入职小白随笔之Android四大组件——服务（Service）

时间 2019-11-29

标签随笔 android 四大组件服务 service 栏目 Android 繁體版

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Service

Android多线程编程

当咱们在程序中执行一些耗时操做时，好比发起一条网络请求，考虑到网速等缘由，服务器未必会马上响应咱们的请求，此时咱们就须要将这些操做放在子线程中去运行，以防止主线程被阻塞。android

线程的基本用法

新建一个类继承自Thread，而后重写父类的run()方法编程

class MyThread extends Thread{
    @Override
    public void run(){
        //处理具体的耗时逻辑
    }
}

如何启动这个线程呢，只须要new出一个MyThread的实例，而后调用它的start()方法，这样run()方法中的代码就会在子线程中运行了安全

new MyThread().start();

更多的时候咱们会选择使用实现Runnable接口的方式来定义一个线程服务器

class MyThread implements Runnable{
    @Override
    public void run(){
        //处理具体的耗时逻辑
    }
}

启动该线程的方法网络

MyThread  myThread  = new MyThread();
new Thread(myThread) .start();

这里Thread的构造函数接收一个Runnable参数，而咱们new出的MyThread 正是一个实现了Runable接口的对象，因此能够将它直接传入Thread的构造函数里。接着调用Thread的start()方法，run()方法中的代码就会在子线程中运行了。
固然若是不想专门定义一个类去实现Runnable接口，也可使用匿名类的方式实现多线程

new Thread(new Runnable(){
    @Override
    public void run(){
        //处理具体的耗时逻辑
    }
}).start();

在子线程中更新UI

和许多其余的GUI库同样，Android的UI也是线程不安全的，也就是说想要更新程序里的UI元素，必须在主线程中进行，不然就会出现异常。app

下面经过一个具体的例子来验证一下。新建一个AndroidThreadTest项目，修改activity_main.xml中的代码：异步

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<RelativeLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    android:layout_width="match_parent"
    android:layout_height="match_parent">

    <Button
        android:layout_width="match_parent"
        android:layout_height="wrap_content"
        android:id="@+id/change_text"
        android:text="Change Text"/>

    <TextView
        android:layout_width="wrap_content"
        android:layout_height="wrap_content"
        android:text="Hello World!"
        android:id="@+id/text"
        android:layout_centerInParent="true"
        android:textSize="20sp"/>

</RelativeLayout>

布局文件中定义了两个控件：TextView用于在屏幕的正中央显示一个Hello World字符串，Button用于改变TextView中显示的内容。咱们但愿在点击Button后能够把TextView中显示的字符串改为Nice to meet you。修改MainActivity中的代码：async

public class MainActivity extends AppCompatActivity implements View.OnClickListener{

    private TextView text;

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

        text = (TextView)findViewById(R.id.text);
        Button changeText = (Button) findViewById(R.id.change_text);
        changeText.setOnClickListener(this);
    }

    @Override
    public void onClick(View v){
        switch (v.getId()){
            case R.id.change_text:
                new Thread(new Runnable(){
                    @Override
                    public void run(){
                        text.setText("Nice to meet you");
                    }
                }).start();
                break;
            default:
                break;
        }
    }
}

咱们在Change Text按钮点击事件里开启了一个子线程，而后在子线程中调用TextView的setText()方法将显示的字符串改为Nice to meet you。代码逻辑很简单，不过咱们是在子线程中更新UI的。运行程序发现程序崩溃了：

从日志中咱们能够看出是因为在子线程中更新UI致使的。对于这种状况，Android提供了一套异步消息处理机制，完美的解决了在子线程中进行UI操做的问题。ide

解析异步消息处理机制

修改MainActivity中的代码：

public class MainActivity extends AppCompatActivity implements View.OnClickListener{

    private TextView text;

    public static final int UPDATE_TEXT = 1;

    private Handler handler = new Handler(){
        public void handleMessage(Message msg){
            switch (msg.what){
                case UPDATE_TEXT:
                    //在这里进行UI操做
                    text.setText("Nice to meet you");
                    break;
                default:
                    break;
            }
        }
    };

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

        text = (TextView)findViewById(R.id.text);
        Button changeText = (Button) findViewById(R.id.change_text);
        changeText.setOnClickListener(this);
    }

    @Override
    public void onClick(View v){
        switch (v.getId()){
            case R.id.change_text:
                new Thread(new Runnable(){
                    @Override
                    public void run(){
                       Message message = new Message();
                        message.what = UPDATE_TEXT;
                        handler.sendMessage(message);//将Message对象发送出去
                    }
                }).start();
                break;
            default:
                break;
        }
    }
}

这里咱们先是定义了一个整型常量UPDATE_TEXT，用于表示更新TextView这个动做。而后新增一个Handler对象，并重写父类的handleMessage()方法，在这里对具体的Message进行处理。若是发现Message的what字段的值等于UPDATE_TEXT，就将 TextView显示的内容改为Nice to meet you。下面再来看一下 Change Text按钮的点击事件中的代码。能够看到，此次咱们并无在子线程里直接进行UI操做。而是建立了一个Message(android.os.Message)对象，并将它的what字段的值指定为UPDATE_TEXT
而后调用Handler的sendMessage()方法将这条Message发送出去。很快，Handler就会收到这条Message，并在handleMessage()方法中对它进行处理。注意此时handleMessage()方法中的代码就是在主线程当中运行的了，因此咱们能够放心地在这里进行UI操做。接下来对Message携带的what字段的值进行判断，若是等于UPDATE_TEXT，就将 TextView显示的内容改为 Nice to meet you。如今从新运行程序，发现UI确实更新了。
下面来分析一下Android异步消息处理机制是如何工做的
Android异步消息处理主要由4个部分组成：Message、Handle、MessageQueue和Looper。

Message：Message是在线程之间传递的消息，它能够在内部携带少许的信息，用于在不一样线程之间交换数据。前面咱们使用到了Message的what字段，除此以外还可使用arg1和arg2字段来携带一些整型数据，使用obj字段携带一个Object对象。

Handler：Handler顾名思义也就是处理者的意思，它主要用于发送和处理消息的。发送消息通常是使用Handler的sendMessage()方法，而发出的消息通过一系列的展转处理后，最终会传递到Handler的handleMessage()方法中。

MessageQueue：MessageQueue是消息队列的意思，它主要用于存放全部经过Handler发送的消息。这部分消息会一直存在于消息队列中，等待被处理。每一个线程中只会有一个MessageQueue对象。

Looper：Looper是每一个线程中的MessageQueue的管家，调用Looper的loop()方法后，就会进入到一个无限循环当中，而后每当发现MessageQueue中存在一条消息，就会将它取出，并传递到Handler的handleMessage()方法中。每一个线程中也只会有一个Looper对象。

了解了 Message、 Handler、 Messagequeue以及 Looper的基本概念后，咱们再来把异步消息处理的整个流程梳理一遍。
首先须要在主线程当中建立一个Handler对象，并重写handMessage()方法。而后当子线程中须要进行UI操做时，就建立一个 Message对象，并经过Handler将这条消息发送出去。
以后这条消息会被添加到 MessageQueue的队列中等待被处理，而Looper则会一直尝试从MessageQueue中取出待处理消息，最后分发回Handler的handleMessage()方法中。
因为Handler是在主线程中建立的，因此此时handleMessage()方法中的代码也会在主线程中运行，因而咱们在这里就能够安心地进行UI操做了。
整个异步消息处理机制的流程示意图如图所示：

使用AsyncTask

为了更加方便在子线程中对UI进行更新，Android提供了一些好用的工具，好比AsyncTask。借助AsyncTask，即便对异步消息处理机制彻底不了解，也能够很简单的从子线程切换到主线程。因为AsyncTask是一个抽象类，因此若是咱们想使用它，就必须建立一个子类去继承它。在继承时咱们能够为AsyncTask类指定3个泛型参数：

Params：在执行AsyncTask时须要传入的参数，可用于在后台任务中使用

Progress：后台任务执行时，若是须要在界面上显示当前进度，则使用这里指定的泛型做为进度单位

Result：当任务执行完毕后，若是须要对结果进行返回，则使用这里指定的泛型做为返回值类型

所以一个最简单的自定义AsyncTask就能够写成以下方式：

class DownloadTask extends AsyncTask<Void , Integer , Boolean>{
...
}

这里咱们把AsyncTask的
第一个泛型参数指定为Void，表示在执行AsyncTask的时候不须要传人参数给后台任务。
第二个泛型参数指定为Integer，表示使用整型数据来做为进度显示单位。
第三个泛型参数指定为Boolean，则表示使用布尔型数据来反馈执行结果。
固然，目前咱们自定义的DownloadTask仍是一个空任务，并不能进行任何实际的操做，咱们还须要去重写 AsyncTask中的几个方法才能完成对任务的定制。
常常须要去重写的方法有如下4个。

onPreExecute()
这个方法会在后台任务开始执行以前调用，用于进行一些界面上的初始化操做，好比显示个进度条对话框等。

doInBackground(Params ..)
这个方法中的全部代码都会在子线程中运行，咱们应该在这里去处理全部的耗时任务。任务一旦完成就能够经过return语句来将任务的执行结果返回，若是AsyncTask的第三个泛型参数指定的是Void，就能够不返回任务执行结果。注意，在这个方法中是不能够进行UI操做的，若是须要更新UI元素，好比说反馈当前任务的执行进度，能够调用publishProgress(Progress..)方法来完成

onProgressUpdate(Progress ...)
当在后台任务中调用了publishProgress(Progress...)方法后，onProgressUpdate(Progress...)方法就会很快被调用，该方法中携带的参数就是在后台任务中传递过来的。在这个方法中能够对UI进行操做，利用参数中的数值就能够对界面元素进行相应的更新。

onPostExecute(Result)
当后台任务执行完毕并经过return语句进行返回时，这个方法就很快会被调用。返回的数据会做为参数传递到此方法中，能够利用返回的数据来进行一些UI操做，好比说提醒任务执行的结果，以及关闭掉进度条对话框等。
所以，一个比较完整的自定义AsyncTask就能够写成以下方式：

class DownloadTask extends AsyncTask<Void ,Integer,Boolean> {

    @Override
    protected void onPreExecute(){
        progressDialog.show();
    }

    @Override
    protected Boolean doInBackground(Void... params){
        try{
            while (true){
                int downloadPercent = doDownload();
                publishProgress(downloadPercent);
                if(downloadPercent >= 100){
                    break;
                }
            }
        }catch (Exception e){
            return false;
        }
        return true;
    }

    @Override
    protected void onProgressUpdate(Integer... values){
        //这里更新下载进度
        progressDialog.setMessage("Downloaded "+values[0]+"%");
    }

    @Override
    protected void onPostExecute(Boolean result){
        progressDialog.dismiss();
        if(result){
            Toast.makeText(context,"Download succeeded",Toast.LENGTH_SHORT).show();
        }else {
            Toast.makeText(context,"Download failed",Toast.LENGTH_SHORT).show();
        }
    }
}

在这个DownloadTask中
咱们在doInBackground()方法里去执行具体的下载任务。这个方法里的代码都是在子线程中运行的，于是不会影响到主线程的运行。注意这里虚构了一个doDownload()方法，这个方法用于计算当前的下载进度并返回,咱们假设这个方法已经存在了。在获得了当前的下载进度后，下面就该考虑如何把它显示到界面上了，因为 doInBackground()方法是在子线程中运行的，在这里确定不能进行UI操做，因此咱们能够调用publishProgress()方法并将当前的下载进度传进来，这样onProgressUpdate()方法就会很快被调用，在这里就能够进行UI操做了。当下载完成后，doInBackground()方法会返回一个布尔型变量，这样onPostExecute()方法就会很快被调用，这个方法也是在主线程中运行的。而后在这里咱们会根据下载的结果来弹出相应的Toast提示，从而完成整个DownloadTask任务。简单来讲，使用AsyncTask的诀窍就是，在doInBackground()方法中执行具体的耗时任务，在onProgressUpdate()方法中进行UI操做，在onPostExecute()方法中执行一些任务的收尾工做。
若是想要启动这个任务，只需编写如下代码便可：

new DownloadTask().execute();

以上就是AsyncTask的基本用法，怎么样，是否是感受简单方便了许多?咱们并不须要去考虑什么异步消息处理机制，也不须要专门使用一个Handler来发送和接收消息，只须要调用一下publishProgress()方法，就能够轻松地从子线程切换到UI线程了。

服务的基本用法

定义一个服务

咱们首先新建一个ServiceTest项目，而后右击com.example.servicetest新建一个服务。服务命名为MyService，Exported属性表示是否容许除了当前以外的其余程序访问这个服务Enabled属性表示是否启用这个服务，这里将两个属性都选上。下面是自动生成的代码：

public class MyService extends Service {
    public MyService() {
    }

    @Override
    public IBinder onBind(Intent intent) {
        // TODO: Return the communication channel to the service.
        throw new UnsupportedOperationException("Not yet implemented");
    }
}

能够看到，MyService是继承自Service类的，说明这是一个服务，其中有个onBind()方法，这是Service中惟一的一个抽象方法，因此必须在子类中实现，下面咱们重写Service中的另一些方法：

public class MyService extends Service {
    public MyService() {
    }

    @Override
    public IBinder onBind(Intent intent) {
        // TODO: Return the communication channel to the service.
        throw new UnsupportedOperationException("Not yet implemented");
    }
    
    @Override
    public void onCreate(){
        super.onCreate();
    }
    
    @Override
    public int onStartCommand(Intent intent,int flags,int startId){
        return super.onStartCommand(intent,flags,startId);
    }
    
    @Override
    public void onDestroy(){
        super.onDestroy();
    }
}

能够看到，这里咱们又重写了onCreate()、onStartCommand()和onDestroy()这3个方法，它们是每一个服务中最经常使用到的3个方法了。其中：onCreate()方法会在服务建立的时候调用
，onStartCommand()方法会在每次服务启动的时候调用，onDestroy()方法会在服务销毁的时候调用。一般状况下，若是咱们但愿服务一旦启动就马上去执行某个动做，就能够将逻辑写在onStartCommand()方法里。而当服务销毁时，咱们又应该在onDestroy()方法中去回收那些再也不使用的资源。另外须要注意，每个服务都须要在AndroidManifest.xml文件中进行注册才能生效，不知道你有没有发现，这是Android四大组件共有的特色。不过相信你已经猜到了，智能的Android Studio早已自动帮咱们将这一步完成了。打开AndroidManifest.rml文件瞧一瞧，代码以下所示：

<manifest xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    package="com.example.servicetest">

    <application
        android:allowBackup="true"
        android:icon="@mipmap/ic_launcher"
        android:label="@string/app_name"
        android:supportsRtl="true"
        android:theme="@style/AppTheme">

        <activity android:name=".MainActivity">
            <intent-filter>
                <action android:name="android.intent.action.MAIN" />

                <category android:name="android.intent.category.LAUNCHER" />
            </intent-filter>
        </activity>

        <service
            android:name=".MyService"
            android:enabled="true"
            android:exported="true">
        </service>

    </application>
</manifest>

这样的话就已经将一个服务定义好了。

启动和中止服务

接下来咱们考虑如何去启动以及中止这个服务。修改activity_main.xml代码：

<LinearLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    android:layout_width="match_parent"
    android:layout_height="wrap_content"
    android:orientation="vertical">
    
    <Button
        android:layout_width="match_parent"
        android:layout_height="wrap_content" 
        android:id="@+id/start_service"
        android:text="Start Service"/>

    <Button
        android:layout_width="match_parent"
        android:layout_height="wrap_content"
        android:id="@+id/stop_service"
        android:text="Stop Service"/>
    
</LinearLayout>

修改MainActivity：

public class MainActivity extends AppCompatActivity implements View.OnClickListener{

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

        Button startService = (Button) findViewById(R.id.start_service);
        Button stopService = (Button) findViewById(R.id.stop_service);
        startService.setOnClickListener(this);
        stopService.setOnClickListener(this);
    }

    @Override
    public void onClick(View v){
        switch (v.getId()){
            case R.id.start_service:
                Intent startIntent = new Intent(this,MyService.class);
                startService(startIntent);
                break;
            case R.id.stop_service:
                Intent stopIntent = new Intent(this,MyService.class);
                stopService(stopIntent);
                break;
            default:
                break;
        }
    }
}

能够看到：这里在onCreate()方法中分别获取到了Start Service按钮和Stop Service按钮的实例，并给它们注册了点击事件。而后在Start Service按钮的点击事件里，咱们构建出了一个Intent对象，并调用startService()方法来启动 MyService这个服务。在Stop Serivce按钮的点击事件里，咱们一样构建出了一个Intent对象，并调用stopService()方法来中止 MyService这个服务。startService()和stopService()方法都是定义在 Context类中的，因此咱们在活动里能够直接调用这两个方法。注意，这里彻底是由活动来决定服务什么时候中止的，若是没有点击Stop Service按钮，服务就会一直处于运行状态。那服务有没有什办法让自已中止下来呢?固然能够，只须要在MyService的任何一个位置调用stopSelf()方法就能让这个服务中止下来了。

活动和服务进行通讯

虽然服务是在活动里启动的，但在启动了服务以后，活动与服务基本就没有什么关系了。咱们在活动里调用startService()方法来启动MyService这个服务，而后MyService的onCreate()和onStartCommand()方法就会获得执行，以后服务会一直处于运行状态，但具体运行的是什么逻辑，活动就控制不了了。这就相似于活动通知了服务一下：“你能够启动了！”而后服务就去忙本身的事情了，但活动并不知道服务到底去作了什么事情，以及完成得如何。那么有没有什么办法能让活动和服务的关系更紧密一些呢?例如在活动中指挥服务去干什么，服务就去干什么。固然能够，这就须要借助咱们刚刚忽略的onBind()方法了。好比说，目前咱们但愿在MyService里提供一个下载功能，而后在活动中能够决定什么时候开始下载，以及随时查看下载进度。实现这个功能的思路是建立一个专门的Binder对象来对下载功能进行管理。修改MyService中的代码：

能够看到，这里咱们新建了一个DownloadBinder类，并让它继承自Binder，而后在它的内部提供了开始下载以及查看下载进度的方法。固然这只是两个模拟方法，并无实现真正的功能，咱们在这两个方法中分别打印了一行日志。接着，在MyService中建立了DownloadBinder的实例，而后在onBind()方法里返回了这个实例，这样MyService中的工做就所有完成了。下面就要看一看，在活动中如何去调用服务里的这些方法了。先须要在布局文件里新增两个按钮，修改 activity_main.xml中的代码：

这两个按钮分别是用于绑定服务和取消绑定服务的，那究竟是谁须要去和服务绑定呢？固然就是活动了，当一个活动和服务绑定了以后，就能够调用该服务里的Binder提供的方法了。修改MainActivity：

能够看到，这里咱们首先建立了一个ServiceConnection的匿名类，在里面重写了onServiceConnected()方法和onServiceDisconnected()方法，这两个方法分别会在活动与服务成功绑定以及解除绑定的时候调用。
在onServiceConnected()方法中，咱们又经过向下转型获得了Down loadBinder的实例，有了这个实例，活动和服务之间的关系就变得很是紧密了。如今咱们能够在活动中根据具体的场景来调用DownloadBinder中的任何public()方法，即实现了指挥服务干什么服务就去干什么的功能。这里仍然只是作了个简单的测试，在onServiceConnected()方法中调用了DownloadBinder的startDownload()和getProgress()方法。

固然，如今活动和服务其实还没进行绑定呢，这个功能是在Bind Service按钮的点击事件里完成的。能够看到，这里咱们仍然是构建出了一个Intent对象，而后调用bindService()方法将MainActivity和MyService进行绑定。
bindService()方法接收3个参数：
第一个参数就是刚刚构建出的Intent对象
第二个参数是前面建立出的ServiceConnection的实例
第三个参数则是一个标志位，这里传入BIND_AUTO_CREATE表示在活动和服务进行绑定后自动建立服务
这会使得MyService中的onCreate()方法获得执行，但onStartCommand()方法不会执行。
而后若是咱们想解除活动和服务之间的绑定该怎么办呢?调用一下unbindService()方法就能够了，这也是 Unbind Service按钮的点击事件里实现的功能。

服务的生命周期

以前咱们学习过了活动以及碎片的生命周期。相似地，服务也有本身的生命周期，前面咱们使用到的 onCreate()、 onStartCommand()、onBind()和 onDestroy()等方法都是在服务的生命周期内可能回调的方法。

一旦在项目的任何位置调用了Context的startService()方法，相应的服务就会启动起来，并回调onStart Command()方法。若是这个服务以前尚未建立过， onCreate()方法会先于onStartCommand()方法执行。服务启动了以后会一直保持运行状态，直到stopService()或stopSelf()方法被调用。注意，虽然每调用一次startService()方法，onStartCommand()就会执行一次，但实际上每一个服务都只会存在一个实例。因此无论你调用了多少次 startservice()方法，只需调用一次stopService()或stopSelf()方法，服务就会中止下来了。

另外，还能够调用Context的bindService()来获取一个服务的持久链接，这时就会回调服务中的onBind()方法。相似地，若是这个服务以前尚未建立过，onCreate()方法会先于unBind()方法执行。以后，调用方能够获取到onBind()方法里返回的IBinder对象的实例，这样就能自由地和服务进行通讯了。只要调用方和服务之间的链接没有断开，服务就会一直保持运行状态。

当调用了startService()方法后，又去调用stopService()方法，这时服务中的onDestroy()方法就会执行，表示服务已经销毁了。相似地。当调用了bindService()方法后，又去调用 unbindservice()方法， ondestroy()方法也会执行，这两种状况都很好理解。可是须要注意，咱们是彻底有可能对一个服务既调用了startService()方法，又调用了bindService()方法的，这种状况下该如何才能让服务销毁掉呢?根据 Android系统的机制，一个服务只要被启动或者绑定了以后，就会一直处于运行状态，必需要让以上两种条件同时不知足，服务才能被销毁。因此，这种状况下要同时调用stopService()和unbindService()方法，onDestroy()方法才会执行

这样你就已经把服务的生命周期完整地走了一遍。