Android Service完全解析

  • Service 是一个可以在后台执行长时间运行操作而不使用用户界面的应用组件。服务可由其他应用组件启动,而且即使用户切换到其他应用,服务仍将在后台继续运行。 此外,组件可以绑定到服务,以与之进行交互,甚至是执行进程间通信 (IPC)。 例如,服务可以处理网络事务、播放音乐,执行文件 I/O 或与内容提供程序交互,而所有这一切均可在后台进行

生命周期

  • 官方图解

onStartCommand()

  • 当另一个组件(如 Activity)通过调用 startService() 请求启动服务时,系统将调用此方法。一旦执行此方法,服务即会启动并可在后台无限期运行。 如果您实现此方法,则在服务工作完成后,需要由您通过调用 stopSelf() 或 stopService() 来停止服务。(如果您只想提供绑定,则无需实现此方法。)

onBind()

  • 当另一个组件想通过调用 bindService() 与服务绑定(例如执行 RPC)时,系统将调用此方法。在此方法的实现中,您必须通过返回 IBinder 提供一个接口,供客户端用来与服务进行通信。请务必实现此方法,但如果您并不希望允许绑定,则应返回 null

onCreate()

  • 首次创建服务时,系统将调用此方法来执行一次性设置程序(在调用 onStartCommand() 或 onBind() 之前)。如果服务已在运行,则不会调用此方法

onDestroy()

  • 当服务不再使用且将被销毁时,系统将调用此方法。服务应该实现此方法来清理所有资源,如线程、注册的侦听器、接收器等。 这是服务接收的最后一个调用

Service的基本用法

  • 关于Service最基本的用法自然就是如何启动一个Service了,启动Service的方法和启动Activity很类似,都需要借助Intent来实现,下面我们就通过一个具体的例子来看一下

  • 新建一个Android项目,项目名就叫ServiceTest,这里我选择使用4.0的API

  • 然后新建一个MyService继承自Service,并重写父类的onCreate()、onStartCommand()和onDestroy()方法,如下所示:

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public class MyService extends Service {
public static final String TAG = "MyService";
@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 null;
}
}
  • 可以看到,我们只是在onCreate()、onStartCommand()和onDestroy()方法中分别打印了一句话,并没有进行其它任何的操作。
    然后打开或新建activity_main.xml作为程序的主布局文件,代码如下所示:
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<LinearLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
android:layout_width="match_parent"
android:layout_height="match_parent"
android:orientation="vertical" >
<Button
android:id="@+id/start_service"
android:layout_width="match_parent"
android:layout_height="wrap_content"
android:text="Start Service" />
<Button
android:id="@+id/stop_service"
android:layout_width="match_parent"
android:layout_height="wrap_content"
android:text="Stop Service" />
</LinearLayout>
  • 我们在布局文件中加入了两个按钮,一个用于启动Service,一个用于停止Service

  • 然后打开或新建MainActivity作为程序的主Activity,在里面加入启动Service和停止Service的逻辑,代码如下所示:

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public class MainActivity extends Activity implements OnClickListener {
private Button startService;
private Button stopService;
@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);
startService.setOnClickListener(this);
stopService.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;
default:
break;
}
}
}
  • 可以看到,在Start Service按钮的点击事件里,我们构建出了一个Intent对象,并调用startService()方法来启动MyService。然后在Stop Serivce按钮的点击事件里,我们同样构建出了一个Intent对象,并调用stopService()方法来停止MyService。代码的逻辑非常简单,相信不需要我再多做解释了吧

  • 另外需要注意,项目中的每一个Service都必须在AndroidManifest.xml中注册才行,所以还需要编辑AndroidManifest.xml文件,代码如下所示:

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<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<manifest xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
package="com.example.servicetest"
android:versionCode="1"
android:versionName="1.0" >
<uses-sdk
android:minSdkVersion="14"
android:targetSdkVersion="17" />
<application
android:allowBackup="true"
android:icon="@drawable/ic_launcher"
android:label="@string/app_name"
android:theme="@style/AppTheme" >
……
<service android:name="com.example.servicetest.MyService" >
</service>
</application>
</manifest>
  • 这样的话,一个简单的带有Service功能的程序就写好了,现在我们将程序运行起来,并点击一下Start Service按钮,可以看到LogCat的打印日志如下:

MyService onCreate() executed
MyService onStartCommand() executed

  • 也就是说,当启动一个Service的时候,会调用该Service中的onCreate()和onStartCommand()方法

  • 那么如果我再点击一次Start Service按钮呢?这个时候的打印日志如下:

MyService onStartCommand() executed

  • 可以看到,这次只有onStartCommand()方法执行了,onCreate()方法并没有执行,为什么会这样呢?这是由于onCreate()方法只会在Service第一次被创建的时候调用,如果当前Service已经被创建过了,不管怎样调用startService()方法,onCreate()方法都不会再执行。因此你可以再多点击几次Start Service按钮试一次,每次都只会有onStartCommand()方法中的打印日志。
    我们还可以到手机的应用程序管理界面来检查一下MyService是不是正在运行,如下图所示:
  • 恩,MyService确实是正在运行的,即使它的内部并没有执行任何的逻辑。
    回到ServiceTest程序,然后点击一下Stop Service按钮就可以将MyService停止掉了

Service和Activity通信

  • 上面我们学习了Service的基本用法,启动Service之后,就可以在onCreate()或onStartCommand()方法里去执行一些具体的逻辑了。不过这样的话Service和Activity的关系并不大,只是Activity通知了Service一下:“你可以启动了。”然后Service就去忙自己的事情了。那么有没有什么办法能让它们俩的关联更多一些呢?比如说在Activity中可以指定让Service去执行什么任务。当然可以,只需要让Activity和Service建立关联就好了

  • 观察MyService中的代码,你会发现一直有一个onBind()方法我们都没有使用到,这个方法其实就是用于和Activity建立关联的,修改MyService中的代码,如下所示:

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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");
// 执行具体的下载任务
}
}
}
  • 这里我们新增了一个MyBinder类继承自Binder类,然后在MyBinder中添加了一个startDownload()方法用于在后台执行下载任务,当然这里并不是真正地去下载某个东西,只是做个测试,所以startDownload()方法只是打印了一行日志。
    然后修改activity_main.xml中的代码,在布局文件中添加用于绑定Service和取消绑定Service的按钮:
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<LinearLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
android:layout_width="match_parent"
android:layout_height="match_parent"
android:orientation="vertical" >
<Button
android:id="@+id/start_service"
android:layout_width="match_parent"
android:layout_height="wrap_content"
android:text="Start Service" />
<Button
android:id="@+id/stop_service"
android:layout_width="match_parent"
android:layout_height="wrap_content"
android:text="Stop Service" />
<Button
android:id="@+id/bind_service"
android:layout_width="match_parent"
android:layout_height="wrap_content"
android:text="Bind Service" />
<Button
android:id="@+id/unbind_service"
android:layout_width="match_parent"
android:layout_height="wrap_content"
android:text="Unbind Service"
/>
</LinearLayout>
  • 接下来再修改MainActivity中的代码,让MainActivity和MyService之间建立关联,代码如下所示:
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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,这里我们首先创建了一个ServiceConnection的匿名类,在里面重写了onServiceConnected()方法和onServiceDisconnected()方法,这两个方法分别会在Activity与Service建立关联和解除关联的时候调用。在onServiceConnected()方法中,我们又通过向下转型得到了MyBinder的实例,有了这个实例,Activity和Service之间的关系就变得非常紧密了。现在我们可以在Activity中根据具体的场景来调用MyBinder中的任何public方法,即实现了Activity指挥Service干什么Service就去干什么的功能。
    当然,现在Activity和Service其实还没关联起来了呢,这个功能是在Bind Service按钮的点击事件里完成的。可以看到,这里我们仍然是构建出了一个Intent对象,然后调用bindService()方法将Activity和Service进行绑定。bindService()方法接收三个参数,第一个参数就是刚刚构建出的Intent对象,第二个参数是前面创建出的ServiceConnection的实例,第三个参数是一个标志位,这里传入BIND_AUTO_CREATE表示在Activity和Service建立关联后自动创建Service,这会使得MyService中的onCreate()方法得到执行,但onStartCommand()方法不会执行.
    然后如何我们想解除Activity和Service之间的关联怎么办呢?调用一下unbindService()方法就可以了,这也是Unbind Service按钮的点击事件里实现的逻辑.

  • 现在让我们重新运行一下程序吧,在MainActivity中点击一下Bind Service按钮,LogCat里的打印日志如下所示:

MyService onCreate() executed
MyService startDownload() executed

  • 另外需要注意,任何一个Service在整个应用程序范围内都是通用的,即MyService不仅可以和MainActivity建立关联,还可以和任何一个Activity建立关联,而且在建立关联时它们都可以获取到相同的MyBinder实例

如何销毁Service

  • 在Service的基本用法这一部分,我们介绍了销毁Service最简单的一种情况,点击Start Service按钮启动Service,再点击Stop Service按钮停止Service,这样MyService就被销毁了,可以看到打印日志如下所示:

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

  • 那么如果我们是点击的Bind Service按钮呢?由于在绑定Service的时候指定的标志位是BIND_AUTO_CREATE,说明点击Bind Service按钮的时候Service也会被创建,这时应该怎么销毁Service呢?其实也很简单,点击一下Unbind Service按钮,将Activity和Service的关联解除就可以了

  • 先点击一下Bind Service按钮,再点击一下Unbind Service按钮,打印日志如下所示:

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

  • 以上这两种销毁的方式都很好理解。那么如果我们既点击了Start Service按钮,又点击了Bind Service按钮会怎么样呢?这个时候你会发现,不管你是单独点击Stop Service按钮还是Unbind Service按钮,Service都不会被销毁,必要将两个按钮都点击一下,Service才会被销毁。也就是说,点击Stop Service按钮只会让Service停止,点击Unbind Service按钮只会让Service和Activity解除关联,一个Service必须要在既没有和任何Activity关联又处理停止状态的时候才会被销毁

  • 为了证实一下,我们在Stop Service和Unbind Service按钮的点击事件里面加入一行打印日志:

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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;
}
}
  • 然后重新运行程序,先点击一下Start Service按钮,再点击一下Bind Service按钮,这样就将Service启动起来,并和Activity建立了关联。然后点击Stop Service按钮后Service并不会销毁,再点击一下Unbind Service按钮,Service就会销毁了,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

  • 我们应该始终记得在Service的onDestroy()方法里去清理掉那些不再使用的资源,防止在Service被销毁后还会有一些不再使用的对象仍占用着内存

Service和Thread的关系

  • 不少Android初学者都可能会有这样的疑惑,Service和Thread到底有什么关系呢?什么时候应该用Service,什么时候又应该用Thread?答案可能会有点让你吃惊,因为Service和Thread之间没有任何关系!
    之所以有不少人会把它们联系起来,主要就是因为Service的后台概念。Thread我们大家都知道,是用于开启一个子线程,在这里去执行一些耗时操作就不会阻塞主线程的运行。而Service我们最初理解的时候,总会觉得它是用来处理一些后台任务的,一些比较耗时的操作也可以放在这里运行,这就会让人产生混淆了。但是,如果我告诉你Service其实是运行在主线程里的,你还会觉得它和Thread有什么关系吗?让我们看一下这个残酷的事实吧

  • 在MainActivity的onCreate()方法里加入一行打印当前线程id的语句:

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Log.d("MyService", "MainActivity thread id is " + Thread.currentThread().getId());
  • 然后在MyService的onCreate()方法里也加入一行打印当前线程id的语句:
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Log.d("MyService", "MyService thread id is " + Thread.currentThread().getId());
  • 现在重新运行一下程序,并点击Start Service按钮,会看到如下打印日志:

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

  • 可以看到,它们的线程id完全是一样的,由此证实了Service确实是运行在主线程里的,也就是说如果你在Service里编写了非常耗时的代码,程序必定会出现ANR的。
    你可能会惊呼,这不是坑爹么!?那我要Service又有何用呢?其实大家不要把后台和子线程联系在一起就行了,这是两个完全不同的概念。Android的后台就是指,它的运行是完全不依赖UI的。即使Activity被销毁,或者程序被关闭,只要进程还在,Service就可以继续运行。比如说一些应用程序,始终需要与服务器之间始终保持着心跳连接,就可以使用Service来实现。你可能又会问,前面不是刚刚验证过Service是运行在主线程里的么?在这里一直执行着心跳连接,难道就不会阻塞主线程的运行吗?当然会,但是我们可以在Service中再创建一个子线程,然后在这里去处理耗时逻辑就没问题了。
    额,既然在Service里也要创建一个子线程,那为什么不直接在Activity里创建呢?这是因为Activity很难对Thread进行控制,当Activity被销毁之后,就没有任何其它的办法可以再重新获取到之前创建的子线程的实例。而且在一个Activity中创建的子线程,另一个Activity无法对其进行操作。但是Service就不同了,所有的Activity都可以与Service进行关联,然后可以很方便地操作其中的方法,即使Activity被销毁了,之后只要重新与Service建立关联,就又能够获取到原有的Service中Binder的实例。因此,使用Service来处理后台任务,Activity就可以放心地finish,完全不需要担心无法对后台任务进行控制的情况。

  • 一个比较标准的Service就可以写成:

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@Override
public int onStartCommand(Intent intent, int flags, int startId) {
new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
// 开始执行后台任务
}
}).start();
return super.onStartCommand(intent, flags, startId);
}
class MyBinder extends Binder {
public void startDownload() {
new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
// 执行具体的下载任务
}
}).start();
}
}

创建前台Service

  • Service几乎都是在后台运行的,一直以来它都是默默地做着辛苦的工作。但是Service的系统优先级还是比较低的,当系统出现内存不足情况时,就有可能会回收掉正在后台运行的Service。如果你希望Service可以一直保持运行状态,而不会由于系统内存不足的原因导致被回收,就可以考虑使用前台Service。前台Service和普通Service最大的区别就在于,它会一直有一个正在运行的图标在系统的状态栏显示,下拉状态栏后可以看到更加详细的信息,非常类似于通知的效果。当然有时候你也可能不仅仅是为了防止Service被回收才使用前台Service,有些项目由于特殊的需求会要求必须使用前台Service,比如说墨迹天气,它的Service在后台更新天气数据的同时,还会在系统状态栏一直显示当前天气的信息,如下图所示:
  • 那么我们就来看一下如何才能创建一个前台Service吧,其实并不复杂,修改MyService中的代码,如下所示:
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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);
}
.........
}
  • 这里只是修改了MyService中onCreate()方法的代码。可以看到,我们首先创建了一个Notification对象,然后调用了它的setLatestEventInfo()方法来为通知初始化布局和数据,并在这里设置了点击通知后就打开MainActivity。然后调用startForeground()方法就可以让MyService变成一个前台Service,并会将通知的图片显示出来。
    现在重新运行一下程序,并点击Start Service或Bind Service按钮,MyService就会以前台Service的模式启动了,并且在系统状态栏会弹出一个通栏图标,下拉状态栏后可以看到通知的详细内容,如下图所示:

参考资料