Android总结篇系列：Android Service

Service通常总是称之为“后台服务”，其中“后台”一词是相对于前台而言的，具体是指其本身的运行并不依赖于用户可视的UI界面，因此，从实际业务需求上来理解，Service的适用场景应该具备以下条件：

1.并不依赖于用户可视的UI界面（当然，这一条其实也不是绝对的，如前台Service就是与Notification界面结合使用的）；

2.具有较长时间的运行特性。

1.Service AndroidManifest.xml 声明

一般而言，从Service的启动方式上，可以将Service分为Started Service和Bound Service。无论哪种具体的Service启动类型，都是通过继承Service基类自定义而来。在使用Service时，要想系统能够找到此自定义Service，无论哪种类型，都需要在AndroidManifest.xml中声明，语法格式如下：

 <service android:enabled=["true" | "false"]
     android:exported=["true" | "false"]
     android:icon="drawable resource"
     android:isolatedProcess=["true" | "false"]
     android:label="string resource"
     android:name="string"
     android:permission="string"
     android:process="string" >
     . . .
 </service>

其中，android:exported属性上一篇博文中对此已进行详尽描述，android:name对应Service类名，android:permission是权限声明，android:process设置具体的进程名称。需要注意的是Service能否单独使用一个进程与其启动方式有关，本后下面会给出具体说明。其他的属性此处与其他组件基本相同，不再过多描述。

注：如果自定义Service没有在AndroidManifest.xml中声明，当具体使用时，不会像Activity那样直接崩溃报错，对于显式Intent启动的Service，此时也会给出waring信息“IllegalArgumentException: Service not registered”，有时候不容易发现忘了声明而一时定位不到问题。

2.Started Service

Started Service相对比较简单，通过context.startService(Intent serviceIntent)启动Service，context.stopService(Intent serviceIntent)停止此Service。当然，在Service内部，也可以通过stopSelf(...)方式停止其本身。

1)Started Service自定义

下面代码片段显示的是一个最基本的Started Service的自定义方式：

 public class MyService extends Service {

     public static final String TAG = "MyService";

     @Override
     public IBinder onBind(Intent intent) {
         return null;
     }

     @Override
     public void onCreate() {
         super.onCreate();
         Log.w(TAG, "in onCreate");
     }

     @Override
     public int onStartCommand(Intent intent, int flags, int startId) {
         Log.w(TAG, "in onStartCommand");
         Log.w(TAG, "MyService:" + this);
         String name = intent.getStringExtra("name");
         Log.w(TAG, "name:" + name);
         return START_STICKY;
     }

     @Override
     public void onDestroy() {
         super.onDestroy();
         Log.w(TAG, "in onDestroy");
     }
 }

其中，onBind(...)函数是Service基类中的唯一抽象方法，子类都必须重写实现，此函数的返回值是针对Bound Service类型的Service才有用的，在Started Service类型中，此函数直接返回 null 即可。onCreate(...)、onStartCommand(...)和onDestroy()都是Started Service相应生命周期阶段的回调函数。

2) Started Service使用

 public class MainActivity extends Activity {

     public static final String TAG = "MainActivity";

     private Button startServiceBtn;
     private Button stopServideBtn;
     private Button goBtn;

     private Intent serviceIntent;

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

         startServiceBtn = (Button) findViewById(R.id.start_service);
         stopServideBtn = (Button) findViewById(R.id.stop_service);
         goBtn = (Button) findViewById(R.id.go);

         startServiceBtn.setOnClickListener(new View.OnClickListener() {
             @Override
             public void onClick(View v) {
                 serviceIntent = new Intent(MainActivity.this, MyService.class);
                 startService(serviceIntent);
             }
         });

         stopServideBtn.setOnClickListener(new View.OnClickListener() {
             @Override
             public void onClick(View v) {
                 stopService(serviceIntent);
             }
         });

         goBtn.setOnClickListener(new View.OnClickListener() {
             @Override
             public void onClick(View v) {
                 Intent intent = new Intent(MainActivity.this, BActivity.class);
                 startActivity(intent);
             }
         });

     }

     @Override
     protected void onDestroy() {
         super.onDestroy();
         Log.w(TAG, "in onDestroy");
     }
 }

如上代码片段，

当Client调用startService(Intent serviceIntent)后，如果MyService是第一次启动，首先会执行 onCreate()回调，然后再执行onStartCommand(Intent intent, int flags, int startId)，当Client再次调用startService(Intent serviceIntent)，将只执行onStartCommand(Intent intent, int flags, int startId)，因为此时Service已经创建了，无需执行onCreate()回调。无论多少次的startService，只需要一次stopService()即可将此Service终止，执行onDestroy()函数（其实很好理解，因为onDestroy()与onCreate()回调是相对的）。

下面重点关注下onStartCommand(Intent intent, int flags, int startId)方法。

其中参数flags默认情况下是0，对应的常量名为START_STICKY_COMPATIBILITY。startId是一个唯一的整型，用于表示此次Client执行startService(...)的请求请求标识，在多次startService(...)的情况下，呈现0,1,2....递增。另外，此函数具有一个int型的返回值，具体的可选值及含义如下：

START_NOT_STICKY：当Service因为内存不足而被系统kill后，接下来未来的某个时间内，即使系统内存足够可用，系统也不会尝试重新创建此Service。除非程序中Client明确再次调用startService(...)启动此Service。

START_STICKY：当Service因为内存不足而被系统kill后，接下来未来的某个时间内，当系统内存足够可用的情况下，系统将会尝试重新创建此Service，一旦创建成功后将回调onStartCommand(...)方法，但其中的Intent将是null，pendingintent除外。

START_REDELIVER_INTENT：与START_STICKY唯一不同的是，回调onStartCommand(...)方法时，其中的Intent将是非空，将是最后一次调用startService(...)中的intent。

START_STICKY_COMPATIBILITY：compatibility version of {@link #START_STICKY} that does not guarantee that {@link #onStartCommand} will be called again after being killed。此值一般不会使用，所以注意前面三种情形就好。

以上的描述中，”当Service因为内存不足而被系统kill后“一定要非常注意，因为此函数的返回值设定只是针对此种情况才有意义的，换言之，当认为的kill掉Service进程，此函数返回值无论怎么设定，接下来未来的某个时间内，即使系统内存足够可用，Service也不会重启。

小米手机针对此处做了变更：

另外，需要注意的是，小米手机针对此处做了一定的修改。在“自启动管理”中有一个自启动应用列表，默认情况下，只有少应用（如微信、QQ、YY、360等）默认是可以自启动的，其他应用默认都是禁止的。用户可以手动添加自启动应用，添加后的应用中如果Started Service onStartCommand(...)回调返回值是START_STICKY或START_REDELIVER_INTENT，当用户在小米手机上长按Home键结束App后，接下来未来的某个时间内，当系统内存足够可用时，Service依然可以按照上述规定重启。当然，如果用户在 设置 >> 应用 >> 强制kill掉App进程，此时Service是不会重启的。

注：以上实验结论基于小米2S亲测。

3) Started Service生命周期及进程相关

1.onCreate(Client首次startService(..)) >> onStartCommand >> onStartCommand - optional ... >> onDestroy(Client调用stopService(..))

注：onStartCommand(..)可以多次被调用，onDestroy()与onCreate()想匹配，当用户强制kill掉进程时，onDestroy()是不会执行的。

2.对于同一类型的Service，Service实例一次永远只存在一个，而不管Client是否是相同的组件，也不管Client是否处于相同的进程中。

3.Service通过startService(..)启动Service后，此时Service的生命周期与Client本身的什么周期是没有任何关系的，只有Client调用stopService(..)或Service本身调用stopSelf(..)才能停止此Service。当然，当用户强制kill掉Service进程或系统因内存不足也可能kill掉此Service。

4.Client A 通过startService(..)启动Service后,可以在其他Client（如Client B、Client C）通过调用stopService(..)结束此Service。

5.Client调用stopService(..)时，如果当前Service没有启动，也不会出现任何报错或问题，也就是说，stopService(..)无需做当前Service是否有效的判断。

6.startService(Intent serviceIntent)，其中的intent既可以是显式Intent，也可以是隐式Intent，当Client与Service同处于一个App时，一般推荐使用显示Intent。当处于不同App时，只能使用隐式Intent。

当Service需要运行在单独的进程中，AndroidManifest.xml声明时需要通过android:process指明此进程名称，当此Service需要对其他App开放时，android:exported属性值需要设置为true(当然，在有intent-filter时默认值就是true)。

 <service
     android:name=".MyService"
     android:exported="true"
     android:process=":MyCorn" >
     <intent-filter>
         <action android:name="com.example.androidtest.myservice" />
     </intent-filter>
 </service>

4)Started Service Client与Service通信相关

当Client调用startService(Intent serviceIntent)启动Service时，Client可以将参数通过Intent直接传递给Service。Service执行过程中，如果需要将参数传递给Client，一般可以通过借助于发送广播的方式（此时，Client需要注册此广播）。

3.Bound Service

相对于Started Service，Bound Service具有更多的知识点。Bound Service的主要特性在于Service的生命周期是依附于Client的生命周期的，当Client不存在时，Bound Service将执行onDestroy，同时通过Service中的Binder对象可以较为方便进行Client-Service通信。Bound Service一般使用过程如下：

1.自定义Service继承基类Service，并重写onBind(Intent intent)方法，此方法中需要返回具体的Binder对象；

2.Client通过实现ServiceConnection接口来自定义ServiceConnection，并通过bindService (Intent service, ServiceConnection sc, int flags)方法将Service绑定到此Client上；

3.自定义的ServiceConnection中实现onServiceConnected(ComponentName name, IBinder binder)方法，获取Service端Binder实例；

4.通过获取的Binder实例进行Service端其他公共方法的调用，以完成Client-Service通信；

5.当Client在恰当的生命周期（如onDestroy等）时，此时需要解绑之前已经绑定的Service，通过调用函数unbindService(ServiceConnection sc)。

在Bound Service具体使用过程中，根据onBind(Intent intent)方法放回的Binder对象的定义方式不同，又可以将其分为以下三种方式，且每种方式具有不同的特点和适用场景：

1）.Extending the Binder class

这是Bound Service中最常见的一种使用方式，也是Bound Service中最简单的一种。

局限：Clinet与Service必须同属于同一个进程，不能实现进程间通信（IPC）。否则则会出现类似于“android.os.BinderProxy cannot be cast to xxx”错误。

下面通过代码片段看下具体的使用：

 public class MyBindService extends Service {

     public static final String TAG = "MyBindService";

     private MyBinder mBinder = new MyBinder();

     public class MyBinder extends Binder {
         MyBindService getService() {
             return MyBindService.this;
         }
     }

     @Override
     public void onCreate() {
         super.onCreate();
         Log.w(TAG, "in onCreate");
     }

     @Override
     public IBinder onBind(Intent intent) {
         Log.w(TAG, "in onBind");
         return mBinder;
     }

     @Override
     public boolean onUnbind(Intent intent) {
         Log.w(TAG, "in onUnbind");
         return super.onUnbind(intent);
     }

     @Override
     public void onDestroy() {
         super.onDestroy();
         Log.w(TAG, "in onDestroy");
     }
 }

 public class BActivity extends Activity {

     public static final String TAG = "BActivity";

     private Button bindServiceBtn;
     private Button unbindServiceBtn;

     private Button startIntentService;

     private Intent serviceIntent;

     private ServiceConnection sc = new MyServiceConnection();
     private MyBinder mBinder;
     private MyBindService mBindService;
     private boolean mBound;

     private class MyServiceConnection implements ServiceConnection {

         @Override
         public void onServiceConnected(ComponentName name, IBinder binder) {
             Log.w(TAG, "in MyServiceConnection onServiceConnected");
             mBinder = (MyBinder) binder;
             mBindService = mBinder.getService();

             mBound = true;
         }

         @Override
         public void onServiceDisconnected(ComponentName name) {
             // This is called when the connection with the service has been
             // unexpectedly disconnected -- that is, its process crashed.
             Log.w(TAG, "in MyServiceConnection onServiceDisconnected");
             mBound = false;
         }

     }

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

         bindServiceBtn = (Button) findViewById(R.id.bind_service);
         unbindServiceBtn = (Button) findViewById(R.id.unbind_service);
         startIntentService = (Button) findViewById(R.id.start_intentservice);

         bindServiceBtn.setOnClickListener(new View.OnClickListener() {
             @Override
             public void onClick(View v) {
                 Intent intent = new Intent(BActivity.this, MyBindService.class);
                 bindService(intent, sc, Context.BIND_AUTO_CREATE);
             }
         });

         unbindServiceBtn.setOnClickListener(new View.OnClickListener() {
             @Override
             public void onClick(View v) {
                 excuteUnbindService();
             }
         });

         startIntentService.setOnClickListener(new View.OnClickListener() {
             @Override
             public void onClick(View v) {
                 Intent intent = new Intent(BActivity.this, MyIntentService.class);
                 startService(intent);
             }
         });

     }

     private void excuteUnbindService() {
         if (mBound) {
             unbindService(sc);
             mBound = false;
         }
     }

     @Override
     protected void onDestroy() {
         super.onDestroy();
         Log.w(TAG, "in onDestroy");
         excuteUnbindService();
     }
 }

首次点击bindServiceBtn进行bindService(..)时，依次回调顺序如下：

 MyBindService(13457): in onCreate
 MyBindService(13457): in onBind
 BActivity(13457): in MyServiceConnection onServiceConnected

再次点击bindServiceBtn按钮时，发现没有任何输出，说明MyBindService没有进行任何回调。

点击unbindServiceBtn进行unbindService(..)时，回调顺序为：

 MyBindService(13457): in onUnbind
 MyBindService(13457): in onDestroy

注：在四大基本组件中，需要注意的的是BroadcastReceiver不能作为Bound Service的Client，因为BroadcastReceiver的生命周期很短，当执行完onReceive(..)回调时，BroadcastReceiver生命周期完结。而Bound Service又与Client本身的生命周期相关，因此，Android中不允许BroadcastReceiver去bindService(..)，当有此类需求时，可以考虑通过startService(..)替代。

2）Using a Messenger

Messenger，在此可以理解成”信使“，通过Messenger方式返回Binder对象可以不用考虑Clinet - Service是否属于同一个进程的问题，并且，可以实现Client - Service之间的双向通信。极大方便了此类业务需求的实现。

局限：不支持严格意义上的多线程并发处理，实际上是以队列去处理

下面直接看下具体的使用：

 public class MyMessengerService extends Service {

     public static final String TAG = "MyMessengerService";

     public static final int MSG_FROM_CLIENT_TO_SERVER = 1;
     public static final int MSG_FROM_SERVER_TO_CLIENT = 2;

     private Messenger mClientMessenger;
     private Messenger mServerMessenger = new Messenger(new ServerHandler());

     @Override
     public IBinder onBind(Intent intent) {
         Log.w(TAG, "in onBind");
         return mServerMessenger.getBinder();
     }

     class ServerHandler extends Handler {
         @Override
         public void handleMessage(Message msg) {
             Log.w(TAG, "thread name:" + Thread.currentThread().getName());
             switch (msg.what) {
             case MSG_FROM_CLIENT_TO_SERVER:
                 Log.w(TAG, "receive msg from client");
                 mClientMessenger = msg.replyTo;

                 // service发送消息给client
                 Message toClientMsg = Message.obtain(null, MSG_FROM_SERVER_TO_CLIENT);
                 try {
                     Log.w(TAG, "server begin send msg to client");
                     mClientMessenger.send(toClientMsg);
                 } catch (RemoteException e) {
                     e.printStackTrace();
                 }
                 break;
             default:
                 super.handleMessage(msg);
             }
         }
     }

     @Override
     public boolean onUnbind(Intent intent) {
         Log.w(TAG, "in onUnbind");
         return super.onUnbind(intent);
     }

     @Override
     public void onDestroy() {
         Log.w(TAG, "in onDestroy");
         super.onDestroy();
     }
 }

 public class CActivity extends Activity {

     public static final String TAG = "CActivity";

     private Button bindServiceBtn;
     private Button unbindServiceBtn;
     private Button sendMsgToServerBtn;

     private ServiceConnection sc = new MyServiceConnection();
     private boolean mBound;

     private Messenger mServerMessenger;

     private Handler mClientHandler = new MyClientHandler();
     private Messenger mClientMessenger = new Messenger(mClientHandler);

     private class MyClientHandler extends Handler {
         @Override
         public void handleMessage(Message msg) {
             if (msg.what == MyMessengerService.MSG_FROM_SERVER_TO_CLIENT) {
                 Log.w(TAG, "reveive msg from server");
             }
         }
     }

     private class MyServiceConnection implements ServiceConnection {

         @Override
         public void onServiceConnected(ComponentName name, IBinder binder) {
             Log.w(TAG, "in MyServiceConnection onServiceConnected");
             mServerMessenger = new Messenger(binder);

             mBound = true;
         }

         @Override
         public void onServiceDisconnected(ComponentName name) {
             // This is called when the connection with the service has been
             // unexpectedly disconnected -- that is, its process crashed.
             Log.w(TAG, "in MyServiceConnection onServiceDisconnected");

             mBound = false;
         }
     }

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

         bindServiceBtn = (Button) findViewById(R.id.bind_service);
         unbindServiceBtn = (Button) findViewById(R.id.unbind_service);
         sendMsgToServerBtn = (Button) findViewById(R.id.send_msg_to_server);

         bindServiceBtn.setOnClickListener(new View.OnClickListener() {
             @Override
             public void onClick(View v) {
                 Intent intent = new Intent(CActivity.this, MyMessengerService.class);
                 bindService(intent, sc, Context.BIND_AUTO_CREATE);
             }
         });

         unbindServiceBtn.setOnClickListener(new View.OnClickListener() {
             @Override
             public void onClick(View v) {
                 excuteUnbindService();
             }
         });

         sendMsgToServerBtn.setOnClickListener(new View.OnClickListener() {
             @Override
             public void onClick(View v) {
                 sayHello();
             }
         });

         new Handler().postDelayed(new Runnable() {
             @Override
             public void run() {
                 Intent intent = new Intent(CActivity.this, MyAlarmBroadcastReceiver.class);
                 sendBroadcast(intent);
             }
         }, 3 * 1000);

     }

     public void sayHello() {
         if (!mBound)
             return;
         // Create and send a message to the service, using a supported 'what' value
         Message msg = Message.obtain(null, MyMessengerService.MSG_FROM_CLIENT_TO_SERVER, 0, 0);
         // 通过replyTo把client端的Messenger(信使)传递给service
         msg.replyTo = mClientMessenger;
         try {
             mServerMessenger.send(msg);
         } catch (RemoteException e) {
             e.printStackTrace();
         }
     }

     private void excuteUnbindService() {
         if (mBound) {
             unbindService(sc);
             mBound = false;
         }
     }

     @Override
     protected void onDestroy() {
         super.onDestroy();
         Log.w(TAG, "in onDestroy");
         excuteUnbindService();
     }
 }

其中，需要注意的几点是：

1.MyMessengerService自定中，通过new Messenger(new ServerHandler())创建Messenger对象，在onBind(..)回调中，通过调用Messenger对象的getBinder()方法，将Binder返回；

2.Client在ServiceConnection的onServiceConnected(..)的回调中，通过new Messenger(binder)获取到Service传递过来的mServerMessenger；

3.接下来，就可以通过mServerMessenger.send(msg)方法向Service发送message，Service中的Messenger构造器中的Handler即可接收到此信息，在handleMessage(..)回调中处理；

4.至此只是完成了从Client发送消息到Service，同样的道理，想实现Service发送消息到Client，可以在客户端定义一个Handler，并得到相应的Messenger，在Clinet发送消息给Service时，通过msg.replyTo = mClientMessenger方式将Client信使传递给Service；

5.Service接收到Client信使后，获取此信使，并通过mClientMessenger.send(toClientMsg)方式将Service消息发送给Client。

至此，完成了Client - Service之间的双向通信流程。

3）.AIDL（Android Interface Definition Language）

一般情况下，Messenger这种方式都是可以满足需求的，当然，通过自定义AIDL方式相对更加灵活。

这种方式需要自己在项目中自定义xxx.aidl文件，然后系统会自动在gen目录下生成相应的接口类文件，接下来整个的流程与Messenger方式差别不大，网上也有不少实例，在此不再具体给出。

注：无论哪种方式的Bound Service，在进行unbind(..)操作时，都需要注意当前Service是否处于已经绑定状态，否则可能会因为当前Service已经解绑后继续执行unbind(..)会导致崩溃。这点与Started Service区别很大（如前文所述：stopService(..)无需做当前Service是否有效的判断）。

4.Local Service  VS Remote Service

Local Service：不少人又称之为”本地服务“，是指Client - Service同处于一个进程；

Remote Service：又称之为”远程服务“，一般是指Service处于单独的一个进程中。

其他使用上上文中基本上都有所述。

5.Service特性

1.Service本身都是运行在其所在进程的主线程（如果Service与Clinet同属于一个进程，则是运行于UI线程），但Service一般都是需要进行”长期“操作，所以经常写法是在自定义Service中处理”长期“操作时需要新建线程，以免阻塞UI线程或导致ANR；

2.Service一旦创建，需要停止时都需要显示调用相应的方法（Started Service需要调用stopService(..)或Service本身调用stopSelf(..)， Bound Service需要调用unbindService(..)），否则对于Started Service将处于一直运行状态，对于Bound Service，当Client生命周期结束时也将因此问题。也就是说，Service执行完毕后，必须人为的去停止它。

6.IntentService

IntentService是系统提供给我们的一个已经继承自Service类的特殊类，IntentService特殊性是相对于Service本身的特性而言的：

1.默认直接实现了onBind(..)方法，直接返回null，并定义了抽象方法onHandlerIntent(..)，用户自定义子类时，需要实现此方法；

2.onHandlerIntent(..)主要就是用来处于相应的”长期“任务的，并且已经自动在新的线程中，用户无语自定义新线程；

3.当”长期“任务执行完毕后（也就是onHandlerIntent(..)执行完毕后），此IntentService将自动结束，无需人为调用方法使其结束；

4.IntentService处于任务时，也是按照队列的方式一个个去处理，而非真正意义上的多线程并发方式。

下面是一个基本的继承自IntentService的自定义Service：

 public class MyIntentService extends IntentService {

     public static final String TAG = "MyIntentService";

     public MyIntentService() {
         super(TAG);
     }

     public MyIntentService(String name) {
         super(name);
     }

     @Override
     protected void onHandleIntent(Intent intent) {
         Log.w(TAG, "in onHandleIntent");
         Log.w(TAG, "thread name:" + Thread.currentThread().getName());
     }

 }

7.前台Service

Android中Service接口中还提供了一个称之为”前台Service“的概念。通过Service.startForeground (int id, Notification notification)方法可以将此Service设置为前台Service。在UI显示上，notification将是一个处于onGoing状态的通知，使得前台Service拥有更高的进程优先级，并且Service可以直接notification通信。

下面是一个简单的前台Service使用实例：

 public class MyService extends Service {

     public static final String TAG = "MyService";

     @Override
     public IBinder onBind(Intent intent) {
         return null;
     }

     @Override
     public void onCreate() {
         super.onCreate();
         Log.w(TAG, "in onCreate");
     }

     @Override
     public int onStartCommand(Intent intent, int flags, int startId) {
         Log.w(TAG, "in onStartCommand");
         Log.w(TAG, "MyService:" + this);
         String name = intent.getStringExtra("name");
         Log.w(TAG, "name:" + name);

         Notification notification = new Notification(R.drawable.ic_launcher, "test", System.currentTimeMillis());
         Intent notificationIntent = new Intent(this, DActivity.class);
         PendingIntent pendingIntent = PendingIntent.getActivity(this, 0, notificationIntesnt, 0);
         notification.setLatestEventInfo(this, "title", "content", pendingIntent);
         startForeground(1, notification);

         return START_REDELIVER_INTENT;
     }

     @Override
     public void onDestroy() {
         super.onDestroy();
         Log.w(TAG, "in onDestroy");
     }
 }