Android中的Service与进程间通信（IPC）详解

Service

什么是Service

在后台长期运行的没有界面的组件。其他组件可以启动Service让他在后台运行，或者绑定Service与它进行交互，甚至实现进程间通信（IPC）。例如，可以让服务在后台处理网络交互，播放音乐，文件I/O，或者与ContentProvider交互。

创建一个Service

1. 新建一个类，继承Service，重写相关方法，如onBind，onUnBind，onCreate，onDestorey。
2. 在AndroidManifest.xml中配置Service和相关权限

<manifest ... >
  ...
  <application ... >
      <service android:name=".MyService" />
      ...
  </application>
</manifest>

开启服务：

Intent service = new Intent(this,Service.class);
startService(service);

停止服务：

Intent service = new Intent(this,Service.class);
stopService(service);

绑定服务：

private boolean mIsBound = false;
private ServiceConnection mConnection = new ServiceConnection() {
       // 服务连接成功回调
       @Override
       public void onServiceConnected(ComponentName name, IBinder service) {
           MyService.MyBinder binder = (MyService.MyBinder) service;

       }
       // 服务失去连接回调
       @Override
       public void onServiceDisconnected(ComponentName name) {

       }
   };

@Event(value = R.id.btn_bind_service)
private void onBindServiceClick(View view) {
    bindService(getServiceIntent(), mConnection, Context.BIND_AUTO_CREATE);// 绑定时如果没有创建Service则自动创建Service。
    mIsBound = true;
}

解绑服务：

@Event(value = R.id.btn_unbind_service)
private void onUnbindServiceClick(View view) {
    if (!mIsBound) {
        ToastUtil.show("未绑定服务");
        return;
    }
    try {
        unbindService(mConnection);//注意：ServiceConnection要传绑定时的ServiceConnection对象，否则会报错。
    } catch (Exception e) {
        ToastUtil.show("解除綁定服务失败");
        e.printStackTrace();
    }
    mIsBound = false;
}

Service的生命周期

public class MyService extends Service {

    // 服务创建
    @Override
    public void onCreate() {
        super.onCreate();
    }

    // 每次startService都会调用；通过bindService方式启动服务，该方法不会被调用
    @Override
    public int onStartCommand(Intent intent, int flags, int startId) {
        return super.onStartCommand(intent, flags, startId);
    }

    // 服务销毁
    @Override
    public void onDestroy() {
        super.onDestroy();
    }

    // bindService时调用，返回一个IBinder对象，用于与Service交互，IBinder就是Service的代理
    @Nullable
    @Override
    public IBinder onBind(Intent intent) {
        return null;
    }

    // unbindService时调用
    @Override
    public boolean onUnbind(Intent intent) {
        return super.onUnbind(intent);
    }
}

startService：onCreate——>onStartCommand 
stopService：onDestory

注意：服务只会被创建一次，如果服务已经创建，并且没有销毁，多次调用startService方法，只会执行onStartCommand方法。

bindService：onCreate——>onBind 
unbindService：onUnbind——>onDestory

注意：

• 如果多次bindService，onBind方法只会在第一次绑定时被调用；同样，多次startService，onCreate方法也只会在第一次创建时被调用；
• 服务只能被解绑一次，服务需要先绑定才能解除绑定，多次解绑会报错。
• 通过bindService方式启动的Service，在调用unbindService时就会自动销毁。
• 服务只会停止一次，多次调用stopService()的方法无效，但不报错。
• 每次调用startService()开启服务都会执行onStartCommand()方法。

如何调用Service里的方法

由于系统框架在创建服务的时候会创建与之对应的上下文，直接new出来的服务对象是没有上下文的，所以直接new服务对象调用其方法会报异常。

与Service之间交互都是通过其代理人（IBinder）来间接调用Service里的方法的。

这样设计主要出于安全考虑，有限的暴露出一些方法，而不是直接返回服务对象，因为服务对象里可能有一些成员变量和方法不允许外界直接访问，需要保护起来。

一般IBinder（代理人）也应该设计成私有的，因为是IBinder中的一些数据也需要保护起来，只需要暴露出一些指定的方法，那么外界如何引用IBinder对象呢？通过接口引用代理人，在接口定义供外界调用的方法，让IBinder类实现该接口。

bindService与startService

bindService与startService的区别：

• 绑定服务：可以间接调用服务里面的方法；如果绑定的Activity被销毁了，服务也会跟着销毁。
• 开启服务：不可以调用服务里面的方法；如果开启服务的Activity销毁，服务还可以长期的在后台运行。

既要保证服务长期在后台运行，又想去调用服务里面的方法。

步骤： 
1. startService()，保证服务在后台长期的运行； 
2. bindService()，获取中间人（IBinder对象），间接的调用服务里面的方法；

这时，解绑服务并不会导致服务销毁，服务可长期在后台运行。

注意：如果服务已经被绑定，直接调用stopService()是停不掉的，必须先解除绑定服务再调stopService()，服务才会被销毁。

示例代码

@ContentView(value = R.layout.activity_main)
public class MainActivity extends AppCompatActivity {

    private boolean mIsBound = false;
    private ServiceConnection mConnection = new ServiceConnection() {
        // 服务连接成功回调
        @Override
        public void onServiceConnected(ComponentName name, IBinder service) {
            LogUtil.d(name + " onServiceConnected");
            PayService.PayBinder binder = (PayService.PayBinder) service;
            binder.pay();
        }
        // 服务失去连接回调
        @Override
        public void onServiceDisconnected(ComponentName name) {
            LogUtil.d(name + " onServiceDisconnected");
        }
    };

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        x.view().inject(this);
    }

    @Override
    protected void onDestroy() {
        super.onDestroy();
        //当Activity被销毁时解绑服务，因为如果已经绑定服务不显式解绑会报异常。
        onUnbindServiceClick(null);
    }

    private Intent getServiceIntent() {
        return new Intent(this, PayService.class);
    }

    // 启动服务
    @Event(value = R.id.btn_start_service)
    private void onStartServiceClick(View view) {
        startService(getServiceIntent());
    }

    // 绑定服务
    @Event(value = R.id.btn_bind_service)
    private void onBindServiceClick(View view) {
        bindService(getServiceIntent(), mConnection, Context.BIND_AUTO_CREATE);// 绑定时如果没有创建服务则自动创建Service。
        mIsBound = true;
    }

    // 解绑服务
    @Event(value = R.id.btn_unbind_service)
    private void onUnbindServiceClick(View view) {
        if (!mIsBound) {
            ToastUtil.show("未绑定服务");
            return;
        }
        try {
            unbindService(mConnection);//注意：ServiceConnection要传绑定时的ServiceConnection对象，否则会报错。
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
        mIsBound = false;
    }

    // 停止服务
    @Event(value = R.id.btn_stop_service)
    private void onStopServiceClick(View view) {
        stopService(getServiceIntent());
    }

}

参考文档： 
https://developer.android.com/reference/android/app/Service.html 
https://developer.android.com/guide/components/services.html

使用AIDL实现进程间通信

AIDL（Android Interface Definition Language）用于进程间通信接口的定义，是一种进程间通讯的规范 。

Service端： 
1.New一个aidl文件在src目录下

2.在aidl文件中定义Service中对外开放的接口

// IPayService.aidl
package linchaolong.android.aidldemo.service;

// Declare any non-default types here with import statements

/**
 * AIDL Demo
 *
 * Created by linchaolong on 2016/4/22.
 */
interface IPayService {

    void pay(int price);

    void startTimer();

    void stopTimer();

    /**
     * Demonstrates some basic types that you can use as parameters
     * and return values in AIDL.
     *
     * 翻译：
     *
     * 展示一些可以在AIDL中用作参数和返回值的基本类型。
     *
     */
    void basicTypes(int anInt, long aLong, boolean aBoolean, float aFloat,
            double aDouble, String aString);
}

aidl语言中没有权限修饰符，因为进程间通信接口权限肯定是public的。

3.aidl编写完成后，make一下工程，在build目录下就会生成该aidl文件对应的java文件，比如我这是IPayService.java。 

4.在IPayService中有一个Stub静态类，继承了Binder和实现了IPayService接口，定义一个Binder类继承IPayService.Stub并实现相关接口。

   @Override
    public IBinder onBind(Intent intent) {
        if (mBinder == null) {
            mBinder = new PayBinder();
        }
        return mBinder; // 其他应用绑定服务时返回binder对象
    }

    // Binder
    public class PayBinder extends IPayService.Stub {

        public void pay(int price) {
            PayService.this.pay(price);
        }

        public void startTimer() {
            PayService.this.startTimer();
        }

        public void stopTimer() throws RemoteException {
            PayService.this.stopTimer();
        }

        @Override
        public void basicTypes(int anInt, long aLong, boolean aBoolean, float aFloat, double aDouble, String aString) throws RemoteException {
            // Does nothing
        }
    }

5.在AndroidManifest.xml配置Service

<service
    android:name=".service.PayService"
    android:enabled="true"
    android:exported="true">
    <intent-filter>
        <action android:name="linchaolong.android.aidldemo.service.PayService" />
    </intent-filter>
</service>

到这里Service端就完成了，其他应用需要调用该Service只需要把aidl文件拷贝到自己工程的src目录下（make一下），并绑定服务即可得到IBinder对象，通过IBinder对象可以实现与Service的交互。

调用示例：

在onServiceConnected回调里，调用YourServiceInterface.Stub.asInterface(service)把IBinder对象转换为YourServiceInterface类型。

    private IPayService iPayService;

    private ServiceConnection mConnection = new ServiceConnection() {
        @Override
        public void onServiceConnected(ComponentName name, IBinder service) {
            // 获取远程接口实例
            iPayService = IPayService.Stub.asInterface(service);
        }
        @Override
        public void onServiceDisconnected(ComponentName name) {
            Log.e(TAG, "Service has unexpectedly disconnected");
            iPayService = null;
        }
    };

绑定远程服务并调用IPC方法

/**
     * 判断是否已经绑定远程服务
     *
     * @return
     */
    private boolean isBinded() {
        return mIsBound && iPayService != null;
    }

    private Intent getServiceIntent() {
        return new Intent("linchaolong.android.aidldemo.service.PayService");
    }

    // 绑定远程服务
    @Event(value = R.id.btn_bind_remote_service)
    private void bindRemoteService(View view) {
        if (isBinded()) {
            showToast("已绑定远程服务");
            return;
        }
        bindService(getServiceIntent(), mConnection, Context.BIND_AUTO_CREATE);
        mIsBound = true;
    }

    // 调用远程服务方法
    @Event(value = R.id.btn_call_service_pay)
    private void callServicePay(View view) {
        if (!isBinded()) {
            showToast("未绑定远程服务");
            return;
        }
        try {
            // 通过IBinder对象调用远程服务中方法
            iPayService.pay();
        } catch (RemoteException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

Demo地址：https://coding.net/u/linchaolong/p/AIDLDemo/git

参考文档： 
http://developer.android.com/guide/components/aidl.html