Android开发学习之探究服务

Posted 2021-06-17 哈喽喔德

（学习参考书：第一行代码第2版）
服务是android中实现程序后台运行的解决方案，适合去执行那些不需要和用户交互而且还需要长时间运行的任务。服务的运行不依赖任何用户界面，及时程序被切换到后台，或者用户打开了另外一个应用程序，服务仍然能够保持正常运行。
服务不是运行在一个独立的线程当中的，而是依赖于创建服务时所在的应用程序进程。当某个应用程序进程被杀掉时，依赖于该进程的服务也会停止运行。
服务也不会自动开启线程，所有的代码默认运行在主线程当中。需要在服务的内部创建子线程，并在这执行具体的任务。

一、Android多线程

Android多线程跟Java多线程采用相同的语法，有三种方式使用线程

1. 定义线程时只需要新建一个类继承自Thread，然后重写父类的run()方法，并且在里面编写耗时逻辑即可。创建Thread子类的实例后，调用它的start()方法就可以让run方法中的代码在子线程中运行了。
2. 新建类实现Runnable接口，再重写run()方法。调用时创建实例传入Thread类的构造函数里，再调用Thread的start()方法即可。
3. 采用匿名类的方式，直接new Thread(new Runnable(){}).start。

二、在子线程中更新UI

与许多其他的GUI库一样，Android的UI也是线程不安全的。也就是说，想要更新应用程序中的UI元素，则必须在主线程中进行，否则会出现异常。
为了解决有时候必须在子线程里去执行一些耗时任务，然后根据任务的执行结果来更新相应的UI控件。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操作的问题。
在子线程中进行UI操作的问题。

（1）基本用法

1. 在主线程中创建一个Hanlder对象，并重写handleMessage()方法
2. 当子线程需要进行UI操作时，就创建一个Message对象，并通过Hanlder将这条消息发送出去
3. 之后这条消息会被添加到MessageQueue的队列中等待被处理
4. Looper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。

public static final int UPDATE_TEXT=1;
private TextView text;
private Handler handler = new Handler(Looper.getMainLooper()){
    @Override
    public void handleMessage(@NonNull Message msg) {
        switch (msg.what){
            case UPDATE_TEXT:
                text.setText("Hello Android!");
                break;
            default:
                break;
        }
    }
};
……
new Thread(new Runnable() {
    @Override
    public void run() {
        Message message = new Message();
        message.what =UPDATE_TEXT;
        handler.sendMessage(message);
    }
}).start();

（2）解析异步消息处理机制

Android中的异步消息处理机制主要由4个部分组成：

Message

Message是在线程之间传递的消息，它可以在内部携带少量的信息，用于在不同线程之间交换数据。

Handler

主要用于发送和处理消息。发送消息一般是Handler的sendMessage()方法，发出的消息经过一系列的辗转处理后，最终会传递到Handler的hanleMessage()方法中。

MessageQueue

消息队列，主要用于存放所有通过Hanler发送的消息。这部分消息会一直存放在消息队列中，等待被处理。每个线程中只会有一个MessageQueue对象。

Looper

Looper是每个线程中MessageQueue的管家，调用Looper的loop()方法后，就会进入到一个无限循环中，然后每当发现MessageQueue中存在一条消息，就会将他取出，并传递到Handler的handleMessage()方法中，每个线程也只会有一个Looper对象。

（3）使用AsyncTask

AsycnTask可以更简单的从子线程切换到主线程。其背后的实现原理也是基于异步消息处理机制的。
AsycnTask是一个抽象类，如果想使用它，就必须创建一个子类去继承它。在继承时可以为AsycnTask类指定三个泛型参数，用途如下：

Params 在执行AsycnTask时需要传入的参数，可用于在后台任务中使用
Progress 后台任务执行时，如果需要在界面上显示当前的进度，则使用这里指定的泛型作为进度单位
Result 当任务执行完毕后，如果需要对结果进行返回，则使用这里指定的泛型作为返回值类型

AsycnTask子类通常需要重写的方法：

onPreExecute() 该方法会在后台任务开始执行之前调用，用于进行一些界面上的初始化操作，比如显示一个进度条对话框

doInBackground(Params…) 该方法的所有代码都会在子线程中运行，应该在这里去处理所有的耗时任务。任务一旦完成就可以通过return语句来将任务的执行结果返回，如果AsycnTask的第三个泛型参数指定为Void，可以不返回。该方法中不能进行UI操作；如需更新，如反馈任务进度，可以调用pubishProgress(Progress)方法完成。

onProgressUpdate(Progress…) 当在后台任务中调用了pubishProgress(Progress)方法后，该方法会很快被调用。该方法携带的参数就是后台任务中传递过来的。在这个方法中可以对UI进行操作，利用参数中的数值就可以对界面元素进行相应的更新。

onPostExecute(Result) 当后台任务执行完毕并通过return语句进行返回时，这个方法很快被调用。返回的数据作为参数传递到此方法中，可以利用返回的数据进行UI操作。

简单来说，AsycnTask的使用诀窍是：在doInBackground()方法中执行具体的耗时操作，在onProgressUpdate()方法中进行UI操作，在onPostExecute()方法中执行一些任务的收尾工作。只需要调用publishProgress()方法，就可以轻松从子线程切换到UI线程了。

三、服务的基本用法

（1）定义服务

自定义的服务类是继承于Service类的，onBind方法时Service中唯一一个抽象方法，必须要在子类中实现。除此之外，还可以重写onCreate()每次服务创建时调用，onStartComand()每次服务启动时调用，onDestory()服务销毁时调用等方法。

（2）启动和停止服务

启动和停止服务是 借助Intent实现的。

1. 启动服务：创建Intent对象，传入参数上下文和服务类实例；调用startService()方法，传入intent对象
2. 停止服务：创建Intent对象，传入参数上下文和服务类实例；调用stopService()方法，传入intent对象

（3）活动与服务间通信

要实现活动和服务间的通信，需要使用到Service类重写的onBind()方法，具体方法如下：

1. 创建一个专门继承Binder的类来对需要实现的功能进行管理
2. 在Binder子类内部实现需要的功能
3. 创建新建类的实例，在onBind()中返回
4. 在活动中绑定服务，首先创建一个ServiceConnection的匿名类
5. 在匿名类中重写onServiceConnection()和onServiceDisconnection()方法，这两个方法分别会在活动与服务成功绑定和连接断开的时候调用
6. 在onServiceConnection()方法中通过下转型获得Binder子类的实例，这样在活动中根据具体场景可以调用Binder子类中任何public()方法，即实现指挥服务实现相应功能
7. 通过构建和服务相关的Intent对象，调用bindService()方法将活动和服务绑定起来。该方法接收三个参数：Intent对象、ServiceConnection对象、标志位
8. 如果需要解绑服务，调用unbindService()方法即可

（4）服务的生命周期

一旦项目在任何位置调用了startService()方法，相应的服务就会启动起来，并回调onStartCommand()方法。如果这个服务之前没有被创建过，onCreate()方法会先于onStartCommand()方法执行。服务启动后会一直保持运行状态，直到stopService()或stopSelf()方法被调用。
还可以调用bindService()方法来获取一个服务的持久连接，这时就会回调服务中的onBind()方法。如果服务未被创建，onCreate()方法会先于onBind()执行。之后，调用方可以获取到onBind()方法力返回的IBinder对象实例，就可以自由与服务通信了。只要调用方和服务的链接没有断开，服务就会一直保持运行状态。
当调用startService()方法后，又去调用stopService()方法，这是服务中的onDestory()方法就会执行，表示服务已被销毁。类似的，调用了bindService()方法后，又调用unbindService()方法，onDestory()方法也会执行。当两个启动方法都被调用，则只有同时调用两个停止方法才能让onDestory()方法执行。

区别辨析：
stopSelf() 服务执行完成onCreate()后，停止service，调用onDestory()方法
stopService() 立即停止服务，调用onDestory()方法

（5）使用前台服务

服务几乎都是在后台运行的，优先级较低，容易被系统回收。如果希望服务一直保持运行状态，可以考虑使用前台服务。前台服务会一直有一个正在运行的图标在系统的状态栏显示，类似于通知。创建前台服务的方法如下：

1. 在AndroidManifest.xml中添加前台服务的权限：

<uses-permission android:name="android.permission.FOREGROUND_SERVICE"/>

2. 创建一个通知
3. 使用startForeground()方法传入id和Notification对象

（6）在子线程运行服务

服务中的代码默认运行在主线程当中，如果直接在服务里处理一些耗时操作，很容易出现程序无响应的情况。这时就需要在服务的每个具体方法里开启一个子线程，然后在子线程里处理耗时操作。故一个标准服务可写为：

public class MyService extends Service{
    ...

    @Override
    public int onStartCommand(Intent intent, int flags, int startId) {
        new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                //具体操作逻辑
		stopself();
            }
        })
        return super.onStartCommand(intent, flags, startId);
    }
}

处于子线程的服务一旦启动后，会一直处于运行状态，必须调用stopService()或者stopSelf()方法才能让服务停止下来。