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Android 後台服務簡要概述

編輯：關於Android編程

本篇文章主要講述android servivce相關知識，其中會穿插一些其他的知識點，作為初學者的教程。老鳥繞路

本文會講述如下內容：
- 為什麼要用Service
- Service及其繼承者IntentService
- 一個後台計數器的例子來講述Service
- Service如何與UI組件通信

為什麼要用Service

我們接觸android的時候，大部分時候是在和activity打交道，但是有些比如網絡下載、大文件讀取、解析等耗時卻又不需要界面對象的操作。一旦退出界面，那麼可能就會變得不可控（比如界面退出後，線程通知UI顯示進度，但是由於View已經被銷毀導致報錯，或者界面退出後下載中斷，就算你寫得非常完美，什麼異常狀態都考慮到了，還是保證不了系統由於內存緊張把你這個後台的activity給干掉，依附於於它的下載線程也中斷。）

這時候Service就有它的用武之地了，不依賴界面，消耗資源少，優先級比後台activity高，不會輕易被系統干掉（就算被干掉，也有標志位設置可以讓它自動重啟，這也是一些流氓軟件牛皮鮮的招數）、

Service及其繼承者IntentService

service的生命周期

service的生命周期相對activity要簡單不少。
service生命周期

可以看出service有兩條生命線，一條是調用startService，一條是調用bindService
，兩條生命線相互獨立。本文只講startService。

一道選擇題，解釋service生命周期的所有問題：

android通過startService的方式開啟服務,關於service生命周期的onCreate()和onStart() 說法正確的是哪兩項
A.當第一次啟動的時候先後調用 onCreate()和 onStart()方法
B.當第一次啟動的時候只會調用 onCreate()方法
C.如果 service 已經啟動，將先後調用 onCreate()和 onStart()方法
D.如果 service 已經啟動，只會執行 onStart()方法，不在執行 onCreate()方法

答案自己想下，結尾公布

IntentService

一些容易被忽略的基礎知識：Service運行的代碼是在主線程上的，也就是說，直接在上面運行會卡住UI，這時就Service的繼承者（繼承於Service的子類）IntentService就應運而生。android studio的新建裡面直接就有IntentService的模板，足見其應用之廣。
那麼Service與IntentService的區別在哪呢？
詳見這裡 Android之Service與IntentService的比較

簡單來說就是

IntentService內部有個工作線程（Worker Thread），會將startService傳入的intent通過Handler-Message機制傳入工作線程，開發者通過重載onHandleIntent進行服務的具體實現。 IntentService在跑完onHandleIntent後，如果Handler隊列裡沒有其他消息，就會自動結束服務，有點像Thread中run函數一樣，跑完run函數之後，線程就結束了。而service需要自己去停止。

一個後台計數器的例子來講述Service

實戰環節，本文通過一個計數器的例子模擬下載文件的耗時操作。

public void startService(View view){
    Intent intent = new Intent(this,BackgroundService.class);
    intent.setAction("com.example.administrator.servicestudy.action.counter");
    intent.putExtra("duration",10);
    intent.putExtra("interval",1.0f);
    startService(intent);
}

上述代碼就是一個啟動service的例子，action相當於做什麼操作（適用於一個service處理多種請求的情況。），extra就是參數。參數中duration代表總時間10秒，interval代碼每隔一秒。

private static final String ACTION_COUNTER = "com.example.administrator.servicestudy.action.counter";

@Override
protected void onHandleIntent(Intent intent) {
    if (intent != null) {
        final String action = intent.getAction();
        if (ACTION_COUNTER.equals(action)) {
            final int duration = intent.getIntExtra(EXTRA_DURATION,0);
            final float interval = intent.getFloatExtra(EXTRA_INTERVAL,0);
            handleActionCounter(duration, interval);
        }
    }
}

private void handleActionCounter(int duration, float interval) {
    for(int i=0; i

可以看到重載onHandleIntent處理事件，handleActionCounter表示具體服務。根據傳入的參數決定循環時間和sleep間隔。

當然別忘了在manifest文件中聲明該Service

以上就是最基本的IntentService的用法了，不過為了代碼獨立性更好，可以將代碼寫成這樣。
Activity

public void startService(View view){
     BackgroundService.startCounterService(this,1,10);
}

Service

public static void startCounterService(@NonNull Context context, int interval, int duration) {
        Intent intent = new Intent(context, BackgroundService.class);
        intent.setAction(ACTION_COUNTER);
        intent.putExtra(EXTRA_DURATION, duration);
        intent.putExtra(EXTRA_INTERVAL, interval);
        context.startService(intent);
    }

在Service裡寫個靜態方法，只將參數傳入，剩余的全都在Service內實現。雖然代碼寫的位置變了，但是代碼運行的位置沒變（靜態方法依然還是運行在activity端），這樣做將EXTRA_DURATION、EXTRA_INTERVAL等參數也不暴露給外部。做到更好的封裝性和模塊化，推薦這種做法。

Service如何與UI組件通信

那麼Service在後台努力干活的時候，如何將當前進度通知給用戶呢，因為Service不依賴任何界面，所以自身沒辦法操作界面（除非用Toast）。所以Service就要與其他組件進行通信（主要就是activity和通知欄了，但不限於上述兩者）。

android組件間的通信（還記得android四大組件是哪四個不？）。 大部分通過android四大組件之一的Broadcast來通信。
那麼簡要說下Broadcast

Broadcast

生命周期：
\
就這麼簡單，一旦處理完廣播就被銷毀，沒有onCreate，也沒有onDestory
最重要的一點就是receiver裡不能處理耗時操作，超過5秒（好像是）系統就會報錯

Service

 private void updateUI(int current,int total){
    Intent intent = new Intent(BROADCAST_UPDATE_UI);
    intent.putExtra(EXTRA_CURRENT,current);
    intent.putExtra(EXTRA_TOTAL,total);

    sendBroadcast(intent);
}

可以看到，發個廣播就這麼簡單，把參數填入intent，自定義一個action，send！好了。

Activity

@Override
protected void onResume() {
    super.onResume();
    IntentFilter intentFilter = new IntentFilter();
    intentFilter.addAction(BackgroundService.BROADCAST_UPDATE_UI);
    registerReceiver(mBackgroundServiceReceiver,intentFilter);
}

@Override
protected void onPause() {
    super.onPause();
    unregisterReceiver(mBackgroundServiceReceiver)；    
}

private BroadcastReceiver mBackgroundServiceReceiver = new BroadcastReceiver() {
    @Override
    public void onReceive(Context context, Intent intent) {
        Log.d(TAG,"receive:"+intent.getAction());
        if(intent.getAction() == BackgroundService.BROADCAST_UPDATE_UI){
            int current = intent.getIntExtra(BackgroundService.EXTRA_CURRENT,0);
            int total = intent.getIntExtra(BackgroundService.EXTRA_TOTAL,0);
            mHint.setText(current+"/"+total);
        }
    }
};

Activity在resume的時候注冊一個廣播接收器，pasue的時候注銷掉。在receiver裡處理更新UI的操作。就這麼簡單

同樣的，為了代碼更具有封裝性。在Activity中將recevier去掉。放在Service中，看代碼：


   
       
   

public static class BackgroundServiceReceiver extends BroadcastReceiver {
    private static List mHandlers = new ArrayList<>();

    @Override
    public void onReceive(Context context, Intent intent) {
        if(intent.getAction().equals(BROADCAST_UPDATE_UI)){
            int current = intent.getIntExtra(BackgroundService.EXTRA_CURRENT,0);
            int total = intent.getIntExtra(BackgroundService.EXTRA_TOTAL,0);
            for (UIHandler handler : mHandlers) {
                handler.onUpdateUI(current,total);
            }
        }
    }
}

public interface UIHandler {
    void onUpdateUI(int current,int total);
}

public static void registerUIHandler(UIHandler handler){
    if(handler != null){
        BackgroundServiceReceiver.mHandlers.add(handler);
    }

}

public static void unregisterUIHandler(UIHandler handler){
    BackgroundServiceReceiver.mHandlers.remove(handler);
}

這裡代碼有點多，一點一點說，

首先在manifest裡注冊一個靜態廣播接收器，靜態就是表示一直都會接收的，不需要手動register和unregister。一般的receiver都是單獨一個文件，這裡為了更好地封裝性，寫在Service裡作為靜態內部類。所以在manifest裡的注冊名字也寫成了.BackgroundService$BackgroundServiceReceiver，注意中間一個美元符號，那就是表示公共靜態內部類的標志。 在Service內部實現一個Receiver，具體和Activity裡面的一樣。 然後寫一個interface，代表具體的UI處理 寫一個注冊函數和反注冊函數，用以界面組件注冊UI更新事件。 由於該Service可能不止只更新一個界面組件，所以注冊的Handler是一個列表。在收到廣播後，將所有注冊過的組件都通知更新一遍。

然後在Activity中注冊一下。替換掉注冊廣播的地方。

@Override
protected void onResume() {
    super.onResume();
    IntentFilter intentFilter = new IntentFilter();
    intentFilter.addAction(BackgroundService.BROADCAST_UPDATE_UI);
//        registerReceiver(mBackgroundServiceReceiver,intentFilter);
    BackgroundService.registerUIHandler(mServiceUIHandler);
}

@Override
protected void onPause() {
    super.onPause();
    BackgroundService.unregisterUIHandler(mServiceUIHandler);
//        unregisterReceiver(mBackgroundServiceReceiver);
}

private BackgroundService.UIHandler mServiceUIHandler = new BackgroundService.UIHandler() {
    @Override
    public void onUpdateUI(int current, int total) {
        Log.d(TAG,"receive: service broadcast");
        mHint.setText(current+"/"+total);
    }
};

這樣就完成了一個Service的封裝，簡化Activity的代碼，我的思想一直都是Activity中，應該只處理和界面有關的代碼。就像C語言的main函數一樣，你不可能把所有代碼都寫在main函數裡吧。或者把所有的函數寫在同一個文件裡吧。

這裡寫圖片描述
這裡需要注意的是，由於之前提過IntentService內部其實是一個Worker Thread，所以多按幾次start，其實是多發了幾次消息，導致會計數完成後，重新計數。這個自己感受下就知道了。

那麼我們加一個stop Service的函數吧。

Service

public static void stopCounterService(@NonNull Context context){
    Intent intent = new Intent(context, BackgroundService.class);
    intent.setAction(ACTION_COUNTER);
    context.stopService(intent);
}

Activity

public void stopService(View view){
//        Intent intent = new Intent(this,BackgroundService.class);
//        intent.setAction("com.example.administrator.servicestudy.action.counter");
//        stopService(intent);
    BackgroundService.stopCounterService(this);
}

IntentService是以Message為單位來停止的，也就是說，一定要等到當前消息處理完才能完全stop掉，為此我們可以加一個標志位，一旦Service停止，強制循環退出。

Service

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

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

private void handleActionCounter(int duration, float interval) {
   for(int i=0; i

Service與通知欄的通信

至此我們已經完成了Service與Activity的通信，Service與Activity之間通過廣播進行通信。Service負責邏輯處理，Activity負責更新界面顯示。但是到這邊還沒發現Service的獨特之處，就是這個這些代碼完全也可以寫在Activity裡面的，寫在Service裡面無非就是結構更好看點，如果你那麼認為就錯了。你可以在Activity中退出再進入，可以發現計數器並沒有因為Activity的退出而終止或者暫停。依然跟著時間走。這點是寫在Activity中完全做不到的。當然你也可以通過一些小技巧來達到同樣的效果，不過我們這個例子是為了模擬後台下載用的。所以不扯這些了。

下面進入真正的後台下載。Service與通知欄的通信。
我們這樣設計一個程序，當Activity退出後，通知欄繼續顯示計數器進度，點擊通知或者再次進入Activity，通知欄取消顯示進度（為了不重復顯示，也為了演示代碼）。

為此我們新建一個新的Service，並在Activity添加如下代碼

NotificationService

public class NotificationService extends Service {
    private static final String TAG = NotificationService.class.getSimpleName();

    public NotificationService() {
    }

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

    @Override
    public void onCreate() {
        super.onCreate();
        BackgroundService.registerUIHandler(mUIHandler);
    }

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

這裡我們新建的是一個普通的service，而不是IntentService，因為這邊我們不需要耗時操作，我們甚至連onStartCommand都沒有重載，因為我們只需要在啟動服務的時候注冊一個UI更新的回調就可以了，然後在銷毀服務的時候注銷掉。

Activity

@Override
protected void onResume() {
    super.onResume();
    ...
    stopService(new Intent(this,NotificationService.class));
}

@Override
protected void onPause() {
    super.onPause();
    ...
    startService(new Intent(this,NotificationService.class));
}

我們在Activity Resume的時候關閉通知欄通知服務，在Pause的時候開啟該服務，這樣就能做到我們的設計初衷。

接下來就是通知欄的UI更新操作了，都是通知欄的接口，聽說2.3和4.0以上的接口很不一樣，我們這邊用的是4.0以上的接口。

private BackgroundService.UIHandler mUIHandler = new BackgroundService.UIHandler() {
    @Override
    public void onUpdateUI(int current, int total) {
        Log.d(TAG,"Notification onUpdateUI");
        //點擊通知後，啟動Activity，最後的FLAG_ONE_SHOT，表示只執行一次，具體自行百度。
        PendingIntent pendingIntent = PendingIntent.getActivity(NotificationService.this,
                0,
                new Intent(NotificationService.this,MainActivity.class),
                PendingIntent.FLAG_ONE_SHOT);

        NotificationManager nm = (NotificationManager) getSystemService(NOTIFICATION_SERVICE);
        Notification.Builder builder = new Notification.Builder(getApplicationContext());
        Notification notification = builder.setContentTitle("Background Service")
                .setTicker("Counting...")//狀態欄上滾動的字符串
                .setContentText("Ongoing")//設置通知的正文
                .setProgress(total, current, false)//設置通知欄的進度條，android真貼心，終於可以不用自定義進度條了。
                .setOngoing(true)//設置可不可以取消該通知
                .setContentIntent(pendingIntent)//點擊該通知後的操作。
                .setDefaults(Notification.DEFAULT_ALL)//通知的音效、震動、呼吸燈全都隨系統設置，當然你也可以自定義
                .setAutoCancel(true)//是不是點擊之後自動取消，否則的話，可能你需要手動調用接口來取消
                .setOnlyAlertOnce(true)//音效震動呼吸燈是否只提醒一下，專門給進度條之類，頻繁更新的通知用的，不設置這個，你可以試試，那鬼畜的音效
                .setSmallIcon(R.mipmap.ic_launcher)//這個不解釋了
                .build();
        //第一個參數為ID，APP內全局唯一，相同的ID表示相同的通知，不會在通知欄新增一條通知，不同的話，則在通知欄插入一條新的通知。第二個參數就是剛才配置的通知。
        nm.notify(1234,notification);
    }
};

最後提醒一句，通知不配置PendingIntent是不會顯示的哦

這裡寫圖片描述

為了完美模擬後台下載，我們在下載完成後（服務被銷毀後），發送一個結束廣播，通知UI層。
Service

public interface UIHandler {
    void onUpdateUI(int current,int total);
    void onFinish();
}

新增一個結束時的回調

@Override
public void onDestroy() {
    ....
    Intent intent = new Intent(BROADCAST_FINISH);
    sendBroadcast(intent);
}

在被銷毀時發送廣播

@Override
public void onReceive(Context context, Intent intent) {
    if(intent.getAction().equals(BROADCAST_UPDATE_UI)){
       ....
    }else if(intent.getAction().equals(BROADCAST_FINISH)){
        for (UIHandler handler : mHandlers) {
            handler.onFinish();
        }
    }
}

在onReceive中發送onFinish的回調

最重要的是別忘了在manifest中聲明這個廣播，因為Service中的是靜態廣播接收器

而在Activity和Notification中就簡單多了，只要實現相應的onFinish回調就可以了

@Override
public void onFinish() {
    Log.d(TAG,"receive: service finish");
    mHint.setText("Finished");
}
@Override
public void onFinish() {
    Log.d(TAG,"Notification onFinish");

    NotificationManager nm = (NotificationManager) getSystemService(NOTIFICATION_SERVICE);
    Notification.Builder builder = new Notification.Builder(getApplicationContext());
    Notification notification = builder.setContentTitle("Background Service")
            .setContentText("Finished")
            .setOngoing(false)
            .setContentIntent(null)//這裡PendingIntent設置為null，只是為了演示代碼，這樣這個通知點上去就不會有反應
            .setDefaults(Notification.DEFAULT_ALL)
            .setAutoCancel(true)
            .setOnlyAlertOnce(true)
            .setSmallIcon(R.mipmap.ic_launcher)
            .build();

    //設置兩個不同的notification ID，為了演示兩個不同通知，並且演示如何取消一個通知
    nm.notify(1232,notification);
    nm.cancel(1234);
}

教程到此結束。謝謝

最後公布，文中一道問題的答案，A和D。很簡單吧
源碼點這裡下載

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