Android學習筆記39：Android四大組件之Service

　　Android應用程序的四大組件分別是Activity、Service、BroadcastReceiver和ContentProvider。其中，有關Activity的介紹可以參閱博文《Android學習筆記38：Android四大組件之Activity》。有關ContentProvider的使用方法可以參閱博文《Android學習筆記37：使用Content Providers方式共享數據》

　　本文將主要對Service進行介紹。

 

1.Service簡介

　　與Activity不同，Service沒有提供與用戶進行交互的用戶界面。Service是運行在后台的一種Android組件，當應用程序需要進行某種不需要前台顯示的計算或數據處理時，就可以啟動一個Service來實現。

　　使用Service的目的通常有兩個：后台運行和跨進程訪問。通過啟動一個Service，可以在不顯示界面的前提下在后台運行指定的任務，這樣可以不影響用戶進行界面操作。通過AIDL（Android Interface Definition Language）服務實現不同進程之間的通信。

1.1Service的生命周期

　　Service一般由Activity或其他的Context對象來啟動，啟動方式有兩種，對應的生命周期也不相同，具體如圖1所示。

圖1 Service生命周期示意圖

　　由圖1可以看出，通過startService()方法和通過bindService()方法啟動Service是不一樣的，下面就具體說說這兩種方式的區別。

1.2通過startService()方法啟動Service

　　一個Service從啟動到銷毀會經歷3個階段，分別是啟動服務、服務執行和銷毀服務。當Service經歷上述3個階段時，會分別調用Service類中的3個相應的事件方法：

　　（1）public void onCreate();

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

　　（3）public void onDestroy();

　　其中，onCreate()方法用於創建Service；onStartCommand()方法用於開始Service；onDestroy()方法用於銷毀服務。

　　需要注意的一點是，一個Service只會被創建一次，銷毀一次，但可以開始多次，也就是說，onCreate()方法和onDestroy()只會被調用一次，而onStartCommand()方法卻可以被多次調用。

　　下面就來簡單的驗證一下。

　　首先，我們需要自定義一個Service，讓其繼承android.app.Service類，並實現其中的onCreate()、onStartCommand()和onDestroy()方法。這里，我創建了一個名為“MyService”的Service類，具體代碼如下：

　　/*
     * 自定義的Service類
     * 博客園-依舊淡然
     */
　　public class MyService extends Service {
　　
　　    private static final String TAG = "MyService";
　　    
　　    @Override
　　    public void onCreate() {
　　        super.onCreate();
　　        Log.i(TAG, "MyService-->onCreate()");
　　    }

　　    @Override
　　    public int onStartCommand(Intent intent, int flags, int startId) {
　　        Log.i(TAG, "MyService-->onStartCommand()");
　　        return super.onStartCommand(intent, flags, startId);
　　    }
　　
　　    @Override
　　    public IBinder onBind(Intent intent) {
　　        return null;
　　    }
　　    
　　    @Override
　　    public void onDestroy() {
　　        super.onDestroy();
　　        Log.i(TAG, "MyService-->onDestroy()");
　　    }
　　}

　　其中，onBind()方法是android.app.Service類的抽象方法，所以必須在子類MyService中實現。使用bindService()方法啟動Service時，需要用到該方法，這里暫時未用到，所以直接返回null即可。

　　實現了自定義的MyService之后，我們便可以在Context對象（比如Activity）中通過調用startService(Intent intent)方法來啟動Service，或是通過調用stopService(Intent intent)方法來終止Service。其中，startService()方法和stopService()方法中的參數intent可以用來指定想要啟動和終止Service是哪一個。如下的代碼，實現了通過Button按鈕button_startService啟動MyService，通過Button按鈕button_stopService停止Service。

    /*
     * 實現事件監聽器接口
     * 博客園-依舊淡然
     */
    private OnClickListener clickListenter = new OnClickListener() {
        public void onClick(View view) {
            switch(view.getId()) {
            case R.id.button_startService:                    //啟動Service
                Intent intent_startService = new Intent(MainActivity.this, MyService.class);
                startService(intent_startService);
                break;
            case R.id.button_stopService:                    //停止Service
                Intent intent_stopService = new Intent(MainActivity.this, MyService.class);
                stopService(intent_stopService);
                break;
            }
        }
    };

　　最后，我們還需要在AndroidManifest.xml文件中注冊我們自定義的MyService組件，即在<application></application>標簽中添加如下代碼即可：

　　<!-- 注冊MyService組件 -->
    <service 
        android:name=".MyService"    >
    </service>

　　至此，我們便完成了MyService的創建。

　　運行程序，點擊Button按鈕button_startService啟動MyService，可以看到“MyService-->onCreate()”以及“MyService-->onStartCommand()”的Log輸出信息，表明MyService已經啟動。同時，我們也可以點擊Menu，退出MainActivity，並依次選擇Settings/Applications/Running Services，可以看到如圖2所示的界面。

圖2 MyService運行在后台

　　由圖2可以看出，即使退出了MainActivity（MyService的啟動者），MyService也不會停止，它仍然會在后台運行。

　　當我們再次運行程序，並再次點擊Button按鈕button_startService啟動MyService時，可以看到“MyService-->onStartCommand()”的Log輸出信息，表明當Service已經啟動時，如果再次調用startService()方法，將只會調用Service類的onStartCommand()方法。

　　最后，當我們Button按鈕button_stopService時，可以看到“MyService-->onDestroy()”的Log輸出信息，表明MyService調用了onDestroy()方法停止了Service。

1.3通過bindService()方法啟動Service

　　可以看到，通過startService()方式啟動Service時，即使啟動該Service的Context對象（比如Activity）關閉了，Service仍然會一直運行在后台（如果沒有調用stopService()方法的話）。有時我們希望當啟動Service的Context對象關閉時，Service也隨之關閉，這時我們就可以通過使用bindService()方法來啟動Service。通過bindService()方法啟動Service可以將Activity和Service綁定。

　　下面同樣以一個簡單的實例來說明如何創建一個Service，並通過bindService()方法來啟動該Service。

　　首先，我們需要自定義一個Service，讓其繼承android.app.Service類，並實現其中的onBind()、onRebind()和onUnbind()方法。這里，我創建了一個名為“BinderService”的Service類，具體代碼如下：

　　/*
　　 * 自定義的Service類
　　 * 博客園-依舊淡然
　　 */
　　public class BinderService extends Service {
　　
　　    private MyBinder myBinder = new MyBinder();        //MyBinder對象，用於獲得BinderService對象
　　    private static final String TAG = "BinderService";
　　    
　　    //成功綁定時調用該方法
　　    public IBinder onBind(Intent intent) {
　　        Log.i(TAG, "-->onBind()");
　　        return myBinder;
　　    }
　　    
　　    //重新綁定時調用該方法
　　    public void onRebind(Intent intent) {
　　        super.onRebind(intent);
　　        Log.i(TAG, "-->onRebind()");
　　    }
　　
　　    //解除綁定時調用該方法
　　    public boolean onUnbind(Intent intent) {
　　        Log.i(TAG, "-->onUnbind()");
　　        return super.onUnbind(intent);
　　    }
　　
　　    /*
　　     * MyBinder內部類，擴展自Binder類
　　     */
　　    public class MyBinder extends Binder {
　　        
　　        //獲取BinderService對象
　　        public BinderService getBinderService() {
　　            return BinderService.this;
　　        }
　　        
　　    }
　　
　　}

　　其中，當BinderService成功綁定時會調用onBind()方法；當BinderService重新綁定時會調用onRebind()方法；當BinderService解除綁定時會調用onUnbind()方法。MyBinder內部類繼承自Binder類，並實現了getBinderService()方法，用於獲取當前BinderService對象。

　　實現了自定義的BinderService之后，我們便可以在Context對象（比如Activity）中通過調用bindService(Intent service, ServiceConnection conn, int flags)方法啟動Service，或是通過調用unbindService(ServiceConnection conn)方法來終止Service。

　　在bindService()方法中，第一個參數service表示與Service類相關聯的Intent對象；第二個參數conn是一個ServiceConnection接口對象，負責連接Intent對象指定的Service，通過ServiceConnection對象可以獲得連接Service成功或者失敗的狀態；第三個參數flags，一般設置為Context.BIND_AUTO_CREATE。

　　創建ServiceConnection接口對象時，需要實現ServiceConnection接口中的抽象方法onServiceConnected()和onServiceDisconnected()。其中，onServiceConnected()方法在連接Service成功時會被調用，onServiceDisconnected()方法在連接Service失敗時會被調用。如下的代碼實現了這兩個方法。

    /*
     * 實現ServiceConnection接口
     * 博客園-依舊淡然
     */
    private ServiceConnection serviceConnection = new ServiceConnection() {

        //連接Service
        public void onServiceConnected(ComponentName name, IBinder iBinder) {
            isBinderServiceConnected = true;
            MyBinder myBinder = (MyBinder)iBinder;
            BinderService binderService = myBinder.getBinderService();//獲得BinderService對象
            //binderService.xxx();        //調用BinderService中的自定義方法，進行Service相關操作
        }

        //斷開Service
        public void onServiceDisconnected(ComponentName name) {
            isBinderServiceConnected = false;
        }
        
    };

　　通過以上的代碼可以看到，我們之前在BinderService類中定義的內部類MyBinder的作用就是獲取BinderService對象的實例。獲得了BinderService對象之后，便可以在Context對象中調用BinderService中的自定義方法，進行Service相關操作了。

　　需要注意的一點是，在Context對象中通過調用bindService()方法啟動Service時，onCreate()方法和onRebind()方法會被調用，在Context對象中通過調用unbindService()方法來終止Service時，onUnbind()方法和onDestroy()方法會被調用。

 

2.IntentService的使用

　　上面分別介紹了如何通過startService()方式和bindService()方法來啟動一個自定義的Service，在使用這兩個方法時需要注意以下兩個問題。

2.1 UI界面卡死

　　因為Service和啟動它的Context對象（比如Activity）是在同一個線程里面，所以當我們直接在onStartCommand()方法中進行Service操作時，將會導致UI界面卡死。

　　我們可以通過Thread.currentThread().getId()方法來獲得主線程以及Service線程的線程Id號，輸出Log信息如圖3所示。

圖3 Log輸出信息（1）

　　由圖3可以看出，Service和啟動它的Activity確實是在同一個線程里。這樣所帶來的直接后果就是，當Service進行比較耗時的操作時UI界面卡死。比如，點擊Button啟動一個Service進行文件下載，那么在文件下載期間，UI界面將無法和用戶進行交互。

2.2多進程調用

　　為了解決上面出現的問題，一種簡單的解決方法就是在Service的onStartCommand()方法中重新啟動一個線程，然后在新啟動的線程中進行文件下載等耗時的操作。如下面的代碼所示：

    @Override
    public int onStartCommand(Intent intent, int flags, int startId) {
        new MyThread().start();            //啟動一個新的線程
        return super.onStartCommand(intent, flags, startId);
    }

    /*
     * 內部類，用於啟動一個新的線程
     * 博客園-依舊淡然
     */    
　　private class MyThread extends Thread {

        @Override
        public void run() {
            try {
                Thread.sleep(2000);            //模擬文件下載等耗時的操作
                Log.i(TAG, "MyService線程ID-->" + Thread.currentThread().getId());
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
        
    }

　　很顯然，使用如上的方式，會比直接將文件下載等耗時的操作放在onStartCommand()方法中進行處理要好的多。

　　但是，當我們多次啟動Service時，onStartCommand()方法將多次被調用，從而導致啟動多個線程，如圖4所示。

圖4 Log輸出信息（2）

　　由圖4可以看出，使用改進后的方法，UI界面能夠實時響應用戶請求了，但是與此同時也引入了多線程調用的問題。

2.3 IntentService的使用

　　為了避免多線程調用的問題，Android提供了IntentService。

　　IntentService是Service的一個子類，主要用於處理異步請求。客戶端通過startService(Intent intent)方法傳遞Intent請求給IntentService。在IntentService中，創建了一個與應用程序主線程分開的worker thread，用來處理所有傳過來的Intent請求，當處理完所有的intent后停止Service。

　　實現IntentService的方法也很簡單，覆寫IntentService類的構造方法以及onHandleIntent()方法即可，在onHandleIntent()方法中可以完成比較耗時的操作。

　　如下的代碼自定義了一個名為“MyIntentService”的類，該類繼承自IntentService，並覆寫IntentService類的構造方法以及onHandleIntent()方法。

　　/*
　　 * MyIntentService類，繼承自IntentService
　　 * 博客園-依舊淡然
　　 */
　　public class MyIntentService extends IntentService {
　　    
　　    private static final String TAG = "MyIntentService";
　　    
　　    //構造方法
　　    public MyIntentService(String name) {
　　        super("MyIntentService");
　　    }
　　
　　    @Override
　　    protected void onHandleIntent(Intent intent) {
　　        try {
　　            Thread.sleep(2000);                //模擬文件下載等耗時的操作
　　            Log.i(TAG, "MyIntentService線程ID-->" + Thread.currentThread().getId());
　　        } catch (InterruptedException e) {
　　            e.printStackTrace();
　　        }            
　　    }
　　
　　}

　　當我們多次啟動MyIntentService時，可以看到如圖5所示的Log輸出信息。

圖5 Log輸出信息（3）

　　由圖5可以看出，使用IntentService確實可以避免多線程調用。這是因為，在IntentService中默認創建了一個work queue，當IntentService收到多個Intent請求時，IntentService會將這些Intent請求依次放入work queue中，然后一次只傳遞一個Intent請求到onHandleIntent()方法中進行處理，從而避免了多線程調用。

　　需要注意的一點是，在IntentService中默認實現了onBind()方法，其返回值為null。同樣，在IntentService中也默認實現了onStartCommand()方法，在這個方法中實現了將Intent請求放到work queue中。