Android学习笔记——Service

参考书籍：Android第一行代码（第二版）.郭霖著

服务（Service）是Android中实现程序后台运行的解决方案，适合执行不需要和用户交互且需长期运行的任务，不依赖于任何用户界面。

服务并不是运行在一个独立进程中，依赖于创建服务时所在的应用程序进程（应用程序被杀掉，服务也会停止运行），默认在主线程中运行（一般在内部手动创建子线程）。

1、Android多线程

（1）线程基本用法

与Java基本使用相同语法。

一般有两种：
a、新建继承自Thread的类定义一个线程，重写父类的run()方法，通过new出此类的实例，调用其start()方法来启动：

class MyThread extends Thread{    @Override    public void run(){    //处理具体逻辑    }}

new MyThread().start();

b、使用实现Runnable接口的方式定义一个线程（使用集成的方式耦合性有点高，更多采用此方法），相应启动线程的方式也不同：

class MyThread implements Runnable{    @Override    public void run(){    //处理具体逻辑    }}

MyThread myThread = new MyThread();new Thread(myThread).start;//Thread的构造函数接收一个Runnable参数

还可使用匿名类方式启动（更常见）：

new Thread(new Runnable(){    @Override    public void run(){    //处理具体逻辑    }}).start();

（2）在子线程中更新UI

Android多线程编程与Java多线程编程不同之处。

Android的UI是线程不安全的，必须在主线程中更新UI元素，否则会出现异常。
但有时必须在子线程中执行一些耗时任务，根据结果更新相应UI元素——异步消息处理机制。

例：新建AndroidThreadTest项目，布局文件中定义一个按钮和一个TextView,希望点击按钮来改变文本内容，修改MainActivity:

public class MainActivity extends AppCompatActivity implements View.OnClickListener{    public static final int UPDATE_TEXT = 1;    private TextView text;    private Handler handler = new Handler(){        @Override        public void handleMessage(Message msg) {            switch (msg.what){                case UPDATE_TEXT:                    //在这里进行UI操作                    text.setText("How are you?");                    break;                default:                    break;            }        }    };    @Override    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {        super.onCreate(savedInstanceState);        setContentView(R.layout.activity_main);        text = (TextView) findViewById(R.id.text);        Button chaneText = (Button) findViewById(R.id.change_text);        chaneText.setOnClickListener(this);    }    @Override    public void onClick(View v) {        switch (v.getId()){            case R.id.change_text:                new Thread(new Runnable() {                    @Override                    public void run() {                        Message message = new Message();                        message.what = UPDATE_TEXT;                        handler.sendMessage(message);//将Message对象发送出去                    }                }).start();                break;            default:                break;        }    }}

运行程序，点击按钮：

（3）异步消息处理机制

Android中的异步消息处理主要由4部分组成：
a、Message
在线程之间传递的消息（可在内部携带少量信息）。有what字段、arg1/arg2字段（携带整型数据）、obj字段（携带Object对象）。

b、Handler
处理者，用于发送（一般使用Handler的sendMessage()方法，发出的消息经系列辗转处理后传递到Handler的handleMessage()方法中）和处理消息。

c、MessageQueue
消息队列，用于存放所有通过Handler发送的消息（一直存在于消息队列中等待被处理）。每个线程只有一个此对象。

d、Looper
每个线程中MessageQueue的管家，调用Looper的loop()方法后会进入到无限循环中，每当发现MessageQueue中存在一条消息就取出，并传递到Handler的handleMessage()方法中。每个线程只有一个此对象。

异步消息处理流程：在主线程中创建一个Handler对象并重写handleMassage()方法；当子线程中需进行UI操作时，创建一个Message对象并通过Handler发送这条消息；此消息会被添加到MessageQueue队列中等待被处理，Looper一直尝试从MessageQueue中取出待处理消息，后分发回Handler的handleMessage()中。由于Handler在主线程中创建，所以相应的handleMessage()方法中的代码也在主线程中运行，可在此进行UI操作（消息从子线程进入主线程）。

runOnUiThread()方法就是一个异步处理机制的接口封装。

（4）AsyncTask

Android提供了一些好用的工具更方便在子线程中操作UI。AsyncTask的实现原理基于异步消息处理机制，做了很好的封装。

基本用法：
a、AsyncTask是一个抽象类，需创建子类继承。继承时可指定三个泛型参数：Params(在执行AsyncTask时需传入的参数，可用于在后台任务中使用)、Progress(后台任务执行时，如需在界面上显示当前进度，则使用此泛型单位)、Result(任务执行完毕后，如需返回结果，则使用此泛型作为返回值类型)：

class DownloadTask extends AsyncTask<Void, Integer, Boolean>{    ...}

b、重写AsyncTask中的方法，常用的有四个：

onPreExecute()，在后台任务开始之前调用，用于进行界面上的初始化操作（如显示进度条对话框）；

doInBackground(Params…)，方法中代码在子线程中运行，处理所有耗时任务，完成通过return返回结果（如Rusult指定为Void则不返回结果），如需更新UI，可调用publishProgress(Progress…)完成；

onProgressUpdate(Progress…)，当后台调用publishProgress后，会被很快调用，参数是后台传递过来的，可利用参数操作UI；

onPostExecute(Result)，后台任务完成并通过return返回时很快被调用，可利用返回的数据进行UI操作（如提醒执行结果、关闭进度条等）

使用AsyncTask的方法简单来说就是，在doInBackground()中执行具体的耗时任务，在onProgressUpdate()中进行UI操作，在onPostExecute()中执行任务的收尾工作。

启动此任务：

new DownloadTask().execute();//DownloadTask为自定义的AsyncTask

2、服务的基本用法

（1）定义

新建ServiceTest项目，右键包名New一个Service，Exported和Enableed都勾选:

public class MyService extends Service {    public MyService() {    }    @Override    public IBinder onBind(Intent intent) {        // TODO: Return the communication channel to the service.        throw new UnsupportedOperationException("Not yet implemented");//唯一一个抽象方法    }}

此时，服务已自动被注册了。要让服务处理事情，还需重写一些方法：

public class MyService extends Service {   ...    //服务创建时调用    @Override    public void onCreate() {        super.onCreate();    }    //每次服务启动时调用    @Override    public int onStartCommand(Intent intent, int flags, int startId) {        return super.onStartCommand(intent, flags, startId);    }    //服务销毁时调用    @Override    public void onDestroy() {        super.onDestroy();    }}

（2）启动/停止服务

修改布局文件，加入两个按钮分别启动和停止服务，修改MainActivity:

public class MainActivity extends AppCompatActivity implements View.OnClickListener{    @Override    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {        super.onCreate(savedInstanceState);        setContentView(R.layout.activity_main);        Button startService = (Button) findViewById(R.id.start_service);        Button 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);//启动服务，startService定义在Context类中                break;            case R.id.stop_service:                Intent stopIntent = new Intent(this, MyService.class);                stopService(stopIntent);//停止服务，stopService定义在Context类中                break;            default:                break;        }    }}

让服务自己停下来，只需在MyService的任何位置调用stopSelf()即可。要观察服务是否真的启动和停止，只需在重写的三个方法中加入打印信息即可。

运行程序：

（3）与活动通信

借助onBind()方法。如希望在MyService里提供一个下载功能，在活动中可以决定何时开始下载及随时查看下载进度。思路：创建一个专门的Binder对象管理下载功能，修改MyService：

public class MyService extends Service {    private DownloadBinder mBinder = new DownloadBinder();    class DownloadBinder extends Binder{        public void startDownload(){            Log.d("MyService", "startDownload executed");        }        public int getProgress(){            Log.d("MyService", "getProgress executed");            return 0;        }    }    public MyService() {    }    @Override    public IBinder onBind(Intent intent) {        return mBinder;    }    ...

在布局文件中加入两个按钮分别用于绑定和取消绑定服务。当活动和服务绑定后，就可调用服务里Binder提供的方法了。修改MainActivity:

public class MainActivity extends AppCompatActivity implements View.OnClickListener{    private MyService.DownloadBinder downloadBinder;    private ServiceConnection connection = new ServiceConnection() {        //活动与服务成功绑定时调用        @Override        public void onServiceConnected(ComponentName name, IBinder service) {            downloadBinder = (MyService.DownloadBinder) service;//向下转型得到DownloadBinder实例            downloadBinder.startDownload();//调用DownloadBinder任何public方法            downloadBinder.getProgress();        }        //活动与服务解除绑定时调用        @Override        public void onServiceDisconnected(ComponentName name) {        }    };//创建ServiceConnection匿名类    @Override    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {        ...        Button bindService = (Button) findViewById(R.id.bind_service);        Button unbindService = (Button) findViewById(R.id.unbind_service);        bindService.setOnClickListener(this);        unbindService.setOnClickListener(this);    }    @Override    public void onClick(View v) {        switch (v.getId()){                ...            case R.id.bind_service:                Intent bindIntent = new Intent(this, MyService.class);                bindService(bindIntent, connection, BIND_AUTO_CREATE);//绑定服务，第三个参数为标志位，                // BIND_AUTO_CREATE表示在活动与服务绑定后自动创建服务：onCreate()方法执行而onStartCommand()方法不执行                break;            case R.id.unbind_service:                unbindService(connection);//解绑服务                break;            default:                break;        }    }}

运行程序，点击绑定按钮：

已在活动中调用了服务里提供的方法。任何一个服务在整个应用程序范围内是通用的，还可与其他活动绑定，且绑定后都可活得相同的DownloadBinder实例。

3、服务的生命周期

一旦调用了Context的startService()，服务启动并回调onStartCommand()方法（没没创建则先执行onCreate()方法）；服务启动后一直保持运行状态，直到stopService()/stopSelf()被调用。每个服务只存在一个实例，只需调用一次stopService()/stopSelf()就会停止。
另，还可调用Context的bindService()获取服务的持久连接，同时会回调服务中的onBind()方法（类似，如服务之前没创建则先调用onCreate()方法）。之后，调用方可获取onBind()返回的IBinder对象实例，与服务进行自由通信。只要连接没断开，服务会一直保持运行。

当调用了startService()/bindService()后，又调用stopService()/unbindService()（一一对应），onDestroy()会被执行。

Android机制是，服务只要被启动或被绑定，就会一直处于运行状态，必须同时不满足以上两种条件才能被销毁。所以，如果对服务既调用了startService()又调用了bindService()，要同时调用stopService()和unbindService()方法，onDestroy()才会被执行。

4、使用技巧

（1）前台服务

服务的系统优先级较低，系统内存不足时可能被回收。如想让服务一直保持运行状态不会被回收（如天气预报应用），可使用前台服务。

与普通服务的区别：一直有一个正在运行的图标在系统状态栏显示（下拉后可看到更详细信息，与通知类似）。

方法：修改MyService代码，

public class MyService extends Service {    ...    @Override    public void onCreate() {        Log.d("MyService", "onCreate executed");        super.onCreate();        Intent intent = new Intent(this, MainActivity.class);        PendingIntent pi = PendingIntent.getActivity(this, 0, intent, 0);        Notification notification = new NotificationCompat.Builder(this)                .setContentTitle("This is content title")                .setContentText("This is content text")                .setWhen(System.currentTimeMillis())                .setSmallIcon(R.mipmap.ic_launcher)                .setLargeIcon(BitmapFactory.decodeResource(getResources(),R.mipmap.ic_launcher))                .setContentIntent(pi)                .build();        startForeground(1, notification);//第一个参数为通知的id,startForeground让MyService成为一个前台服务，并在系统状态栏显示    }

运行程序，点击开始/绑定服务按钮：

（2）使用IntentService

服务中代码默认在主线程中运行，所以应该在服务每个具体方法里开启一个子线程去处理耗时操作，要让服务自动停止还需调用stopSelf()方法。为了简单创建一个异步自动停止的服务，Android专门提供了一个IntentService类。

新建一个MyIntentService类继承自IntentService（手动创建记得添加声明）:

public class MyIntentService extends IntentService {    public MyIntentService() {//提供无参构造函数，内部调用父类有参构造函数        super("MyIntentService");//调用父类有参构造函数    }    @Override    protected void onHandleIntent(Intent intent) {//继承父类中的抽象方法，        // 处理具体的逻辑，在子线程中运行（不用担心ANR（应用无响应）问题）        //打印当前线程的id        Log.d("MyIntentService", "Thread id is " + Thread.currentThread().getId());    }    //IntentService服务运行结束后会自动停止    @Override    public void onDestroy() {        super.onDestroy();        Log.d("MyIntentService", "onDestroy executed");    }}

修改布局文件，添加启动此服务的按钮，修改MainActivity:

public class MainActivity extends AppCompatActivity implements View.OnClickListener{   ...    @Override    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {        super.onCreate(savedInstanceState);        setContentView(R.layout.activity_main);        ...        Button startIntentService = (Button) findViewById(R.id.start_intent_service);         startIntentService.setOnClickListener(this);    }    @Override    public void onClick(View v) {        switch (v.getId()){            ...            case R.id.start_intent_service:                //打印主线程id                Log.d("MainActivity", "Thread id is " + Thread.currentThread().getId());                Intent intentService = new Intent(this, MyIntentService.class);                startService(intentService);                break;            default:                break;        }    }}

运行程序，点击开始按钮，查看日志：

可以看到线程id不一样，且onDestroy()方法得到执行（说明服务运行完自动停止）。