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Android Service完全解析

編輯:關於Android編程

Service 是一個可以在後台執行長時間運行操作而不使用用戶界面的應用組件。服務可由其他應用組件啟動,而且即使用戶切換到其他應用,服務仍將在後台繼續運行。 此外,組件可以綁定到服務,以與之進行交互,甚至是執行進程間通信 (IPC)。 例如,服務可以處理網絡事務、播放音樂,執行文件 I/O 或與內容提供程序交互,而所有這一切均可在後台進行

生命周期

官方圖解

 

\

 <喎?/kf/ware/vc/" target="_blank" class="keylink">vcD4NCjwhLS0gbW9yZSAtLT4NCjxoMyBpZD0="onstartcommand">onStartCommand() 當另一個組件(如 Activity)通過調用 startService() 請求啟動服務時,系統將調用此方法。一旦執行此方法,服務即會啟動並可在後台無限期運行。 如果您實現此方法,則在服務工作完成後,需要由您通過調用 stopSelf() 或 stopService() 來停止服務。(如果您只想提供綁定,則無需實現此方法。)

onBind()

當另一個組件想通過調用 bindService() 與服務綁定(例如執行 RPC)時,系統將調用此方法。在此方法的實現中,您必須通過返回 IBinder 提供一個接口,供客戶端用來與服務進行通信。請務必實現此方法,但如果您並不希望允許綁定,則應返回 null

onCreate()

首次創建服務時,系統將調用此方法來執行一次性設置程序(在調用 onStartCommand() 或 onBind() 之前)。如果服務已在運行,則不會調用此方法

onDestroy()

當服務不再使用且將被銷毀時,系統將調用此方法。服務應該實現此方法來清理所有資源,如線程、注冊的偵聽器、接收器等。 這是服務接收的最後一個調用

Service的基本用法

關於Service最基本的用法自然就是如何啟動一個Service了,啟動Service的方法和啟動Activity很類似,都需要借助Intent來實現,下面我們就通過一個具體的例子來看一下

新建一個Android項目,項目名就叫ServiceTest,這裡我選擇使用4.0的API

然後新建一個MyService繼承自Service,並重寫父類的onCreate()、onStartCommand()和onDestroy()方法,如下所示:

  
  

      

      

    ……  

          
          
      

  
這樣的話,一個簡單的帶有Service功能的程序就寫好了,現在我們將程序運行起來,並點擊一下Start Service按鈕,可以看到LogCat的打印日志如下:

MyService onCreate() executed
MyService onStartCommand() executed

也就是說,當啟動一個Service的時候,會調用該Service中的onCreate()和onStartCommand()方法

那麼如果我再點擊一次Start Service按鈕呢?這個時候的打印日志如下:

MyService onStartCommand() executed

可以看到,這次只有onStartCommand()方法執行了,onCreate()方法並沒有執行,為什麼會這樣呢?這是由於onCreate()方法只會在Service第一次被創建的時候調用,如果當前Service已經被創建過了,不管怎樣調用startService()方法,onCreate()方法都不會再執行。因此你可以再多點擊幾次Start Service按鈕試一次,每次都只會有onStartCommand()方法中的打印日志。
我們還可以到手機的應用程序管理界面來檢查一下MyService是不是正在運行,如下圖所示:

 

\

 

恩,MyService確實是正在運行的,即使它的內部並沒有執行任何的邏輯。
回到ServiceTest程序,然後點擊一下Stop Service按鈕就可以將MyService停止掉了

Service和Activity通信

上面我們學習了Service的基本用法,啟動Service之後,就可以在onCreate()或onStartCommand()方法裡去執行一些具體的邏輯了。不過這樣的話Service和Activity的關系並不大,只是Activity通知了Service一下:“你可以啟動了。”然後Service就去忙自己的事情了。那麼有沒有什麼辦法能讓它們倆的關聯更多一些呢?比如說在Activity中可以指定讓Service去執行什麼任務。當然可以,只需要讓Activity和Service建立關聯就好了

觀察MyService中的代碼,你會發現一直有一個onBind()方法我們都沒有使用到,這個方法其實就是用於和Activity建立關聯的,修改MyService中的代碼,如下所示:

public class MyService extends Service {  

    public static final String TAG = "MyService";  

    private MyBinder mBinder = new MyBinder();  

    @Override  
    public void onCreate() {  
        super.onCreate();  
        Log.d(TAG, "onCreate() executed");  
    }  

    @Override  
    public int onStartCommand(Intent intent, int flags, int startId) {  
        Log.d(TAG, "onStartCommand() executed");  
        return super.onStartCommand(intent, flags, startId);  
    }  

    @Override  
    public void onDestroy() {  
        super.onDestroy();  
        Log.d(TAG, "onDestroy() executed");  
    }  

    @Override  
    public IBinder onBind(Intent intent) {  
        return mBinder;  
    }  

    class MyBinder extends Binder {  

        public void startDownload() {  
            Log.d("TAG", "startDownload() executed");  
            // 執行具體的下載任務  
        }  

    }  

}  
這裡我們新增了一個MyBinder類繼承自Binder類,然後在MyBinder中添加了一個startDownload()方法用於在後台執行下載任務,當然這裡並不是真正地去下載某個東西,只是做個測試,所以startDownload()方法只是打印了一行日志。
然後修改activity_main.xml中的代碼,在布局文件中添加用於綁定Service和取消綁定Service的按鈕:
接下來再修改MainActivity中的代碼,讓MainActivity和MyService之間建立關聯,代碼如下所示:
public class MainActivity extends Activity implements OnClickListener {  

    private Button startService;  

    private Button stopService;  

    private Button bindService;  

    private Button unbindService;  

    private MyService.MyBinder myBinder;  

    private ServiceConnection connection = new ServiceConnection() {  

        @Override  
        public void onServiceDisconnected(ComponentName name) {  
        }  

        @Override  
        public void onServiceConnected(ComponentName name, IBinder service) {  
            myBinder = (MyService.MyBinder) service;  
            myBinder.startDownload();  
        }  
    };  

    @Override  
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {  
        super.onCreate(savedInstanceState);  
        setContentView(R.layout.activity_main);  
        startService = (Button) findViewById(R.id.start_service);  
        stopService = (Button) findViewById(R.id.stop_service);  
        bindService = (Button) findViewById(R.id.bind_service);  
        unbindService = (Button) findViewById(R.id.unbind_service);  
        startService.setOnClickListener(this);  
        stopService.setOnClickListener(this);  
        bindService.setOnClickListener(this);  
        unbindService.setOnClickListener(this);  
    }  

    @Override  
    public void onClick(View v) {  
        switch (v.getId()) {  
        case R.id.start_service:  
            Intent startIntent = new Intent(this, MyService.class);  
            startService(startIntent);  
            break;  
        case R.id.stop_service:  
            Intent stopIntent = new Intent(this, MyService.class);  
            stopService(stopIntent);  
            break;  
        case R.id.bind_service:  
            Intent bindIntent = new Intent(this, MyService.class);  
            bindService(bindIntent, connection, BIND_AUTO_CREATE);  
            break;  
        case R.id.unbind_service:  
            unbindService(connection);  
            break;  
        default:  
            break;  
        }  
    }  

}  

可以看到,這裡我們首先創建了一個ServiceConnection的匿名類,在裡面重寫了onServiceConnected()方法和onServiceDisconnected()方法,這兩個方法分別會在Activity與Service建立關聯和解除關聯的時候調用。在onServiceConnected()方法中,我們又通過向下轉型得到了MyBinder的實例,有了這個實例,Activity和Service之間的關系就變得非常緊密了。現在我們可以在Activity中根據具體的場景來調用MyBinder中的任何public方法,即實現了Activity指揮Service干什麼Service就去干什麼的功能。
當然,現在Activity和Service其實還沒關聯起來了呢,這個功能是在Bind Service按鈕的點擊事件裡完成的。可以看到,這裡我們仍然是構建出了一個Intent對象,然後調用bindService()方法將Activity和Service進行綁定。bindService()方法接收三個參數,第一個參數就是剛剛構建出的Intent對象,第二個參數是前面創建出的ServiceConnection的實例,第三個參數是一個標志位,這裡傳入BIND_AUTO_CREATE表示在Activity和Service建立關聯後自動創建Service,這會使得MyService中的onCreate()方法得到執行,但onStartCommand()方法不會執行.
然後如何我們想解除Activity和Service之間的關聯怎麼辦呢?調用一下unbindService()方法就可以了,這也是Unbind Service按鈕的點擊事件裡實現的邏輯.

現在讓我們重新運行一下程序吧,在MainActivity中點擊一下Bind Service按鈕,LogCat裡的打印日志如下所示:

MyService onCreate() executed
MyService startDownload() executed

另外需要注意,任何一個Service在整個應用程序范圍內都是通用的,即MyService不僅可以和MainActivity建立關聯,還可以和任何一個Activity建立關聯,而且在建立關聯時它們都可以獲取到相同的MyBinder實例

如何銷毀Service

在Service的基本用法這一部分,我們介紹了銷毀Service最簡單的一種情況,點擊Start Service按鈕啟動Service,再點擊Stop Service按鈕停止Service,這樣MyService就被銷毀了,可以看到打印日志如下所示:

MyService onCreate() executed
MyService onStartCommand() executed
MyService onDestroy() executed

那麼如果我們是點擊的Bind Service按鈕呢?由於在綁定Service的時候指定的標志位是BIND_AUTO_CREATE,說明點擊Bind Service按鈕的時候Service也會被創建,這時應該怎麼銷毀Service呢?其實也很簡單,點擊一下Unbind Service按鈕,將Activity和Service的關聯解除就可以了

先點擊一下Bind Service按鈕,再點擊一下Unbind Service按鈕,打印日志如下所示:

MyService onCreate() executed
MyService startDownload() executed
MyService onDestroy() executed

以上這兩種銷毀的方式都很好理解。那麼如果我們既點擊了Start Service按鈕,又點擊了Bind Service按鈕會怎麼樣呢?這個時候你會發現,不管你是單獨點擊Stop Service按鈕還是Unbind Service按鈕,Service都不會被銷毀,必要將兩個按鈕都點擊一下,Service才會被銷毀。也就是說,點擊Stop Service按鈕只會讓Service停止,點擊Unbind Service按鈕只會讓Service和Activity解除關聯,一個Service必須要在既沒有和任何Activity關聯又處理停止狀態的時候才會被銷毀

為了證實一下,我們在Stop Service和Unbind Service按鈕的點擊事件裡面加入一行打印日志:

public void onClick(View v) {  
    switch (v.getId()) {  
    case R.id.start_service:  
        Intent startIntent = new Intent(this, MyService.class);  
        startService(startIntent);  
        break;  
    case R.id.stop_service:  
        Log.d("MyService", "click Stop Service button");  
        Intent stopIntent = new Intent(this, MyService.class);  
        stopService(stopIntent);  
        break;  
    case R.id.bind_service:  
        Intent bindIntent = new Intent(this, MyService.class);  
        bindService(bindIntent, connection, BIND_AUTO_CREATE);  
        break;  
    case R.id.unbind_service:  
        Log.d("MyService", "click Unbind Service button");  
        unbindService(connection);  
        break;  
    default:  
        break;  
    }  
}  
然後重新運行程序,先點擊一下Start Service按鈕,再點擊一下Bind Service按鈕,這樣就將Service啟動起來,並和Activity建立了關聯。然後點擊Stop Service按鈕後Service並不會銷毀,再點擊一下Unbind Service按鈕,Service就會銷毀了,打印日志如下所示:

MyService onCreate() executed
MyService onStartCommand() executed
MyService startDownload() executed
MyService click Stop Service button
MyService click Unbind Service button
MyService onDestroy() executed

我們應該始終記得在Service的onDestroy()方法裡去清理掉那些不再使用的資源,防止在Service被銷毀後還會有一些不再使用的對象仍占用著內存

Service和Thread的關系

不少Android初學者都可能會有這樣的疑惑,Service和Thread到底有什麼關系呢?什麼時候應該用Service,什麼時候又應該用Thread?答案可能會有點讓你吃驚,因為Service和Thread之間沒有任何關系!
之所以有不少人會把它們聯系起來,主要就是因為Service的後台概念。Thread我們大家都知道,是用於開啟一個子線程,在這裡去執行一些耗時操作就不會阻塞主線程的運行。而Service我們最初理解的時候,總會覺得它是用來處理一些後台任務的,一些比較耗時的操作也可以放在這裡運行,這就會讓人產生混淆了。但是,如果我告訴你Service其實是運行在主線程裡的,你還會覺得它和Thread有什麼關系嗎?讓我們看一下這個殘酷的事實吧

在MainActivity的onCreate()方法裡加入一行打印當前線程id的語句:

Log.d("MyService", "MainActivity thread id is " + Thread.currentThread().getId());  
然後在MyService的onCreate()方法裡也加入一行打印當前線程id的語句:
Log.d("MyService", "MyService thread id is " + Thread.currentThread().getId());  
現在重新運行一下程序,並點擊Start Service按鈕,會看到如下打印日志:

MyService MainActivity thread id is 1
MyService MyService thread id is 1

可以看到,它們的線程id完全是一樣的,由此證實了Service確實是運行在主線程裡的,也就是說如果你在Service裡編寫了非常耗時的代碼,程序必定會出現ANR的。
你可能會驚呼,這不是坑爹麼!?那我要Service又有何用呢?其實大家不要把後台和子線程聯系在一起就行了,這是兩個完全不同的概念。Android的後台就是指,它的運行是完全不依賴UI的。即使Activity被銷毀,或者程序被關閉,只要進程還在,Service就可以繼續運行。比如說一些應用程序,始終需要與服務器之間始終保持著心跳連接,就可以使用Service來實現。你可能又會問,前面不是剛剛驗證過Service是運行在主線程裡的麼?在這裡一直執行著心跳連接,難道就不會阻塞主線程的運行嗎?當然會,但是我們可以在Service中再創建一個子線程,然後在這裡去處理耗時邏輯就沒問題了。
額,既然在Service裡也要創建一個子線程,那為什麼不直接在Activity裡創建呢?這是因為Activity很難對Thread進行控制,當Activity被銷毀之後,就沒有任何其它的辦法可以再重新獲取到之前創建的子線程的實例。而且在一個Activity中創建的子線程,另一個Activity無法對其進行操作。但是Service就不同了,所有的Activity都可以與Service進行關聯,然後可以很方便地操作其中的方法,即使Activity被銷毀了,之後只要重新與Service建立關聯,就又能夠獲取到原有的Service中Binder的實例。因此,使用Service來處理後台任務,Activity就可以放心地finish,完全不需要擔心無法對後台任務進行控制的情況。

一個比較標准的Service就可以寫成:

@Override  
public int onStartCommand(Intent intent, int flags, int startId) {  
    new Thread(new Runnable() {  
        @Override  
        public void run() {  
            // 開始執行後台任務  
        }  
    }).start();  
    return super.onStartCommand(intent, flags, startId);  
}  

class MyBinder extends Binder {  

    public void startDownload() {  
        new Thread(new Runnable() {  
            @Override  
            public void run() {  
                // 執行具體的下載任務  
            }  
        }).start();  
    }  

}  

創建前台Service

Service幾乎都是在後台運行的,一直以來它都是默默地做著辛苦的工作。但是Service的系統優先級還是比較低的,當系統出現內存不足情況時,就有可能會回收掉正在後台運行的Service。如果你希望Service可以一直保持運行狀態,而不會由於系統內存不足的原因導致被回收,就可以考慮使用前台Service。前台Service和普通Service最大的區別就在於,它會一直有一個正在運行的圖標在系統的狀態欄顯示,下拉狀態欄後可以看到更加詳細的信息,非常類似於通知的效果。當然有時候你也可能不僅僅是為了防止Service被回收才使用前台Service,有些項目由於特殊的需求會要求必須使用前台Service,比如說墨跡天氣,它的Service在後台更新天氣數據的同時,還會在系統狀態欄一直顯示當前天氣的信息,如下圖所示:

 

\

 

那麼我們就來看一下如何才能創建一個前台Service吧,其實並不復雜,修改MyService中的代碼,如下所示:
public class MyService extends Service {  

    public static final String TAG = "MyService";  

    private MyBinder mBinder = new MyBinder();  

    @Override
    public void onCreate() {
        super.onCreate();
        Log.d(TAG, "onCreate() executed");
        Log.d("MyService", "MyService thread id is " +
        Thread.currentThread().getId());
        Notification.Builder builder = new Notification.Builder(this);
        PendingIntent contentIntent = PendingIntent.getActivity(this, 0,
                new Intent(this, MainActivity.class), 0);
        builder.setContentIntent(contentIntent);
        builder.setSmallIcon(R.mipmap.ic_launcher);
        builder.setTicker("Foreground Service Start");
        builder.setContentTitle("Foreground Service");
        builder.setContentText("Make this service run in the foreground.");
        Notification notification = builder.build();
        startForeground(BIND_AUTO_CREATE,notification);
    }

    .........  

}  
這裡只是修改了MyService中onCreate()方法的代碼。可以看到,我們首先創建了一個Notification對象,然後調用了它的setLatestEventInfo()方法來為通知初始化布局和數據,並在這裡設置了點擊通知後就打開MainActivity。然後調用startForeground()方法就可以讓MyService變成一個前台Service,並會將通知的圖片顯示出來。
現在重新運行一下程序,並點擊Start Service或Bind Service按鈕,MyService就會以前台Service的模式啟動了,並且在系統狀態欄會彈出一個通欄圖標,下拉狀態欄後可以看到通知的詳細內容,如下圖所示:

 

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