Android四大組件之Service

Service的相關知識雖然簡單,但是也比較瑣碎,其衍生知識也比較多。本篇從Service的生命周期、運行和使用方式的角度簡單介紹了Service。而在Service中關于IPC方面的知識放在Android進程間通信的部分介紹。


Service是一個在后臺執(zhí)行的應用組件,用于在后臺進行長期操作,例如進行網(wǎng)絡事務,播放背景音樂等等。在官網(wǎng)文檔中:

Service是一個可以在后臺執(zhí)行長時間運行操作而不使用用戶界面的應用組件。服務可由其他應用組件啟動,而且即使用戶切換到其他應用,服務仍將在后臺繼續(xù)運行。 此外,組件可以綁定到服務,以與之進行交互,甚至是執(zhí)行進程間通信 (IPC)。 例如,服務可以處理網(wǎng)絡事務、播放音樂,執(zhí)行文件 I/O 或與內(nèi)容提供程序交互,而所有這一切均可在后臺進行。

Service的使用方式分為兩種:非綁定啟動和綁定啟動

非綁定啟動:當應用組件(如 Activity)通過調(diào)用startService方法啟動Service時,Service即處于“啟動”狀態(tài)。一旦啟動,Service即可在后臺無限期運行,即使啟動Service的組件已被銷毀也不受影響。 已啟動的Service通常是執(zhí)行單一操作,而且不會將結(jié)果返回給調(diào)用方。例如,它可能通過網(wǎng)絡下載或上傳文件。 操作完成后,Service會自行停止運行。

綁定啟動:當應用組件通過調(diào)用bindService方法綁定到Service時,Service即處于“綁定”狀態(tài)。綁定Service提供了一個客戶端-服務器接口,允許組件與Service進行交互、發(fā)送請求、獲取結(jié)果,甚至是利用進程間通信 (IPC) 跨進程執(zhí)行這些操作。 僅當與另一個應用組件綁定時,綁定Service才會運行。 多個組件可以同時綁定到該Service,但全部取消綁定后,該Service即會被銷毀。

Service可以同時使用兩種方式運行,它既可以是非綁定Service(以無限期運行),也允許綁Service。不同的運行方式所使用的回調(diào)方法也不相同,但都可以被其他組件使用(私有的除外)。

另外,我們需要注意的是,Service默認情況下運行在UI線程中,只負責與其他組件進行交互,耗時操作應另開線程完成。


Service的生命周期與運行

與Activity相同,Service也有自己的生命周期和回調(diào)方法,由于運行模式的不同,回調(diào)方法也不一樣。


onCreate:首次創(chuàng)建Service時,系統(tǒng)將調(diào)用此方法來執(zhí)行一次性設置程序,如果Service已在運行,則不會調(diào)用此方法。

onDestroy:當Service不再使用且將被銷毀時,系統(tǒng)將調(diào)用此方法。Service應該實現(xiàn)此方法來清理所有資源,如線程、注冊的偵聽器、接收器等。 這是Service接收的最后一個調(diào)用。

如果我們使用startService方法以非綁定的方式啟動Service,則系統(tǒng)會回調(diào)onStartCommend方法,Service會一直運行,直到它自己調(diào)用stopSelf方法或其他組件調(diào)用stopService方法停止它。如果我們使用bindService方法來啟動Service,則系統(tǒng)會回調(diào)onBind方法,Service只會在該組件與其綁定時運行。一旦該Service與所有客戶端之間的綁定全部取消,系統(tǒng)便會銷毀它。而解綁的時候時調(diào)用onUnBind方法

onStartCommend:通過非綁定方式啟動Service時會調(diào)用該方法,一旦執(zhí)行此方法,Service即會啟動并可在后臺無限期運行,直到被停止。

onBind:當另一個組件想通過調(diào)用bindService方法與Service綁定(例如執(zhí)行 RPC)時,系統(tǒng)將調(diào)用此方法。在此方法的實現(xiàn)中,需要通過返回IBinder接口,以供客戶端用來與Service進行通信。但如果不允許綁定,則應返回 null。

與其他組件一樣,系統(tǒng)當內(nèi)存不足時,也會殺死那些優(yōu)先級低的組件。系統(tǒng)只有在內(nèi)存過低,需要運行與用戶交互的activity時,才會停止后臺Service。Service的優(yōu)先級可以分為如下幾類:

前臺運行:通過startForeground方法將當前Service與前臺狀態(tài)欄中的通知綁定,從而保持該Service與用戶處于交互狀態(tài),因此該Service優(yōu)先級最高,一般不會被殺死。通過stopForeground方法可以解除Service的前臺運行狀態(tài),但是不會停止服務。

與activity綁定:Service可以與activity綁定在一起,那些與獲取到用戶焦點的activity綁定在一起的Service通常具有較高的優(yōu)先級,也不太會被系統(tǒng)殺死。

后臺運行:隨著Service運行的時間增加,系統(tǒng)會隨著時間的推移降低Service在后臺任務列表中的位置,而Service也將隨之變得非常容易被終止。對于非綁定型的Service,通常會很容易被終止,因此需要妥善處理其重啟工作。

當系統(tǒng)殺死service后,可以有不同的處理方式,具體放在onStartCommend方法的返回值部分討論。


Service的使用

我們通常會通過繼承Service類和IntentService類的方式來使用Service。

繼承Service: 繼承service類時,必須創(chuàng)建一個用于執(zhí)行所有服務工作的新線程,因為默認情況下,服務將使用應用的主線程,這會降低應用正在運行的所有 Activity 的性能。

繼承IntentService: IntentService使用工作線程逐一處理所有啟動請求。如果沒有并發(fā)的需求時,這是最好的選擇。IntentService創(chuàng)建了一個工作隊列,用于將接收到的 Intent 逐一傳遞給我onHandleIntent方法中,對所有請求的intent進行處理。當所有請求任務都完成后,則自動停止該service。


onStartCommend方法的返回值

在非綁定型的service中,我們通常會onStartCommend方法中開啟多線程來處理intent請求,該方法返回了一個整數(shù)值,用于描述系統(tǒng)應該如何在Service終止的情況下繼續(xù)運行Service:

START_NOT_STICKY:如果當onStartCommand方法返回后,系統(tǒng)殺死了service,除非又有intent請求傳遞進來,否則將不會重新啟動service。該選項可以很安全地確保當應用程序重啟那些未完成的工作,而并不需要運行service時,避免service的啟動運行。

START_STICKY:如果當onStartCommand方法返回后,系統(tǒng)殺死了service,那么將會重新啟動service,并執(zhí)行onStartCommand方法,但是重新傳遞進來的intent并不是上一個intent了,而是使用null來代替(除非有新的intent請求)。該選項適用于類似于媒體播放器這種service,不執(zhí)行任何命令,只是一直在運行等待任務。

START_REDELIVER_INTENT:與START_STICKY相似,如果當onStartCommand方法返回后,系統(tǒng)殺死了service,那么將會重新啟動service,并執(zhí)行onStartCommand方法,重新傳遞進來的intent與上一個相同,隨后而來的intent請求將會依次執(zhí)行。該選項適用于類似下載任務的service,一直處于活躍狀態(tài),一旦掛掉就需要立即恢復。


綁定型service的使用

利用bindService方法可讓組件(例如 Activity)綁定到Service、發(fā)送請求、接收響應,甚至執(zhí)行進程間通信 (IPC)。 綁定Service通常只在為其他應用組件服務時處于活動狀態(tài),不會無限期在后臺運行。

請求服務的組件和Service組成了C/S的交互模式。

客戶端通過bindService方法請求服務并綁定到Service服務端,同時該組件應提供一個ServiceConnection對象來監(jiān)控與服務端的連接。

服務端需要實現(xiàn)onBind方法需要返回一個IBinder接口對象,該接口定義了客戶端用來與服務進行交互的編程接口。Service在建立連接時,會回調(diào)ServiceConnection對象的onServiceConnectted方法,將IBinder接口給客戶端,用以讓客戶端能夠與Service通信。

多個客戶端可同時連接到一個服務。不過,只有在第一個客戶端綁定時,系統(tǒng)才會調(diào)用服務的onBind方法來檢索IBinder。系統(tǒng)隨后無需再次調(diào)用onBind方法,便可將同一IBinder傳遞至任何其他綁定的客戶端。

當最后一個客戶端取消與Service的綁定時,系統(tǒng)會將Service銷毀(除非之前就通過非綁定型也啟動了該服務)。

注:所有客戶端都應在適當?shù)臅r間(例如當 Activity 暫停時)取消綁定。


綁定型Service與客戶端通信

服務端的Service在onBind方法中返回了一個IBinder接口對象給客戶端,該接口定義了客戶端用來與服務進行交互的編程接口。可以有如下三種方式實現(xiàn)該接口對象:

繼承Binder類:如果該Service只為本App提供提供服務,且無需跨進程通信(IPC),則應該使用繼承Binder接口的方式來實現(xiàn)IBinder對象。客戶端收到Service返回的Binder對象后,利用它可以直接調(diào)用Service的公有方法。當客戶端和Service不在同一進程或非同一App調(diào)用時無法使用這種方法。

使用Messenger:使用Messenger可以在不同進程間傳遞message對象,從而完成進程間通信的工作。Messenger的底層實現(xiàn)是AIDL,但它會在單一線程中創(chuàng)建包含所有請求的隊列,不必對Service進行線程安全設計,因此這是一種執(zhí)行進程間通信的輕量級方法。

使用AIDL:AIDL(Android 接口定義語言)執(zhí)行所有將對象分解成原語的工作,操作系統(tǒng)可以識別這些原語并將它們編組到各進程中,以執(zhí)行跨進程通信。利用AIDL可以讓Service具有多線程處理能力,但是需要保證線程安全。

官網(wǎng)文檔 注:大多數(shù)應用“都不會”使用 AIDL 來創(chuàng)建綁定Service,因為它可能要求具備多線程處理能力,并可能導致實現(xiàn)的復雜性增加。因此,AIDL 并不適合大多數(shù)應用。






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