服务的最佳实践——后台执行的定时任务

        前面以及掌握了关于服务非常多的使用技巧，但是当在真正的项目里需要用到服务的时候，可能还会有一些棘手的问题让你不知所措。因此，下面我们就来学习一下在服务中经常用到的技术之一，在后台执行定时任务。

        Android 中的定时任务一般有两种实现方式，一种是使用 Java API 里提供的 Timer 类，一种是使用 Android 的 Alarm 机制。这两种方式在多数情况下都能实现类似的效果，但Timer 有一个明显的短板，它并不太适用于那些需要长期在后台运行的定时任务。我们都知道，为了能让电池更加耐用，每种手机都会有自己的休眠策略，Android 手机就会在长时间不操作的情况下自动让 CPU 进入到睡眠状态，这就有可能导致 Timer 中的定时任务无法正常运行。而Alarm 机制则不存在这种情况，它具有唤醒 CPU 的功能，即可以保证每次需要执行定时任务的时候 CPU 都能正常工作。需要注意，这里唤醒 CPU 和唤醒屏幕完全不是同一个概念，千万不要产生混淆。

        那么首先我们来看一下 Alarm 机制的用法吧，其实并不复杂，主要就是借助了 AlarmManager 类来实现的。这个类和 NotificationManager 有点类似，都是通过调用 Context 的 getSystemService() 方法来获取实例的，只是这里需要传入的参数是 Context.ALARM_SERVICE。因此，获取一个 AlarmManager 的实例就可以写成：

AlarmManager manager = (AlarmManager) getSystemService(Context.ALARM_SERVICE);  

        接下来调用 AlarmManager 的 set() 方法就可以设置一个定时任务了，比如说想要设定一个任务在 10 秒钟后执行，就可以写成：

long triggerAtTime = SystemClock.elapsedRealtime() + 10 * 1000;  manager.set(AlarmManager.ELAPSED_REALTIME_WAKEUP, triggerAtTime, pendingIntent);  

        上面的两行代码你不一定能看得明白，因为 set() 方法中需要传入的三个参数稍微有点复杂，下面我们就来仔细地分析一下。第一个参数是一个整型参数，用于指定 AlarmManager 的工作类型，有四种值可选，分别是 ELAPSED_REALTIME、ELAPSED_REALTIME_WAKEUP、RTC 和 RTC_WAKEUP。其中 ELAPSED_REALTIME 表示让定时任务的触发时间从系统开机开始算起，但不会唤醒 CPU。ELAPSED_REALTIME_WAKEUP 同样表示让定时任务的触发时间从系统开机开始算起，但会唤醒 CPU。RTC 表示让定时任务的触发时间从 1970 年 1 月 1 日 0 点开始算起，但不会唤醒 CPU。RTC_WAKEUP 同样表示让定时任务的触发时间从 1970 年 1 月 1 日 0 点开始算起，但会唤醒 CPU。使用 SystemClock.elapsedRealtime() 方法可以获取到系统开机至今所经历时间的毫秒数，使用 System.currentTimeMillis() 方法可以获取到 1970 年 1 月 1 日 0 点至今所经历时间的毫秒数。

        然后看一下第二个参数，这个参数就好理解多了，就是定时任务触发的时间，以毫秒为单位。如果第一个参数使用的是 ELAPSED_REALTIME 或 ELAPSED_REALTIME_WAKEUP，则这里传入开机至今的时间再加上延迟执行的时间。如果第一个参数使用的 RTC 或 RTC_WAKEUP，则这里传入 1970 年 1 月 1 日 0 点至今的时间再加上延迟执行的时间。

        第三个参数是一个 PendingIntent，对于它你应该已经不会陌生了吧。这里我们一般会调用getBroadcast() 方法来获取一个能够执行广播的 PendingIntent。这样当定时任务被触发的时候，广播接收器的 onReceive() 方法就可以得到执行。

        了解了 set() 方法的每个参数之后，你应该能想到，设定一个任务在 10 秒钟后执行还可以写成：

long triggerAtTime = System.currentTimeMillis() + 10 * 1000;  manager.set(AlarmManager.RTC_WAKEUP, triggerAtTime, pendingIntent);  

        好了，现在你已经掌握 Alarm 机制的基本用法，下面我们就来创建一个可以长期在后台执行定时任务的服务。创建一个 ServiceBestPractice 项目，然后新增一个 LongRunningService 类，代码如下所示：

public class LongRunningService extends Service {        @Override      public IBinder onBind(Intent intent) {          return null;      }        @Override      public int onStartCommand(Intent intent, int flags, int startId) {          new Thread(new Runnable() {              @Override              public void run() {                  Log.d("LongRunningService", "executed at " + new Date().toString());              }          }).start();          AlarmManager manager = (AlarmManager) getSystemService(ALARM_SERVICE);          int anHour = 60 * 60 * 1000; // 这是一小时的毫秒数          long triggerAtTime = SystemClock.elapsedRealtime() + anHour;          Intent i = new Intent(this, AlarmReceiver.class);          PendingIntent pi = PendingIntent.getBroadcast(this, 0, i, 0);          manager.set(AlarmManager.ELAPSED_REALTIME_WAKEUP, triggerAtTime, pi);          return super.onStartCommand(intent, flags, startId);      }    } 

        我们在 onStartCommand() 方法里开启了一个子线程，然后在子线程里就可以执行具体的逻辑操作了。这里简单起见，只是打印了一下当前的时间。

        创建线程之后的代码就是我们刚刚讲解的 Alarm 机制的用法了，先是获取到了 AlarmManager 的实例，然后定义任务的触发时间为一小时后，再使用 PendingIntent 指定处理定时任务的广播接收器为 AlarmReceiver，最后调用 set() 方法完成设定。

        显然，AlarmReceiver 目前还不存在呢？所以下一步就是要新建一个 AlarmReceiver 类，并让它继承自 BroadcastReceiver，代码如下所示：

public class AlarmReceiver extends BroadcastReceiver {        @Override      public void onReceive(Context context, Intent intent) {          Intent i = new Intent(context, LongRunningService.class);          context.startService(i);      }    }  

        onReceive() 方法里的代码非常简单，就是构建出了一个 Intent 对象，然后去启动 LongRunningService 这个服务。那么这里为什么要这样写呢？其实在不知不觉中，这就已经将一个长期在后台定时运行的服务完成了。因为一旦启动 LongRunningService，就会在 onStartCommand() 方法里设定一个定时任务，这样一小时候 AlarmReceiver 的 onReceive() 方法就讲得到执行，然后我们在这里再次启动 LongRunningService，这样就形成了一个永久的循环，保证 LongRunningService 可以每个一小时就会启动一次，一个长期在后台定时运行的服务自然也就完成了。

        接下来的任务也很明确了，就是我们需要在打开程序的时候启动一次 LongRunningService，之后 LongRunningService 就可以一直运行了。修改 MainActivity 中的代码，如下所示：

public class MainActivity extends Activity {            @Override      protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {          super.onCreate(savedInstanceState);          setContentView(R.layout.activity_main);          Intent intent = new Intent(this, LongRunningService.class);          startService(intent);      }    }

        最后别忘了，我们所用到的服务和广播接收器都要在 AndroidManifest.xml 中注册才行，代码如下所示：

<manifest xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"      package="com.example.servicebestpractice"      android:versionCode="1"      android:versionName="1.0" >      ......      <application          android:allowBackup="true"          android:icon="@drawable/ic_launcher"          android:label="@string/app_name"          android:theme="@style/AppTheme" >          <activity              android:name="com.example.servicebestpractice.MainActivity"              android:label="@string/app_name" >              <intent-filter>                  <action android:name="android.intent.action.MAIN" />                    <category android:name="android.intent.category.LAUNCHER" />              </intent-filter>          </activity>            <service android:name=".LongRunningService" >          </service>            <receiver android:name=".AlarmReceiver" >          </receiver>      </application>    </manifest>

        现在就可以来运行一下程序了。虽然你不会在界面上看到任何有用的信息，但实际上 LongRunningService 已经在后台悄悄地运行起来了。为了更快的看到结果，我将时间换成了 30 秒，隔一段时间后，观察 LogCat 中的打印日志，如图 9.15 所示。
                                    

                                                                                     图 9.15

        可以看到，LongRunningService 果然如我们所愿地运行着，每隔 30 秒都会打印一条日志。这样，当你真正需要去执行某个定时任务的时候，只需要将打印日志替换成具体的任务逻辑就行了。

        另外需要注意的是，从 Android 4.4 版本开始，Alarm 任务的触发时间将变得不准确，有可能会延迟一段时间后任务才能得到执行。这并不是个 bug，而是系统在耗电性方面进行的优化。系统会自动检测目前有多少 Alarm 任务存在，然后将触发时间将近的几个任务放在一起执行，这就可以大幅度地减少 CPU 被唤醒的次数，从而有效延长电池的使用时间。

        当然，如果你要求 Alarm 任务的执行时间必须准确无误，Android 仍然提供了解决方案。使用 AlarmManager 的 setExact() 方法来替代 set() 方法，就可以保证任务准时执行了。

摘自《第一行代码》