Android学习笔记39-Android四大组件之Service

Android应用程序的四大组件分别是Activity、Service、BroadcastReceiver和ContentProvider。其中，有关Activity的介绍可以参阅博文《Android学习笔记38：Android四大组件之Activity》。有关ContentProvider的使用方法可以参阅博文《Android学习笔记37：使用Content Providers方式共享数据》

　　本文将主要对Service进行介绍。

1.Service简介

　　与Activity不同，Service没有提供与用户进行交互的用户界面。Service是运行在后台的一种Android组件，当应用程序需要进行某种不需要前台显示的计算或数据处理时，就可以启动一个Service来实现。

　　使用Service的目的通常有两个：后台运行和跨进程访问。通过启动一个Service，可以在不显示界面的前提下在后台运行指定的任务，这样可以不影响用户进行界面操作。通过AIDL（Android Interface Definition Language）服务实现不同进程之间的通信。

1.1Service的生命周期

　　Service一般由Activity或其他的Context对象来启动，启动方式有两种，对应的生命周期也不相同，具体如图1所示。



图1 Service生命周期示意图

　　由图1可以看出，通过startService()方法和通过bindService()方法启动Service是不一样的，下面就具体说说这两种方式的区别。

1.2通过startService()方法启动Service

　　一个Service从启动到销毁会经历3个阶段，分别是启动服务、服务执行和销毁服务。当Service经历上述3个阶段时，会分别调用Service类中的3个相应的事件方法：

　　（1）public void onCreate();

　　（2）public int onStartCommand(Intent intent, int flags, int startId);

　　（3）public void onDestroy();

　　其中，onCreate()方法用于创建Service；onStartCommand()方法用于开始Service；onDestroy()方法用于销毁服务。

　　需要注意的一点是，一个Service只会被创建一次，销毁一次，但可以开始多次，也就是说，onCreate()方法和onDestroy()只会被调用一次，而onStartCommand()方法却可以被多次调用。

　　下面就来简单的验证一下。

　　首先，我们需要自定义一个Service，让其继承android.app.Service类，并实现其中的onCreate()、onStartCommand()和onDestroy()方法。这里，我创建了一个名为“MyService”的Service类，具体代码如下：

1 　　/*
2      * 自定义的Service类
3      * 博客园-依旧淡然
4      */
5 　　public class MyService extends Service {
6 　　
7 　　    private static final String TAG = "MyService";
8 　　
9 　　    @Override
10 　　    public void onCreate() {
11 　　        super.onCreate();
12 　　        Log.i(TAG, "MyService-->onCreate()");
13 　　    }
14
15 　　    @Override
16 　　    public int onStartCommand(Intent intent, int flags, int startId) {
17 　　        Log.i(TAG, "MyService-->onStartCommand()");
18 　　        return super.onStartCommand(intent, flags, startId);
19 　　    }
20 　　
21 　　    @Override
22 　　    public IBinder onBind(Intent intent) {
23 　　        return null;
24 　　    }
25 　　
26 　　    @Override
27 　　    public void onDestroy() {
28 　　        super.onDestroy();
29 　　        Log.i(TAG, "MyService-->onDestroy()");
30 　　    }
31 　　}

　　其中，onBind()方法是android.app.Service类的抽象方法，所以必须在子类MyService中实现。使用bindService()方法启动Service时，需要用到该方法，这里暂时未用到，所以直接返回null即可。

　　实现了自定义的MyService之后，我们便可以在Context对象（比如Activity）中通过调用startService(Intent intent)方法来启动Service，或是通过调用stopService(Intent intent)方法来终止Service。其中，startService()方法和stopService()方法中的参数intent可以用来指定想要启动和终止Service是哪一个。如下的代码，实现了通过Button按钮button_startService启动MyService，通过Button按钮button_stopService停止Service。

1     /*
2      * 实现事件监听器接口
3      * 博客园-依旧淡然
4      */
5     private OnClickListener clickListenter = new OnClickListener() {
6         public void onClick(View view) {
7             switch(view.getId()) {
8             case R.id.button_startService:                    //启动Service
9                 Intent intent_startService = new Intent(MainActivity.this, MyService.class);
10                 startService(intent_startService);
11                 break;
12             case R.id.button_stopService:                    //停止Service
13                 Intent intent_stopService = new Intent(MainActivity.this, MyService.class);
14                 stopService(intent_stopService);
15                 break;
16             }
17         }
18     };

　　最后，我们还需要在AndroidManifest.xml文件中注册我们自定义的MyService组件，即在<application></application>标签中添加如下代码即可：

1 　　<!-- 注册MyService组件 -->
2     <service
3         android:name=".MyService"    >
4     </service>

　　至此，我们便完成了MyService的创建。

　　运行程序，点击Button按钮button_startService启动MyService，可以看到“MyService-->onCreate()”以及“MyService-->onStartCommand()”的Log输出信息，表明MyService已经启动。同时，我们也可以点击Menu，退出MainActivity，并依次选择Settings/Applications/Running Services，可以看到如图2所示的界面。



图2 MyService运行在后台

　　由图2可以看出，即使退出了MainActivity（MyService的启动者），MyService也不会停止，它仍然会在后台运行。

　　当我们再次运行程序，并再次点击Button按钮button_startService启动MyService时，可以看到“MyService-->onStartCommand()”的Log输出信息，表明当Service已经启动时，如果再次调用startService()方法，将只会调用Service类的onStartCommand()方法。

　　最后，当我们Button按钮button_stopService时，可以看到“MyService-->onDestroy()”的Log输出信息，表明MyService调用了onDestroy()方法停止了Service。

1.3通过bindService()方法启动Service

　　可以看到，通过startService()方式启动Service时，即使启动该Service的Context对象（比如Activity）关闭了，Service仍然会一直运行在后台（如果没有调用stopService()方法的话）。有时我们希望当启动Service的Context对象关闭时，Service也随之关闭，这时我们就可以通过使用bindService()方法来启动Service。通过bindService()方法启动Service可以将Activity和Service绑定。

　　下面同样以一个简单的实例来说明如何创建一个Service，并通过bindService()方法来启动该Service。

　　首先，我们需要自定义一个Service，让其继承android.app.Service类，并实现其中的onBind()、onRebind()和onUnbind()方法。这里，我创建了一个名为“BinderService”的Service类，具体代码如下：

1 　　/*
2 　　 * 自定义的Service类
3 　　 * 博客园-依旧淡然
4 　　 */
5 　　public class BinderService extends Service {
6 　　
7 　　    private MyBinder myBinder = new MyBinder();        //MyBinder对象，用于获得BinderService对象
8 　　    private static final String TAG = "BinderService";
9 　　
10 　　    //成功绑定时调用该方法
11 　　    public IBinder onBind(Intent intent) {
12 　　        Log.i(TAG, "-->onBind()");
13 　　        return myBinder;
14 　　    }
15 　　
16 　　    //重新绑定时调用该方法
17 　　    public void onRebind(Intent intent) {
18 　　        super.onRebind(intent);
19 　　        Log.i(TAG, "-->onRebind()");
20 　　    }
21 　　
22 　　    //解除绑定时调用该方法
23 　　    public boolean onUnbind(Intent intent) {
24 　　        Log.i(TAG, "-->onUnbind()");
25 　　        return super.onUnbind(intent);
26 　　    }
27 　　
28 　　    /*
29 　　     * MyBinder内部类，扩展自Binder类
30 　　     */
31 　　    public class MyBinder extends Binder {
32 　　
33 　　        //获取BinderService对象
34 　　        public BinderService getBinderService() {
35 　　            return BinderService.this;
36 　　        }
37 　　
38 　　    }
39 　　
40 　　}

　　其中，当BinderService成功绑定时会调用onBind()方法；当BinderService重新绑定时会调用onRebind()方法；当BinderService解除绑定时会调用onUnbind()方法。MyBinder内部类继承自Binder类，并实现了getBinderService()方法，用于获取当前BinderService对象。

　　实现了自定义的BinderService之后，我们便可以在Context对象（比如Activity）中通过调用bindService(Intent service, ServiceConnection conn, int flags)方法启动Service，或是通过调用unbindService(ServiceConnection conn)方法来终止Service。

　　在bindService()方法中，第一个参数service表示与Service类相关联的Intent对象；第二个参数conn是一个ServiceConnection接口对象，负责连接Intent对象指定的Service，通过ServiceConnection对象可以获得连接Service成功或者失败的状态；第三个参数flags，一般设置为Context.BIND_AUTO_CREATE。

　　创建ServiceConnection接口对象时，需要实现ServiceConnection接口中的抽象方法onServiceConnected()和onServiceDisconnected()。其中，onServiceConnected()方法在连接Service成功时会被调用，onServiceDisconnected()方法在连接Service失败时会被调用。如下的代码实现了这两个方法。

1     /*
2      * 实现ServiceConnection接口
3      * 博客园-依旧淡然
4      */
5     private ServiceConnection serviceConnection = new ServiceConnection() {
6
7         //连接Service
8         public void onServiceConnected(ComponentName name, IBinder iBinder) {
9             isBinderServiceConnected = true;
10             MyBinder myBinder = (MyBinder)iBinder;
11             BinderService binderService = myBinder.getBinderService();//获得BinderService对象
12             //binderService.xxx();        //调用BinderService中的自定义方法，进行Service相关操作
13         }
14
15         //断开Service
16         public void onServiceDisconnected(ComponentName name) {
17             isBinderServiceConnected = false;
18         }
19
20     };

　　通过以上的代码可以看到，我们之前在BinderService类中定义的内部类MyBinder的作用就是获取BinderService对象的实例。获得了BinderService对象之后，便可以在Context对象中调用BinderService中的自定义方法，进行Service相关操作了。

　　需要注意的一点是，在Context对象中通过调用bindService()方法启动Service时，onCreate()方法和onRebind()方法会被调用，在Context对象中通过调用unbindService()方法来终止Service时，onUnbind()方法和onDestroy()方法会被调用。

2.IntentService的使用

　　上面分别介绍了如何通过startService()方式和bindService()方法来启动一个自定义的Service，在使用这两个方法时需要注意以下两个问题。

2.1 UI界面卡死

　　因为Service和启动它的Context对象（比如Activity）是在同一个线程里面，所以当我们直接在onStartCommand()方法中进行Service操作时，将会导致UI界面卡死。

　　我们可以通过Thread.currentThread().getId()方法来获得主线程以及Service线程的线程Id号，输出Log信息如图3所示。



图3 Log输出信息（1）

　　由图3可以看出，Service和启动它的Activity确实是在同一个线程里。这样所带来的直接后果就是，当Service进行比较耗时的操作时UI界面卡死。比如，点击Button启动一个Service进行文件下载，那么在文件下载期间，UI界面将无法和用户进行交互。

2.2多进程调用

　　为了解决上面出现的问题，一种简单的解决方法就是在Service的onStartCommand()方法中重新启动一个线程，然后在新启动的线程中进行文件下载等耗时的操作。如下面的代码所示：

1     @Override
2     public int onStartCommand(Intent intent, int flags, int startId) {
3         new MyThread().start();            //启动一个新的线程
4         return super.onStartCommand(intent, flags, startId);
5     }
6
7     /*
8      * 内部类，用于启动一个新的线程
9      * 博客园-依旧淡然
10      */
11 　　private class MyThread extends Thread {
12
13         @Override
14         public void run() {
15             try {
16                 Thread.sleep(2000);            //模拟文件下载等耗时的操作
17                 Log.i(TAG, "MyService线程ID-->" + Thread.currentThread().getId());
18             } catch (InterruptedException e) {
19                 e.printStackTrace();
20             }
21         }
22
23     }

　　很显然，使用如上的方式，会比直接将文件下载等耗时的操作放在onStartCommand()方法中进行处理要好的多。

　　但是，当我们多次启动Service时，onStartCommand()方法将多次被调用，从而导致启动多个线程，如图4所示。



图4 Log输出信息（2）

　　由图4可以看出，使用改进后的方法，UI界面能够实时响应用户请求了，但是与此同时也引入了多线程调用的问题。

2.3 IntentService的使用

　　为了避免多线程调用的问题，Android提供了IntentService。

　　IntentService是Service的一个子类，主要用于处理异步请求。客户端通过startService(Intent intent)方法传递Intent请求给IntentService。在IntentService中，创建了一个与应用程序主线程分开的worker thread，用来处理所有传过来的Intent请求，当处理完所有的intent后停止Service。

　　实现IntentService的方法也很简单，覆写IntentService类的构造方法以及onHandleIntent()方法即可，在onHandleIntent()方法中可以完成比较耗时的操作。

　　如下的代码自定义了一个名为“MyIntentService”的类，该类继承自IntentService，并覆写IntentService类的构造方法以及onHandleIntent()方法。

1 　　/*
2 　　 * MyIntentService类，继承自IntentService
3 　　 * 博客园-依旧淡然
4 　　 */
5 　　public class MyIntentService extends IntentService {
6 　　
7 　　    private static final String TAG = "MyIntentService";
8 　　
9 　　    //构造方法
10 　　    public MyIntentService(String name) {
11 　　        super("MyIntentService");
12 　　    }
13 　　
14 　　    @Override
15 　　    protected void onHandleIntent(Intent intent) {
16 　　        try {
17 　　            Thread.sleep(2000);                //模拟文件下载等耗时的操作
18 　　            Log.i(TAG, "MyIntentService线程ID-->" + Thread.currentThread().getId());
19 　　        } catch (InterruptedException e) {
20 　　            e.printStackTrace();
21 　　        }
22 　　    }
23 　　
24 　　}

　　当我们多次启动MyIntentService时，可以看到如图5所示的Log输出信息。



图5 Log输出信息（3）

　　由图5可以看出，使用IntentService确实可以避免多线程调用。这是因为，在IntentService中默认创建了一个work queue，当IntentService收到多个Intent请求时，IntentService会将这些Intent请求依次放入work queue中，然后一次只传递一个Intent请求到onHandleIntent()方法中进行处理，从而避免了多线程调用。

　　需要注意的一点是，在IntentService中默认实现了onBind()方法，其返回值为null。同样，在IntentService中也默认实现了onStartCommand()方法，在这个方法中实现了将Intent请求放到work queue中。