Android JobService的使用及源码分析

Google在Android 5.0中引入JobScheduler来执行一些需要满足特定条件但不紧急的后台任务，APP利用JobScheduler来执行这些特殊的后台任务时来减少电量的消耗。本文首先介绍JobSerice的使用方法，然后分析JobService的源码实现。

JobService的使用

使用JobScheduler的时候需要把待执行的后台任务封装到JobService中提交。下面就来介绍JobService的使用，首先看一下JobService是什么东东。

 

从上面的截图，可以看出JobService继承自Service，并且是一个抽象类。在JobService中有两个抽象方法onStartJob(JobParameters)和onStopJob(JobParameters)。onStartJob在JobService被调度到的时候会执行，我们只需要继承JobService然后重写onStartJob方法，并在里面执行我们的后台任务就可以了。

下面给出一个JobService的使用实例。

首先，定义一个JobService的子类，如：

public class MyJobService extends JobService {
    public static final String TAG = MyJobService.class.getSimpleName();

    @Override
    public boolean onStartJob(JobParameters params) {
        Log.i(TAG, "onStartJob:" + params.getJobId());
        Toast.makeText(MyJobService.this, "start job:" + params.getJobId(), Toast.LENGTH_SHORT).show();
        jobFinished(params, false);//任务执行完后记得调用jobFinsih通知系统释放相关资源
        return false;
    }

    @Override
    public boolean onStopJob(JobParameters params) {
        Log.i(TAG, "onStopJob:" + params.getJobId());
        return false;
    }
}

在MyJobService中，onStartJob里面的逻辑非常简单：弹出一个Toast。定义完JobService之后，剩下的工作就是提交Job了，这里我们在Activity中实现，用户点击button来提交任务。Activity的代码如下：

public class MainActivity extends Activity {

    public static final String TAG = MainActivity.class.getSimpleName();
    private int mJobId = 0;

    private EditText mDelayEditText;
    private EditText mDeadlineEditText;
    private RadioButton mWiFiConnectivityRadioButton;
    private RadioButton mAnyConnectivityRadioButton;
    private CheckBox mRequiresChargingCheckBox;
    private CheckBox mRequiresIdleCheckbox;

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);

        mDelayEditText = (EditText) findViewById(R.id.delay_time);
        mDeadlineEditText = (EditText) findViewById(R.id.deadline_time);
        mWiFiConnectivityRadioButton = (RadioButton) findViewById(R.id.checkbox_unmetered);
        mAnyConnectivityRadioButton = (RadioButton) findViewById(R.id.checkbox_any);
        mRequiresChargingCheckBox = (CheckBox) findViewById(R.id.checkbox_charging);
        mRequiresIdleCheckbox = (CheckBox) findViewById(R.id.checkbox_idle);
    }

    public void onBtnClick(View view) {
        JobScheduler scheduler = (JobScheduler) getSystemService(Context.JOB_SCHEDULER_SERVICE);
        ComponentName componentName = new ComponentName(MainActivity.this, MyJobService.class);
        JobInfo.Builder builder = new JobInfo.Builder(++mJobId, componentName);


        String delay = mDelayEditText.getText().toString();
        if (delay != null && !TextUtils.isEmpty(delay)) {
            //设置JobService执行的最小延时时间
            builder.setMinimumLatency(Long.valueOf(delay) * 1000);
        }
        String deadline = mDeadlineEditText.getText().toString();
        if (deadline != null && !TextUtils.isEmpty(deadline)) {
            //设置JobService执行的最晚时间
            builder.setOverrideDeadline(Long.valueOf(deadline) * 1000);
        }
        boolean requiresUnmetered = mWiFiConnectivityRadioButton.isChecked();
        boolean requiresAnyConnectivity = mAnyConnectivityRadioButton.isChecked();
        //设置执行的网络条件
        if (requiresUnmetered) {
            builder.setRequiredNetworkType(JobInfo.NETWORK_TYPE_UNMETERED);
        } else if (requiresAnyConnectivity) {
            builder.setRequiredNetworkType(JobInfo.NETWORK_TYPE_ANY);
        }
        builder.setRequiresDeviceIdle(mRequiresIdleCheckbox.isChecked());//是否要求设备为idle状态
        builder.setRequiresCharging(mRequiresChargingCheckBox.isChecked());//是否要设备为充电状态

        scheduler.schedule(builder.build());
        Log.i(TAG, "schedule job:" + mJobId);
    }
    //......
    }

这里重点看一下26----55行，在button的单击事件响应中，先通过getSystemService拿到系统的JobScheduler，然后使用JobInfo.Buidler来构造一个后台任务，具体看28----55行。在设置后台任务的参数时，需要特别注意的是：以下五个约束条件我们需要至少指定其中的一个，否则调用JobInfo.Buidler的build方法时会抛异常，导致后台任务构造失败。五个约束条件如下：

1）最小延时

2）最晚执行时间

3）需要充电

4）需要设备为idle（空闲）状态（一般很难达到这个条件吧）

5）联网状态（NETWORK_TYPE_NONE--不需要网络，NETWORK_TYPE_ANY--任何可用网络，NETWORK_TYPE_UNMETERED--不按用量计费的网络）

其实仔细想一想也有道理，其实约束条件决定了JobService在什么时候执行，如果都没指定，系统就不知道在什么来执行我们的JobService了。如果我们的后台任务满足以上的一个或多个条件，就可以考虑是不是应该用JobService来执行。

运行效果如下：

JobService源码分析 

JobService内部的运行机制究竟是怎样的？既然继承子Service，那么它至少要重写onStartCommand或者onBind。实际上JobService选择的是重写onBind。为什么使用bind方式呢？上面有提到，JobService是通过JobScheduler来调度，很明显这里会涉及到跨进程通信，如果使用AIDL（当然也可以使用Messenger）就可以很容易实现了。看一下源码：

/** @hide */
public final IBinder onBind(Intent intent) {
    return mBinder.asBinder();
}

很明显，这里采用的是AIDL方式。在看一下mBinder的定义：

/** Binder for this service. */
IJobService mBinder = new IJobService.Stub() {
    @Override
    public void startJob(JobParameters jobParams) {
        ensureHandler();
        Message m = Message.obtain(mHandler, MSG_EXECUTE_JOB, jobParams);
        m.sendToTarget();
    }
    @Override
    public void stopJob(JobParameters jobParams) {
        ensureHandler();
        Message m = Message.obtain(mHandler, MSG_STOP_JOB, jobParams);
        m.sendToTarget();
    }
};

/** @hide */
void ensureHandler() {
    synchronized (mHandlerLock) {
        if (mHandler == null) {
            mHandler = new JobHandler(getMainLooper());
        }
    }
}

从这里可以看到，JobService定义了一个IJobService接口，在这个接口里面定义了startJob和stopJob两个方法来让JobScheduler调度我们的后台任务的执行。这两个方法的实现也很简单，分别发送了MSG_EXECUTE_JOB和MSG_STOP_JOB两个Message。ensureHandler从名字上看，应该就是用来初始化一个Handler吧。看一下源码就知道了：

/** @hide */
void ensureHandler() {
    synchronized (mHandlerLock) {
        if (mHandler == null) {
            mHandler = new JobHandler(getMainLooper());
        }
    }
}

从这里可以看到，在JobService里面定义了一个JobHandler。注意下这里使用的是getMainLooper()，因此，消息是在主线程中处理。继续看JobHandler是怎么处理这两个消息的：

class JobHandler extends Handler {
    JobHandler(Looper looper) {
        super(looper);
    }

    @Override
    public void handleMessage(Message msg) {
        final JobParameters params = (JobParameters) msg.obj;
        switch (msg.what) {
            case MSG_EXECUTE_JOB:
                try {
                    boolean workOngoing = JobService.this.onStartJob(params);
                    ackStartMessage(params, workOngoing);
                } catch (Exception e) {
                    Log.e(TAG, "Error while executing job: " + params.getJobId());
                    throw new RuntimeException(e);
                }
                break;
            case MSG_STOP_JOB:
                try {
                    boolean ret = JobService.this.onStopJob(params);
                    ackStopMessage(params, ret);
                } catch (Exception e) {
                    Log.e(TAG, "Application unable to handle onStopJob.", e);
                    throw new RuntimeException(e);
                }
                break;
            case MSG_JOB_FINISHED:
                final boolean needsReschedule = (msg.arg2 == 1);
                IJobCallback callback = params.getCallback();
                if (callback != null) {
                    try {
                        callback.jobFinished(params.getJobId(), needsReschedule);
                    } catch (RemoteException e) {
                        Log.e(TAG, "Error reporting job finish to system: binder has gone" +
                                "away.");
                    }
                } else {
                    Log.e(TAG, "finishJob() called for a nonexistent job id.");
                }
                break;
            default:
                Log.e(TAG, "Unrecognised message received.");
                break;
        }
    }
    ......//省略部分代码
 }

从源码中，可以很清楚的看到，在第10----18行，处理在startJob中发出的消息，这里会调用JobService.this.onStartJob(params)来执行任务，在第19----27调用JobService.this.onStopJob(params)来通知我们需要停止任务了。如果我们的后台任务需要在wifi可用的时候才执行的话，如果在任务执行的过程中wifi断开了，那么系统就调用onStopService来通知我们停止运行。

再次强调一下，JobService中的后台任务是在主线程中执行，这里一定不能执行耗时的任务。虽然在JobService中使用了Binder，但是最后还是通过Handler将任务调度到主线程中来执行。

在上面的例子用，有提到在JobInfo.Builder中配置JobService的时候需要指定至少一个约束（触发）条件，否则会抛出异常，这里我们也看一下JobInfo.Builder的build方法：

public JobInfo build() {
    // Allow jobs with no constraints - What am I, a database?
    if (!mHasEarlyConstraint && !mHasLateConstraint && !mRequiresCharging &&
            !mRequiresDeviceIdle && mNetworkType == NETWORK_TYPE_NONE) {
        throw new IllegalArgumentException("You're trying to build a job with no " +
                "constraints, this is not allowed.");
    }
    mExtras = new PersistableBundle(mExtras);  // Make our own copy.
    // Check that a deadline was not set on a periodic job.
    if (mIsPeriodic && (mMaxExecutionDelayMillis != 0L)) {
        throw new IllegalArgumentException("Can't call setOverrideDeadline() on a " +
                "periodic job.");
    }
    if (mIsPeriodic && (mMinLatencyMillis != 0L)) {
        throw new IllegalArgumentException("Can't call setMinimumLatency() on a " +
                "periodic job");
    }
    if (mBackoffPolicySet && mRequiresDeviceIdle) {
        throw new IllegalArgumentException("An idle mode job will not respect any" +
                " back-off policy, so calling setBackoffCriteria with" +
                " setRequiresDeviceIdle is an error.");
    }
    return new JobInfo(this);
}

从第3----7行，可知，如果5个约束条件都没有指定的时候，会抛出IllegalArgumentException。其实仔细想一想也有道理，其实约束条件决定了JobService在什么时候执行，如果都没指定，系统就不知道在什么来执行我们的JobService了。

总结

最后，总结一下JobService的使用：

1）先继承JobService，并重写startJob和stopJob

2）在manifest.xml中声明JobService的时候，记得一定要加上

android:permission=”android.permission.BIND_JOB_SERVICE”

3）后台任务不能执行耗时任务，如果一定要这么做，一定要再起一个线程去做，使用 thread/handler/AsyncTask都可以。

4）JobService一定要设置至少一个执行条件，如有网络连接、充电中、系统空闲...

5）任务执行完后记得调用jobFinish通知系统释放相关资源

如果我们的后台任务满足JobService的一个或多个约束条件，就可以考虑是不是应该用JobService来执行。

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