Service详解（四）：绑定服务 与 通信

《 Service详解（一）：什么是Service》
《 Service详解（二）：Service生命周期》
《Service详解（三）：Service的使用》
《Service详解（四）：绑定服务 与 通信》
《Service详解（五）：使用Messager进行通信》
《Service详解（六）：进程间通信-AIDL》

绑定服务是客户端-服务器接口中的服务器。绑定服务可让组件（例如 Activity）绑定到服务、发送请求、接收响应，甚至执行进程间通信 (IPC)。 绑定服务通常只在为其他应用组件服务时处于活动状态，不会无限期在后台运行。

绑定服务是 Service 类的实现，可让其他应用与其绑定和交互。要提供服务绑定，您必须实现 onBind() 回调方法。该方法返回的 IBinder 对象定义了客户端用来与服务进行交互的编程接口。

客户端可通过调用 bindService() 绑定到服务。调用时，它必须提供 ServiceConnection 的实现，后者会监控与服务的连接。bindService() 方法会立即无值返回，但当 Android 系统创建客户端与服务之间的连接时，会调用 ServiceConnection 上的 onServiceConnected()，向客户端传递用来与服务通信的 IBinder。

当最后一个客户端取消与服务的绑定时，系统会将服务销毁（除非 startService() 也启动了该服务）。

当您实现绑定服务时，最重要的环节是定义您的 onBind() 回调方法返回的接口。您可以通过几种不同的方法定义服务的 IBinder 接口，下文对这些方法逐一做了阐述。

创建绑定服务

创建提供绑定的服务时，您必须提供 IBinder，用以提供客户端用来与服务进行交互的编程接口。 您可以通过三种方法定义接口：

扩展 Binder 类

如果服务是供您的自有应用专用，并且在与客户端相同的进程中运行（常见情况），则应通过扩展 Binder 类并从 onBind() 返回它的一个实例来创建接口。客户端收到 Binder 后，可利用它直接访问 Binder 实现中乃至 Service 中可用的公共方法。

如果服务只是您的自有应用的后台工作线程，则优先采用这种方法。 不以这种方式创建接口的唯一原因是，您的服务被其他应用或不同的进程占用。

使用 Messenger

如需让接口跨不同的进程工作，则可使用 Messenger 为服务创建接口。服务可以这种方式定义对应于不同类型 Message 对象的 Handler。此 Handler 是 Messenger 的基础，后者随后可与客户端分享一个 IBinder，从而让客户端能利用 Message 对象向服务发送命令。此外，客户端还可定义自有 Messenger，以便服务回传消息。

这是执行进程间通信 (IPC) 的最简单方法，因为 Messenger 会在单一线程中创建包含所有请求的队列，这样您就不必对服务进行线程安全设计。

使用 AIDL

AIDL（Android 接口定义语言）执行所有将对象分解成原语的工作，操作系统可以识别这些原语并将它们编组到各进程中，以执行 IPC。之前采用 Messenger 的方法实际上是以 AIDL 作为其底层结构。如上所述，Messenger 会在单一线程中创建包含所有客户端请求的队列，以便服务一次接收一个请求。不过，如果您想让服务同时处理多个请求，则可直接使用 AIDL。 在此情况下，您的服务必须具备多线程处理能力，并采用线程安全式设计。

如需直接使用 AIDL，您必须创建一个定义编程接口的 .aidl 文件。Android SDK 工具利用该文件生成一个实现接口并处理 IPC 的抽象类，您随后可在服务内对其进行扩展。

注：大多数应用“都不会”使用 AIDL 来创建绑定服务，因为它可能要求具备多线程处理能力，并可能导致实现的复杂性增加。因此，AIDL 并不适合大多数应用，本文也不会阐述如何将其用于您的服务。

扩展 Binder 类

如果您的服务仅供本地应用使用，不需要跨进程工作，则可以实现自有 Binder 类，让您的客户端通过该类直接访问服务中的公共方法。

注：此方法只有在客户端和服务位于同一应用和进程内这一最常见的情况下方才有效。 例如，对于需要将 Activity 绑定到在后台播放音乐的自有服务的音乐应用，此方法非常有效。

以下是具体的设置方法：

• 在您的服务中，创建一个可满足下列任一要求的 Binder 实例：
  
  • 包含客户端可调用的公共方法
  • 返回当前 Service 实例，其中包含客户端可调用的公共方法
  • 或返回由服务承载的其他类的实例，其中包含客户端可调用的公共方法
• 从 onBind() 回调方法返回此 Binder 实例。
• 在客户端中，从 onServiceConnected() 回调方法接收 Binder，并使用提供的方法调用绑定服务。

注：之所以要求服务和客户端必须在同一应用内，是为了便于客户端转换返回的对象和正确调用其 API。服务和客户端还必须在同一进程内，因为此方法不执行任何跨进程编组。

例如，以下这个服务可让客户端通过 Binder 实现访问服务中的方法：

public class LocalService extends Service {    private final IBinder mBinder = new LocalBinder();    private final Random mGenerator = new Random();    public class LocalBinder extends Binder {        LocalService getService() {            return LocalService.this;        }    }    @Override    public IBinder onBind(Intent intent) {        return mBinder;    }    public int getRandomNumber() {      return mGenerator.nextInt(100);    }}

LocalBinder 为客户端提供 getService() 方法，以检索 LocalService 的当前实例。这样，客户端便可调用服务中的公共方法。 例如，客户端可调用服务中的 getRandomNumber()。

点击按钮时，以下这个 Activity 会绑定到 LocalService 并调用 getRandomNumber()：

public class BindingActivity extends Activity {    LocalService mService;    boolean mBound = false;    @Override    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {        super.onCreate(savedInstanceState);        setContentView(R.layout.main);    }    @Override    protected void onStart() {        super.onStart();        Intent intent = new Intent(this, LocalService.class);        bindService(intent, mConnection, Context.BIND_AUTO_CREATE);    }    @Override    protected void onStop() {        super.onStop();        if (mBound) {            unbindService(mConnection);            mBound = false;        }    }    public void onButtonClick(View v) {        if (mBound) {            int num = mService.getRandomNumber();            Toast.makeText(this, "number: " + num, Toast.LENGTH_SHORT).show();        }    }    private ServiceConnection mConnection = new ServiceConnection() {        @Override        public void onServiceConnected(ComponentName className,                IBinder service) {            LocalBinder binder = (LocalBinder) service;            mService = binder.getService();            mBound = true;        }        @Override        public void onServiceDisconnected(ComponentName arg0) {            mBound = false;        }    };}

上例说明了客户端如何使用 ServiceConnection 的实现和 onServiceConnected() 回调绑定到服务。下文更详细介绍了绑定到服务的过程。

注：上例并未显式取消与服务的绑定，但所有客户端都应在适当的时间（例如当 Activity 暂停时）取消绑定。

绑定到服务

应用组件（客户端）可通过调用 bindService() 绑定到服务。Android 系统随后调用服务的 onBind() 方法，该方法返回用于与服务交互的 IBinder。

绑定是异步的。bindService() 会立即返回，“绝对不会”使 IBinder 返回客户端。要接收 IBinder，客户端必须创建一个 ServiceConnection 实例，并将其传递给 bindService()。ServiceConnection 包括一个回调方法，系统通过调用它来传递 IBinder。

注：只有 Activity、服务和内容提供程序可以绑定到服务—您无法从广播接收器绑定到服务。

因此，要想从您的客户端绑定到服务，您必须：

• 实现 ServiceConnection。

• 您的实现必须重写两个回调方法：
  onServiceConnected()
  系统会调用该方法以传递服务的　onBind() 方法返回的 IBinder。

• onServiceDisconnected()
  Android 系统会在与服务的连接意外中断时（例如当服务崩溃或被终止时）调用该方法。当客户端取消绑定时，系统“绝对不会”调用该方法。

• 调用 bindService() 以传递 ServiceConnection 实现。

• 当系统调用您的 onServiceConnected() 回调方法时，您可以使用接口定义的方法开始调用服务。
• 要断开与服务的连接，请调用 unbindService()。
• 当您的客户端被销毁时，它将取消与服务的绑定，但您应该始终在完成与服务的交互时或您的 Activity 暂停时取消绑定，以便服务能够在未被占用时关闭。

例如，以下代码段通过扩展 Binder 类将客户端与上面创建的服务相连，因此它只需将返回的 IBinder 转换为 LocalService 类并请求 LocalService 实例：

LocalService mService;private ServiceConnection mConnection = new ServiceConnection() {    public void onServiceConnected(ComponentName className, IBinder service) {        LocalBinder binder = (LocalBinder) service;        mService = binder.getService();        mBound = true;    }    public void onServiceDisconnected(ComponentName className) {        Log.e(TAG, "onServiceDisconnected");        mBound = false;    }};

客户端可通过将此 ServiceConnection 传递至 bindService() 绑定到服务。例如：

Intent intent = new Intent(this, LocalService.class);bindService(intent, mConnection, Context.BIND_AUTO_CREATE);

• bindService() 的第一个参数是一个 Intent，用于显式命名要绑定的服务（但 Intent 可能是隐式的）
• 第二个参数是 ServiceConnection 对象
• 第三个参数是一个指示绑定选项的标志。它通常应该是 BIND_AUTO_CREATE，以便创建尚未激活的服务。 其他可能的值为 BIND_DEBUG_UNBIND 和 BIND_NOT_FOREGROUND，或 0（表示无）。

管理绑定服务的生命周期

当服务与所有客户端之间的绑定全部取消时，Android 系统便会销毁服务（除非还使用 onStartCommand() 启动了该服务）。因此，如果您的服务是纯粹的绑定服务，则无需对其生命周期进行管理—Android 系统会根据它是否绑定到任何客户端代您管理。

不过，如果您选择实现 onStartCommand() 回调方法，则您必须显式停止服务，因为系统现在已将服务视为已启动。在此情况下，服务将一直运行到其通过 stopSelf() 自行停止，或其他组件调用 stopService() 为止，无论其是否绑定到任何客户端。

此外，如果您的服务已启动并接受绑定，则当系统调用您的 onUnbind() 方法时，如果您想在客户端下一次绑定到服务时接收 onRebind() 调用（而不是接收 onBind() 调用），则可选择返回 true。onRebind() 返回空值，但客户端仍在其 onServiceConnected() 回调中接收 IBinder。下文图 说明了这种生命周期的逻辑。