Android系统的电源管理是确保设备有效运作的关键组件之一，直接影响到设备的续航能力和用户体验。在待机模式下，系统会关闭不需要运行的硬件设备，比如在一段时间内未有操作后，系统会关闭屏幕和键盘背光以节省电能。而当用户与设备互动时，系统将启动必要的硬件设备以保证操作顺利进行。
电源管理的框架层主要通过两个关键文件来实现：`PowerManager.java`和`PowerManagerService.java`。这两个文件分别负责向应用层提供接口和执行核心的电源管理任务。
`PowerManager.java`文件位于`frameworks/base/core/java/android/os/`目录下，它作为一个API接口，供应用层程序调用。该文件提供了诸如管理电源状态、屏幕亮度、CPU休眠等功能的方法。
而`PowerManagerService.java`文件位于`frameworks/base/services/java/com/android/server/`目录下，这个类承担着实际的电源管理逻辑，包括对整个电源管理状态机的运行。它能够响应外部事件如屏幕触摸、按键按下等，并根据事件类型作出相应的电源管理决策，例如点亮屏幕或是忽略。该服务还可以通过与其他服务如`WindowManagerService`的交互来实施控制。
在`PowerManagerService`中，电源管理功能通过一个称为`userActivity`的方法来响应外部事件。当用户通过屏幕触摸或按键等操作时，`WindowManagerService`会将这些操作视为用户活动（user activity），并调用`userActivity`函数。在`userActivity`函数中，`PowerManagerService`将根据事件类型决定是否点亮屏幕，或者是否忽略该事件，或者是短暂点亮后关闭屏幕。
`PowerManagerService`同样提供给其他服务如`WindowManagerService`一些可供调用的方法，例如`gotoSleep`函数，它可以用来让设备进入睡眠模式，以及`screenIsOn`等函数，可以获取当前电源状态。
在内部机制方面，`PowerManagerService`的`userActivity`方法通过调用`setPowerState`来改变电源状态。`setPowerState`方法接受一个参数来表示所希望设置的电源状态，如屏幕背光开或关等。在设置新的电源状态之前，`setPowerState`会检查是否可以完成这一状态切换，例如在屏幕被锁定情况下是无法点亮屏幕的。若状态可以改变，`Power.setScreenState(true)`将通过JNI（Java Native Interface）调用底层驱动程序来改变硬件状态，如点亮屏幕。
电源状态的循环管理是通过一个消息循环和处理器（Handler）实现的。在`PowerManagerService`的初始化阶段，会启动一个名为`HandlerThread`的后台线程来执行任务的延迟发送。`Handler`用于在定制的时间后发送消息或运行回调，实现状态机循环。例如，当用户一段时间未进行任何操作时，系统会自动将屏幕设置为暗，随后关闭屏幕，这一过程通过`setTimeoutLocked`方法和`TimeoutTask`来实现。在`TimeoutTask`中，会根据设定状态调用`setPowerState`改变电源状态，如从亮屏状态变为暗屏，或完全关闭屏幕。
如果需要根据特定需求定制电源管理策略，比如在屏幕关闭后需要额外关闭其他外围设备，可以在`TimeoutTask`中添加相应的代码来执行这些额外操作。由于`Handler`提供灵活的消息调度能力，实现新的状态逻辑只需合理安排代码位置即可。
Android的电源管理框架通过一套精心设计的API和系统服务，结合底层硬件控制和智能调度算法，有效地平衡了设备性能和电池续航之间的关系，保证了用户的使用体验。开发者在使用这些API时，必须深入理解其工作原理和最佳实践，以确保应用在不同电源管理场景下能够提供合适的响应。
