Android--Service之基础

前言

　　本篇博客聊一下Android下的Service组件，对于Service组件，有点类似于Windows下的服务。Service是Android四大组件中与Activity最相似的组件，它们的区别在于：Service一直在后台运行，它没有用户界面。一旦Service被启动起来之后，它就与Activity一样，也具有自己的生命周期。

　　在开发过程中，对于Activity与Service的选择标准是：如果某个程序组件需要在运行时向用户呈现某种界面，或者该程序需要与用户交互，就需要使用Activity，否则就应该考虑使用Service。

　　本篇博客主要内容：

1. Service概述
2. Service清单文件配置
3. Service开发步骤
4. startService
5. bindService
6. Service的适用场景

Service概述

　　与开发一个Activity类似，它需要继承Service这个抽象类，并在实现类中，需要重写一些回调方法，用于处理Service的生命周期各部分的操作。而Service也是继承自Context，因此它也可以调用Context里定义的如getResource()、getContentResolver()等方法。

　　Service中定义的生命周期方法，对Service服务的开发大部分工作就围绕以下几个方法进行操作：

• void onCreate()：当该Service第一次被创建后将立即回调该方法。
• void onStartCommand(Intent intent,int flags,int startId)：每次通过startService()方法启动Service时都会被回调。
• void onDestroy()：当Service被关闭前会被回调。
• abstract IBinder onBind(Intent intent)：该方法是Service子类必须实现的方法，如果不需要通过绑定的方式启动服务，可以返回Null。
• boolean onUnbind(Intent intent)：当Service上绑定的所有客户端都断开连接将回调该方法。

 　　通过服务的启动方式与适用范围，可将服务分为两类服务：

• start：启动服务，当一个Android组件（如一个Activity）调用startService()的时候，启动一个服务。服务一旦启动，就可以一直在后台运行下去，即使这个启动它的组件被摧毁。这样的服务模式，通常用于执行一个操作而不需要返回结果给调用者。
• Bound：绑定服务，当一个Android组件（如一个Activity）调用bindService()。一个绑定服务提供了一个客户端到服务端的接口，允许组件与服务之间进行交互，这样可以实现跨进程的通信。绑定服务的生命周期默认是跟随它的绑定组件的，但是一个绑定服务可以绑定多个Android组件，如果这些Android组件都被销毁，那么这个绑定服务也将被销毁。

　　虽然上面提到了服务有两种类别，但是一个服务类所要继承的类是一样的，都是Service类。也就是说，一个服务，可以包含上面两种运行方式的服务，只是与它重载的方法有关，如果重写了onStartCommand()即支持启动服务，如果重写onBiind()即支持绑定服务，所以如果同时重载实现这两个方法即可实现两种服务。

　　而对于两种启动方式的服务，生命周期中被回调的方法也不一样，下图明确说明了Service两种情况下的生命周期：

 

清单文件的配置

　　Service是Android四大组件之一，所以它也必须在 AndroidManifest清单文件中进行配置，否则系统将找不到这个服务。与Activity一样，Service的配置也是在<application/>节点下，使用<service/>配置，其中android:name属性为Service类。

　　如果开发的服务需要被外部应用操作，还需要配置<intent-filter/>节点，但是如果仅本程序使用，则无需配置它也可以。

　　如果这个服务强制仅本应用操作，可以配置<service/>节点的android:exported属性为false，这样即使配置了<intent-filter/>，外部应用也无法操作这个服务，android:exported属性默认为true。

　　清单文件配置示例：

    <application>
         <!-- 普通的服务 -->
        <service android:name=".Service1"></service>
        <!-- 可被外部应用访问的服务 -->
        <service android:name=".Service2">
            <intent-filter >
                <action android:name="com.bgxt.Service2"/>
            </intent-filter>
        </service>
        <!-- 无法被外部应用访问的服务 -->
        <service android:name=".Service3"  android:exported="false">
            <intent-filter >
                <action android:name="com.bgxt.Service3"/>
            </intent-filter>
        </service>
    </application>

Service的开发步骤

　　既然Service是一个与Activity类似的Android组件，所以它的开发步骤大致也为一下几步：

1. 开发一个服务类，需要继承Service或者IntentService。
2. 在AndroidManifest清单文件中注册Service组件。
3. 在一个Android组件中启动这个开发的Service组件。
4. 服务使用完成之后，需要停止这个服务。

启动服务

　　启动服务必须实现Service.onStartCommond()方法。启动服务使用startService(Intent intent)方法开启一个服务，仅需要传递一个Intent对象即可，在Intent对象中指定需要启动的服务。而使用startService()方法启动的服务，在服务的外部，必须使用stopService()方法停止，在服务的内部可以调用stopSelf()方法停止当前服务。一旦使用startService()或者stopSelf()方法请求停止服务，系统会就会尽快销毁这个服务。

　　对于启动服务，一旦启动将与访问它的组件无任何关联，即使访问它的组件被销毁了，这个服务也一直运行下去，直到被销毁！

启动服务-示例

　　下面开发一个简单的使用startService()启动的服务，首先开发一个服务类：

package com.example.intentdemo2;

import android.app.Service;
import android.content.Intent;
import android.os.IBinder;
import android.util.Log;

public class StartService extends Service {
    private final static String TAG = "main";

    @Override
    public IBinder onBind(Intent arg0) {
        // 仅通过startService()启动服务，所以这个方法返回null即可。
        return null;
    }

    @Override
    public void onCreate() {
        super.onCreate();
        Log.i(TAG, "Service is Created");        
    }

    @Override
    public int onStartCommand(Intent intent, int flags, int startId) {
        Log.i(TAG, "Service is started");
        return super.onStartCommand(intent, flags, startId);
    }

    @Override
    public void onDestroy() {
        Log.i(TAG, "Service is Destroyed");
        super.onDestroy();
    }

}

　　虽然这个Service类没有什么处理逻辑，但是它包含了Service框架，在实际开发过程中，只需要在其中回调的方法中加入实际的业务实现代码即可。下面再使用一个Activity来操作这个服务，在这个Activity中有两个按钮，分别用于启动和停止这个服务。

package com.example.intentdemo2;

import android.app.Activity;
import android.content.ComponentName;
import android.content.Intent;
import android.os.Bundle;
import android.util.Log;
import android.view.View;
import android.widget.Button;

public class ServiceActivity1 extends Activity {
    private Button btnSer1, btnSer2;
    private Intent service=null;
    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_service1);
        btnSer1 = (Button) findViewById(R.id.btnSer1);
        btnSer2 = (Button) findViewById(R.id.btnSer2);
        // 设置服务启动的Intent
        service=new Intent(ServiceActivity1.this,StartService.class);
        btnSer1.setOnClickListener(new View.OnClickListener() {

            @Override
            public void onClick(View v) {
                // 启动服务
                startService(service);
            }
        });

        btnSer2.setOnClickListener(new View.OnClickListener() {

            @Override
            public void onClick(View v) {
                // 停止服务
                stopService(service);
            }
        });
    }
}

　　执行结果均在日志中，可以在LogCat中查看，先启动服务，再停止服务：

 　　

绑定服务

　　如果Service和宿主之间需要进行方法调用或者数据交换，则应该使用Context对象的bindService()和unbindService()方法来绑定和解除绑定服务。

　　Context的bindService()方法的完整方法签名为：

　　　　bindService(Intent service,ServiceConnection conn,int flags)

　　下面简单介绍一下这个方法的三个参数的意义：

• service：通过Intent指定要绑定的Service。
• conn：一个ServiceConnection对象，该对象用于监听访问者与Service对象的onServiceConnected()方法。
• flags：指定绑定时是否自动创建Service。0不自动创建、BIND_AUTO_CREATE，自动创建。

　　从上面的bindService方法可以看出，绑定一个服务于宿主交互，依托于一个ServiceConnection接口，这个接口对象必须声明在主线程中，通过实现其中的两个方法，来实现与Service的交互，下面分别介绍一下这两个方法：

• void onServiceConnection(ComponentName name,IBinder service)：绑定服务的时候被回调，在这个方法获取绑定Service传递过来的IBinder对象，通过这个IBinder对象，实现宿主和Service的交互。
• void onServiceDisconnected(ComponentName name)：当取消绑定的时候被回调。但正常情况下是不被调用的，它的调用时机是当Service服务被意外销毁时，例如内存的资源不足时这个方法才被自动调用。

 　　在使用绑定的服务的时候，该Service类必须提供一个IBinder onBind(Intent intent)方法，在绑定本地Service的情况下，onBind()方法说返回的IBinder对象会传给宿主的ServiceConnection.onServiceConnected()方法的service参数，这样宿主就可以通过IBinder对象与Service进行通信。实际开发中一般会继承Binder类（IBinder的实现类）的方式实现自己的IBinder对象。

　　需要注意的是，如果绑定服务提供的onBind()方法返回为Null，则也可以使用bindService()启动服务，但不会绑定上Service，因此宿主的ServiceConnection.onServiceConnected()方法不会被执行，也就不存在于宿主与服务的交互。

绑定服务-示例

　　说了这么多绑定服务相关的内容，下面通过一个例子来实现Service的绑定与数据交互。

　　开发一个Service类，用于进行绑定，在Service类中，做一个简单的数值累加，每秒加一。

package com.example.intentdemo2;

import android.app.Service;
import android.content.Intent;
import android.os.Binder;
import android.os.IBinder;
import android.util.Log;

public class BindService extends Service {
    private final static String TAG = "main";
    private int count;
    private boolean quit;
    
    private Thread thread;
    private MyBinder binder=new MyBinder();
    public class MyBinder extends Binder
    {
        // 声明一个方法，把count暴露给外部程序。
        public int getCount(){
            return count;
        }
    }
    
    @Override
    public void onCreate() {
        super.onCreate();
        Log.i(TAG, "Service is Created");
        thread=new Thread(new Runnable() {            
            @Override
            public void run() {
                // 每间隔一秒count加1 ，直到quit为true。
                while(!quit){
                    try{
                        Thread.sleep(1000);
                    }catch(InterruptedException e){
                        e.printStackTrace();
                    }
                    count++;
                }
            }
        });
        thread.start();
    }
    
    @Override
    public boolean onUnbind(Intent intent) {
        Log.i(TAG, "Service is Unbinded");
        return true;
    }
    
    @Override
    public int onStartCommand(Intent intent, int flags, int startId) {
        Log.i(TAG, "Service is started");
        return super.onStartCommand(intent, flags, startId);
    }

    @Override
    public void onDestroy() {
        super.onDestroy();
        Log.i(TAG, "Service is Destroyed");
        this.quit=true;
        
    }
    
    @Override
    public IBinder onBind(Intent intent) {
        Log.i(TAG, "Service is Binded");
        return binder;
    }
}

　　然后使用一个Activity来绑定上面这个Service类，并且声明一个ServiceConnection对象，用于进行数据交互。 

package com.example.intentdemo2;

import android.app.Activity;
import android.app.Service;
import android.content.ComponentName;
import android.content.Intent;

import android.content.ServiceConnection;
import android.os.Bundle;
import android.os.IBinder;
import android.util.Log;
import android.view.View;
import android.widget.Button;
import android.widget.Toast;

public class ServiceActivity2 extends Activity {
    private final String TAG = "main";
    Button bind, unbind, getServiceStatus;
    BindService.MyBinder binder;
    private ServiceConnection conn = new ServiceConnection() {
        @Override
        public void onServiceDisconnected(ComponentName name) {            
            Log.i(TAG, "--Service Disconnected--");
        }
        @Override
        public void onServiceConnected(ComponentName name, IBinder service) {
            Log.i(TAG, "--Service Connected--");
            // 取得Service对象中的Binder对象
            binder = (BindService.MyBinder) service;
        }
    };

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_bindservice1);
        
        bind = (Button) findViewById(R.id.bind);
        unbind = (Button) findViewById(R.id.unbind);
        getServiceStatus = (Button) findViewById(R.id.getServiceStatus);
        
        final Intent intent = new Intent();
        // 指定开启服务的action
        intent.setAction("com.bgxt.BindServiceDemo");
        
        bind.setOnClickListener(new View.OnClickListener() {

            @Override
            public void onClick(View v) {
                // 绑定服务到当前activity中
                bindService(intent, conn, Service.BIND_AUTO_CREATE);
            }
        });
        unbind.setOnClickListener(new View.OnClickListener() {

            @Override
            public void onClick(View v) {
                // 解除绑定
                binder=null;
                unbindService(conn);
            }
        });
        getServiceStatus.setOnClickListener(new View.OnClickListener() {

            @Override
            public void onClick(View v) {
                if(binder!=null)
                {
                    // 通过绑定服务传递的Binder对象，获取Service暴露出来的数据
                    Toast.makeText(ServiceActivity2.this,
                            "Service的Count值为" + binder.getCount(),
                            Toast.LENGTH_SHORT).show();
                    Log.i(TAG, "Service的Count值为" + binder.getCount());
                }
                else
                {
                    Toast.makeText(ServiceActivity2.this,
                            "还没绑定呢，先绑定。",
                            Toast.LENGTH_SHORT).show();
                }                
            }
        });
    }
}

　　执行结果，先绑定服务，然后获取当前服务运行时count的值，最后解除绑定，把执行过程输出到LogCat中。

Service的选用

　　相信看完以上的内容，对Android下Service组件有了一定的了解，但是对于选用startService()还是使用bindService()，有一些原则需要讲明。如果仅仅是想要启动一个后台服务长期驻留在内存中执行某项任务，那么仅使用startService()启动一个服务即可。但是如果想要与正在运行的服务进行交互，一种方式是使用broadcast，这个以后再介绍，另外一种方式就是使用bindService()绑定一个服务到组件上，使用broadcast的缺点是如果数据交互频繁，容易造成性能上的问题，并且BroadcastReceiver本身执行代码的时间不确定，也许代码执行到一半，后面的代码将不被执行，但是使用bindService()绑定服务即没有这些问题。另外，如果一个服务是依托于某项应用的，那么也最好使用绑定服务，在依托的应用启动的时候绑定服务，这样可以在不使用的时候避免浪费系统资源。

　　源码下载

总结

　　值得注意的是，Android下的Service组件也是运行在主线程中的，所以一些Android4.0+无法在主线程上进行的操作，在Service中也必须另外开启线程来完成，如访问网络，还可以使用继承Service的子类IntentService来实现，这个内容会在之后的博客中介绍。Android系统本身还提供了大量的Service组件，开发人员可以通过这些系统Service来操作Android系统本身，这不属于本篇博客的范畴，以后再慢慢详解。