Android官方文档之Services

Service是Android中一个类,它是Android四大组件之一,使用Service可以在后台执行长时间的操作( perform long-running operations in the background ),Service并不与用户产生UI交互。其他的应用组件可以启动Service,即便用户切换了其他应用,启动的Service仍可在后台运行。一个组件可以与Service绑定并与之交互,甚至是跨进程通信(IPC)。例如,一个Service可以在后台执行网络请求、播放音乐、执行文件读写操作或者与 content provider交互 等。



本文将介绍Services的定义、创建、启动、绑定、前台Service等相关内容,如需访问官方原文,您可以点击这个链接:《Services》


Services



Services有两种启动形式:

  • Started:其他组件调用startService()方法启动一个Service。一旦启动,Service将一直运行在后台(run in the background indefinitely)即便启动Service的组件已被destroy。通常,一个被start的Service会在后台执行单独的操作,也并不给启动它的组件返回结果。比如说,一个start的Service执行在后台下载或上传一个文件的操作,完成之后,Service应自己停止。
  • Bound:其他组件调用bindService()方法绑定一个Service。通过绑定方式启动的Service是一个client-server结构,该Service可以与绑定它的组件进行交互。一个bound service仅在有组件与其绑定时才会运行(A bound service runs only as long as another application component is bound to it),多个组件可与一个service绑定,service不再与任何组件绑定时,该service会被destroy。


当然,service也可以同时在上述两种方式下运行。这涉及到Service中两个回调方法的执行:onStartCommand()(通过start方式启动一个service时回调的方法)、onBind()(通过bind方式启动一个service回调的方法)。



无论通过那种方式启动service(start、bind、start&bind),任何组件(甚至其他应用的组件)都可以使用service。并通过Intent传递参数。当然,您也可以将Service在manifest文件中配置成私有的,不允许其他应用访问。



!请注意:Service运行在主线程中(A service runs in the main thread of its hosting process),Service并不是一个新的线程,也不是新的进程。也就是说,若您需要在Service中执行较为耗时的操作(如播放音乐、执行网络请求等),需要在Service中创建一个新的线程。这可以防止ANR的发生,同时主线程可以执行正常的UI操作。



使用Service还是使用Thread?

Service是一个运行在后台的组件,并不与用户交互。您仅在需要的时候创建Service( create a service only if that is what you need)。

当用户正在与UI交互时,需要执行一些主线程无法完成的工作,应当创建一个线程。例如当activity正在运行时,需要播放音乐,此时需要在Activity的onCreate()中创建线程并在onStart()中开启。最后在onStop()中停止。您也可以考虑使用AsyncTask 或 HandlerThread来替代Thread创建线程。


Service基础(The Basics)



为了创建Service,需要继承Service类。并重写它的回调方法,这些回调方法反应了Service的生命周期,并提供了绑定Service的机制。最重要的Service的生命周期回调方法如下所示:

  • onStartCommand():当其他组件调用startService()方法请求启动Service时,该方法被回调。一旦Service启动,它会在后台独立运行。当Service执行完以后,需调用stopSelf() 或 stopService()方法停止Service。(若您只希望bind Service,则无需调用这些方法)
  • onBind():当其他组件调用bindService()方法请求绑定Service时,该方法被回调。该方法返回一个IBinder接口,该接口是Service与绑定的组件进行交互的桥梁。若Service未绑定其他组件,该方法应返回null。
  • onCreate():当Service第一次创建时,回调该方法。该方法只被回调一次,并在onStartCommand() 或 onBind()方法被回调之前执行。若Service处于运行状态,该方法不会回调。
  • onDestroy():当Service被销毁时回调,在该方法中应清除一些占用的资源,如停止线程、接触绑定注册的监听器或broadcast receiver 等。该方法是Service中的最后一个回调。


如果某个组件通过调用startService()启动了Service(系统会回调onStartCommand()方法),那么直到在Service中手动调用stopSelf()方法、或在其他组件中手动调用stopService()方法,该Service才会停止。



如果某个组件通过调用bindService()绑定了Service(系统不会回调onStartCommand()方法),只要该组件与Service处于绑定状态,Service就会一直运行,当Service不再与组件绑定时,该Service将被destroy。



当系统内存低时,系统将强制停止Service的运行;若Service绑定了正在与用户交互的activity,那么该Service将不大可能被系统kill( less likely to be killed)。如果创建的是前台Service,那么该Service几乎不会被kill(almost never be killed)。否则,当创建了一个长时间在后台运行的Service后,系统会降低该Service在后台任务栈中的级别——这意味着它容易被kill(lower its position in the list of background tasks over time and the service will become highly susceptible to killing),所以在开发Service时,需要使Service变得容易被restart,因为一旦Service被kill,再restart它需要其资源可用时才行(restarts it as soon as resources become available again ),当然这也取决于onStartCommand()方法返回的值,这将在后续介绍。


在manifest文件中注册service(Declaring a service in the manifest)



在manifest文件中注册service的方式如下:

<manifest ... >
  ...
  <application ... >
      <service android:name=".ExampleService" />
      ...
  </application>
</manifest>


除此之外,在<service>标签中还可以配置其他属性,比如,需要启动该service所需的权限、该service应运行在哪个进程中 等( permissions required to start the service and the process in which the service should run)。android:name属性是唯一不可缺省的,它指定了Service的全限定类名。一旦发布了应用,该类名将不可更改。



!请注意:为了保证应用的安全,请使用显式Intent启动或绑定一个Service,请不要在<service>标签中配置intent-filter。



若不确定该启动哪个Service,那么可以在<service>中配置intent-filter,并在Intent中排除该Service(supply intent filters for your services and exclude the component name from the Intent),但必须调用Intent的setPackage()方法,来为启动的service消除歧义(provides sufficient disambiguation for the target service)。

注:setPackage()方法传入一个String参数,代表一个包名。该方法表示该Intent对象只能在传入的这个包名下寻找符合条件的组件,若传入null,则表示可以在任意包下寻找。



android:exported属性设为false,表示不允许其他应用程序启动本应用的组件,即便是显式Intent也不行(even when using an explicit intent)。这可以防止其他应用程序启动您的service组件。


使用start方式启动Service(Creating a Started Service)



其他组件调用startService()方法可以启动一个Service,接着,Service会回调onStartCommand()生命周期方法。startService()方法中传入一个Intent参数,用于显式指定目标Service的名字,并携带data以供Service使用,该Intent参数将回传至onStartCommand()方法中。

比如说,Activity需要向在线数据库中上传数据,那么可以调用startService()启动一个Service,并将数据传入Intent的data中,接着,onStartCommand()方法会接收这个Intent并开启一个线程将数据上传至网络,当数据上传完成后,该Service将停止并被destroy。



一般使用如下两种方式创建一个start Service:

  • 继承Service类:请务必在Service中开启线程来执行耗时操作,因为Service运行在主线程中。
  • 继承IntentService类IntentService继承于Service,若Service不需要同时处理多个请求,那么使用IntentService将是最好选择:您只需要重写onHandleIntent()方法,该方法接收一个回传的Intent参数,您可以在方法内进行耗时操作,因为它默认开启了一个子线程,操作执行完成后也无需手动调用stopSelf()方法,onHandleIntent()会自动调用该方法。

继承IntentService类(Extending the IntentService class)



在大多数情况下,start Service并不会同时处理多个请求(don’t need to handle multiple requests simultaneously),因为处理多线程较为危险(a dangerous multi-threading scenario),所以继承IntentService类带创建Service是个不错选择。



使用IntentService的要点如下:

  • 默认在子线程中处理回传到onStartCommand()方法中的Intent;
  • 在重写的onHandleIntent()方法中处理按时间排序的Intent队列,所以不用担心多线程(multi-threading)带来的问题。
  • 当所有请求处理完成后,自动停止service,无需手动调用stopSelf()方法;
  • 默认实现了onBind()方法,病返回null;
  • 默认实现了onStartCommand()方法,病讲回传的Intent以序列的形式发送给onHandleIntent(),您只需重写该方法并处理Intent即可。


综上所述,您只需重写onHandleIntent()方法即可,当然,还需要创建一个构造方法,示例如下:

public class HelloIntentService extends IntentService {

  /**
   * A constructor is required, and must call the super IntentService(String)
   * constructor with a name for the worker thread.
   */
  public HelloIntentService() {
      super("HelloIntentService");
  }

  /**
   * The IntentService calls this method from the default worker thread with
   * the intent that started the service. When this method returns, IntentService
   * stops the service, as appropriate.
   */
  @Override
  protected void onHandleIntent(Intent intent) {
      // Normally we would do some work here, like download a file.
      // For our sample, we just sleep for 5 seconds.
      try {
          Thread.sleep(5000);
      } catch (InterruptedException e) {
          // Restore interrupt status.
          Thread.currentThread().interrupt();
      }
  }
}


如果您还希望在IntentService的 继承类中重写其他生命周期方法,如onCreate()、onStartCommand() 或 onDestroy(),那么请先调用各自的父类方法以保证子线程能够正常启动。

比如,要实现onStartCommand()方法,需返回其父类方法:

@Override
public int onStartCommand(Intent intent, int flags, int startId) {
    Toast.makeText(this, "service starting", Toast.LENGTH_SHORT).show();
    return super.onStartCommand(intent,flags,startId);
}


onHandleIntent()外,onBind()方法也无需调用其父类方法。


继承Service类(Extending the Service class)



如果您需要在Service中执行多线程而不是处理一个请求队列(perform multi-threading instead of processing start requests through a work queue),那么需要继承Service类,分别处理每个Intent。



在Service中执行操作时,处理每个请求都需要开启一个线程,并且同一时刻一个线程只能处理一个请求( for each start request, it uses a worker thread to perform the job and processes only one request at a time)。


public class HelloService extends Service {
  private Looper mServiceLooper;
  private ServiceHandler mServiceHandler;

  // Handler that receives messages from the thread
  private final class ServiceHandler extends Handler {
      public ServiceHandler(Looper looper) {
          super(looper);
      }
      @Override
      public void handleMessage(Message msg) {
          // Normally we would do some work here, like download a file.
          // For our sample, we just sleep for 5 seconds.
          try {
              Thread.sleep(5000);
          } catch (InterruptedException e) {
              // Restore interrupt status.
              Thread.currentThread().interrupt();
          }
          // Stop the service using the startId, so that we don‘t stop
          // the service in the middle of handling another job
          stopSelf(msg.arg1);
      }
  }

  @Override
  public void onCreate() {
    // Start up the thread running the service.  Note that we create a
    // separate thread because the service normally runs in the process‘s
    // main thread, which we don‘t want to block.  We also make it
    // background priority so CPU-intensive work will not disrupt our UI.
    HandlerThread thread = new HandlerThread("ServiceStartArguments",
            Process.THREAD_PRIORITY_BACKGROUND);
    thread.start();

    // Get the HandlerThread‘s Looper and use it for our Handler
    mServiceLooper = thread.getLooper();
    mServiceHandler = new ServiceHandler(mServiceLooper);
  }

  @Override
  public int onStartCommand(Intent intent, int flags, int startId) {
      Toast.makeText(this, "service starting", Toast.LENGTH_SHORT).show();

      // For each start request, send a message to start a job and deliver the
      // start ID so we know which request we‘re stopping when we finish the job
      Message msg = mServiceHandler.obtainMessage();
      msg.arg1 = startId;
      mServiceHandler.sendMessage(msg);

      // If we get killed, after returning from here, restart
      return START_STICKY;
  }

  @Override
  public IBinder onBind(Intent intent) {
      // We don‘t provide binding, so return null
      return null;
  }

  @Override
  public void onDestroy() {
    Toast.makeText(this, "service done", Toast.LENGTH_SHORT).show();
  }
}


注意到onStartCommand()返回一个整形变量,该变量必须是下列常量之一:

  • START_NOT_STICKY:若执行完onStartCommand()方法后,系统就kill了service,不要再重新创建service,除非系统回传了一个pending intent。这避免了在不必要的时候运行service,您的应用也可以restart任何未完成的操作。

  • START_STICKY:若系统在onStartCommand()执行并返回后kill了service,那么service会被recreate并回调onStartCommand()。dangerous不要重新传递最后一个Intent(do not redeliver the last intent)。相反,系统回调onStartCommand()时回传一个空的Intent,除非有 pending intents传递,否则Intent将为null。该模式适合做一些类似播放音乐的操作。

  • START_REDELIVER_INTENT:若系统在onStartCommand()执行并返回后kill了service,那么service会被recreate并回调onStartCommand()并将最后一个Intent回传至该方法。任何 pending intents都会被轮流传递。该模式适合做一些类似下载文件的操作。

启动服务(Starting a Service)



若需要启动Service,见下面所示:

Intent intent = new Intent(this, HelloService.class);
startService(intent);


startService(intent)方法将立即返回,并回调onStartCommand()(请不要手动调用该方法),若该Service未处于运行状态,系统将首先回调onCreate(),接着再回调onStartCommand()。若您希望Service可以返回结果,那么需要通过调用getBroadcast 返回的PendingIntent启动Service(将PendingIntent包装为Intent),service可使用broadcast 传递结果。



多个启动Service的请求可能导致onStartCommand()多次调用,但只需调用stopSelf() 、 stopService()这两个方法之一,就可停止该服务。


停止服务(Stopping a service)



一个启动的Service必须管理自己的生命周期。系统不会主动stop或destroy一个运行的Service,除非系统内存紧张,否则,执行完onStartCommand()方法后,Service依然运行。停止Service必须手动调用stopSelf()(在Service中)或调用stopService()(在启动组件中)。



一旦调用了上述两种方法之一,系统会尽快destroy该Service(as soon as possible)。



若系统正在处理多个调用onStartCommand()请求,那么在启动一个请求时,您不应当在此时停止该Service(you shouldn’t stop the service when you’re done processing a start request)。为了避免这个问题,您可以调用stopSelf(int)方法,以确保请求停止的Service时最新的启动请求( your request to stop the service is always based on the most recent start request)。这就是说,当调用stopSelf(int)方法时,传入的ID代表启动请求(该ID会传递至onStartCommand()),该ID与请求停止的ID一致。则如果在调用stopSelf(int)之前,Service收到一个新的Start请求,ID将无法匹配,Service并不会停止。



为了节省内存和电量,当Service完成其工作后将其stop很有必要。如有必要,可以在其他组件中调用stopService()方法,即便Service处于绑定状态,只要它回调过onStartCommand(),也应当主动停止该Service。


创建绑定Service(Creating a Bound Service)



通过其他组件调用bindService()方法可以绑定一个Service以保持长连接(long-standing connection),这时一般不允许其他组件调用startService()启动Service。



当其他组件需要与Service交互或者需要跨进程通信时,可以创建一个bound Service。



为创建一个bound Service,必须重写onBind()回调,该方法返回一个IBinder接口。该接口时组件与Service通信的桥梁。组件调用bindService()与Service绑定,该组件可获取IBinder接口,一旦获取该接口,就可以调用Service中的方法。一旦没有组件与Service绑定,系统将destroy它,您不必手动停止它。



为创建一个bound Service,必须定义一个接口 ,该接口指定组件与Service如何通信。定义的接口在组件与Service之间,且必须实现IBinder接口。这正是onBind()的返回值。一旦组件接收了IBinder,组件与Service便可以开始通信。



多个组件可同时与Service绑定,当组件与Service交互结束后,可调用unbindService()方法解绑。bound Service比start Service要复杂,故我将在后续单独翻译。


向用户发送通知(Sending Notifications to the User)



运行中的Service可以通过Toast NotificationsStatus Bar Notifications 向用户发送通知。Toast是一个可以短时间弹出的提醒框。二Status Bar是顶部状态栏中出现的太有图标的信息,用户可以通过下拉状态栏获得具体信息并执行某些操作(如启动Activity)。

通常,Status Bar用于通知某些操作已经完成,如下载文件完成。当用户下拉状态栏后,点击该通知,可获取详细内容,如查看该下载的文件。


运行前台Service(Running a Service in the Foreground)



前台Service用于动态通知消息,如天气预报。该Service不易被kill。前台Service必须提供status bar,只有前台Service被destroy后,status bar才能消失。



举例来说,一个播放音乐的Service必须是前台Service,只有这样用户才能确知其运行状态。为前台Service提供的status bar可以显示当前音乐的播放状态,并可以启动播放音乐的Activity。



调用startForeground()可以启动前台Service。该方法接收两个参数,参数一是一个int型变量,用户指定该通知的唯一性标识,而参数而是一个Notification用于配置status bar,示例如下:

Notification notification = new Notification(R.drawable.icon, getText(R.string.ticker_text),
        System.currentTimeMillis());
Intent notificationIntent = new Intent(this, ExampleActivity.class);
PendingIntent pendingIntent = PendingIntent.getActivity(this, 0, notificationIntent, 0);
notification.setLatestEventInfo(this, getText(R.string.notification_title),
        getText(R.string.notification_message), pendingIntent);
startForeground(ONGOING_NOTIFICATION_ID, notification);


!注意:为startForeground()设置的ID必须是0。



调用stopForeground()来移除(remove)前台Service。该方法需传入一个boolean型变量,表示是否也一并清除status bar上的notification(indicating whether to remove the status bar notification as well)。该方法并不停止Service,如果停止正在前台运行的Service,那么notification 也一并被清除。


Service生命周期(Managing the Lifecycle of a Service)



从Service的启动到销毁,有两种路径:

  • A started service:需手动停止
  • A bound service:可自动停止


如下图所示 :



这两条路径并不是毫不相干的:当调用startService()start一个Service后,您仍可以bind该Service。比如,当播放音乐时,需调用startService()启动指定播放的音乐,当需要获取该音乐的播放进度时,有需要调用bindService(),在这种情况下,知道Service被unbind ,调用stopService() 或stopSelf()都不能停止该Service。


实现Service的生命周期回调(Implementing the lifecycle callbacks)


    int mStartMode;       // indicates how to behave if the service is killed
    IBinder mBinder;      // interface for clients that bind
    boolean mAllowRebind; // indicates whether onRebind should be used

    @Override
    public void onCreate() {
        // The service is being created
    }
    @Override
    public int onStartCommand(Intent intent, int flags, int startId) {
        // The service is starting, due to a call to startService()
        return mStartMode;
    }
    @Override
    public IBinder onBind(Intent intent) {
        // A client is binding to the service with bindService()
        return mBinder;
    }
    @Override
    public boolean onUnbind(Intent intent) {
        // All clients have unbound with unbindService()
        return mAllowRebind;
    }
    @Override
    public void onRebind(Intent intent) {
        // A client is binding to the service with bindService(),
        // after onUnbind() has already been called
    }
    @Override
    public void onDestroy() {
        // The service is no longer used and is being destroyed
    }
}


这些生命周期方法在使用时无需调用各自的父类方法。



在两条生命周期路径中,都包含了两个嵌套的生命周期:

  • 完整生命周期( entire lifetime ):从onCreate()被调用到onDestroy()返回。与Activity类似,一般在onCreate()中做一些初始化工作,而在onDestroy()做一些资源释放工作。如,若Service在后台播放一个音乐,就需要在onCreate()方法中开启一个线程启动音乐,并在onDestroy()中结束线程。
  • -


无论是startService() 还是 bindService()启动Service,onCreate() 和 onDestroy()均会被回调。


  • 活动生命周期(active lifetime):从onStartCommand() 或 onBind()回调开始。由相应的startService() 或 bindService()调用。

    若是Start Service,那么Service的活动生命周期结束就意味着其完整生命周期结束 (the active lifetime ends the same time that the entire lifetime ends),即便onStartCommand()返回后,Service仍处于活动状态;若是bound Service,那么当onUnbind()返回时,Service的活动生命周期结束。

    !请注意:针对Start Service,由于Service中没有类似onStop()的回调,所以在调用stopSelf() 或 stopService()后,只有onDestroy()被回调标志着Service已停止。

时间: 2024-10-18 11:36:01

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