)
            .setFullScreenIntent(fullScreenPendingIntent, true)
            .setAutoCancel(true)
            .build()

        NotificationManagerCompat.from(context).notify(ALARM_NOTIFICATION_ID, notification)
    }
}

在 AlarmActivity 這邊，加上這些 window flag，讓畫面在螢幕關閉時也能蓋在鎖屏之上：

class AlarmActivity : AppCompatActivity() {
    override fun onCreate(savedInstanceState: Bundle?) {
        super.onCreate(savedInstanceState)
        if (Build.VERSION.SDK_INT >= Build.VERSION_CODES.O_MR1) {
            setShowWhenLocked(true)
            setTurnScreenOn(true)
        } else {
            @Suppress("DEPRECATION")
            window.addFlags(
                WindowManager.LayoutParams.FLAG_SHOW_WHEN_LOCKED or
                WindowManager.LayoutParams.FLAG_TURN_SCREEN_ON
            )
        }
        setContentView(R.layout.activity_alarm)
    }
}

有些文章會建議用 SYSTEM_ALERT_WINDOW，但它其實是用來畫 overlay 的（像聊天氣泡那種），不是拿來啟動 activity 的。Google Play 也對它有特定類別的使用限制，所以 setFullScreenIntent 才是這個場景的正解。

不用記 request code 就能取消鬧鐘

PendingIntent 的取消通常有點麻煩，因為你得留著原本的 request code。這裡有個比較乾淨的小技巧：排程時把鬧鐘自己的 id 設成 Intent 的 action。因為 Android 在比對 PendingIntent 時會看 action（還有其他一些欄位），取消時只要重建同一個 PendingIntent 就行——不用記 request code。

fun cancelAlarm(context: Context, alarm: Alarm) {
    val alarmManager = context.getSystemService(Context.ALARM_SERVICE) as AlarmManager
    val intent = Intent(context, AlarmReceiver::class.java).apply {
        action = alarm.id.toString()
    }
    val pendingIntent = PendingIntent.getBroadcast(
        context,
        0,
        intent,
        PendingIntent.FLAG_NO_CREATE or PendingIntent.FLAG_IMMUTABLE
    ) ?: return // 從來沒設過或已經取消
    alarmManager.cancel(pendingIntent)
    pendingIntent.cancel()
}

用 FLAG_NO_CREATE 的好處是：如果鬧鐘從來沒設過，會回傳 null（直接提早 return），而不會不小心建立一個新的 PendingIntent。

總結