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Service是一个应用程序组件,它能够在后台执行一些耗时较长的操作,并且不提供用户界面。服务能被其它应用程序的组件启动,即使用户切换到另外的应用时还能保持后台运行。此外,应用程序组件还能与服务绑定,并与服务进行交互,甚至能进行进程间通信(IPC)。 比如,服务可以处理网络传输、音乐播放、执行文件I/O、或者与content provider进行交互,所有这些都是后台进行的。
服务有以下两种基本类型:
虽然本文对这两种类型的服务是分别进行简要描述的,但是你的服务仍可以同时用两种方式工作——可以是started(一直运行下去),同时也能被绑定。 只会存在一点麻烦,是否两个回调方法都要实现:实现onStartCommand()以允许组件启动服务、实现onBind()以允许绑定。
无论你的应用程序是started、bound、还是两者都支持,任何应用程序组件都可以使用此服务(即使是从另一个独立的应用程序中), 同样,任何组件都可以用这种方式使用一个activity——通过一个Intent启动。不过,也可以在manifest文件中把服务声明为私有private的,以便阻止其它应用程序的访问。 这将在manifest中声明服务文中详细论述。
警告:服务运行于宿主进程的主线程中——不创建自己的线程并且不是运行在单独的进程中(除非你明确指定)。 这意味着,如果你的服务要执行一些很耗CPU的工作或者阻塞的操作(比如播放MP3或网络操作),你应该在服务中创建一个新的线程来执行这些工作。 利用单独的线程,将减少你的activity发生应用程序停止响应(ANR)错误的风险。
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服务仅仅是一个组件,即使用户不再与你的应用程序发生交互,它仍然能在后台运行。因此,应该只在需要时才创建一个服务。
如果你需要在主线程之外执行一些工作,但仅当用户与你的应用程序交互时才会用到,那你应该创建一个新的线程而不是创建服务。 比如,如果你需要播放一些音乐,但只是当你的activity在运行时才需要播放,你可以在onCreate()中创建一个线程,在onStart()中开始运行,然后在onStop()中终止运行。还可以考虑使用AsyncTask或HandlerThread来取代传统的Thread类。关于线程的详细信息,请参阅进程和线程。
请记住,如果你使用了服务,它默认就运行于应用程序的主线程中。因此,如果服务执行密集计算或者阻塞操作,你仍然应该在服务中创建一个新的线程来完成。
为了创建一个服务,你必须新建一个Service的子类(或一个已有Service的子类)。在你的实现代码中,请按需重写一些回调方法,用于对服务生命周期中的关键节点进行处理,以及向组件提供绑定机制。 最重要的需要重写的回调方法包括:
当其它组件,比如一个activity,通过调用startService()请求started方式的服务时,系统将会调用本方法。 一旦本方法执行,服务就被启动,并在后台一直运行下去。 如果你的代码实现了本方法,你就有责任在完成工作后通过调用stopSelf()或stopService()终止服务。 (如果你只想提供bind方式,那就不需要实现本方法。)
当其它组件需要通过bindService()绑定服务时(比如执行RPC),系统会调用本方法。 在本方法的实现代码中,你必须返回IBinder来提供一个接口,客户端用它来和服务进行通信。 你必须确保实现本方法,不过假如你不需要提供绑定,那就返回null即可。
当服务第一次被创建时,系统会调用本方法,用于执行一次性的配置工作(之前已调用过onStartCommand()或onBind()) 了。如果服务已经运行,则本方法就不会被调用。
当服务用不上了并要被销毁时,系统会调用本方法。 你的服务应该实现本方法来进行资源的清理工作,诸如线程、已注册的侦听器listener和接收器receiver等等。 这将是服务收到的最后一个调用。
如果组件通过调用startService()(这会导致onStartCommand()的调用)启动了服务,那么服务将一直保持运行,直至自行用stopSelf()终止或由其它组件调用stopService()来终止它。
如果组件调用bindService()来创建服务(那onStartCommand()就不会被调用),则服务的生存期就与被绑定的组件一致。一旦所有客户端都对服务解除了绑定,系统就会销毁该服务。
仅当内存少得可怜、且必须覆盖拥有用户焦点的activity的系统资源时,Android系统才会强行终止一个服务。 如果服务被拥有用户焦点的activity绑定着,则它一般不会被杀死。 如果服务声明为#在前台运行服务(下文讨论),则它几乎永远不会被杀死。 否则,如果服务已被启动并且已运行了很长时间,那么系统将会随时间推移而降低它在后台任务列表中的级别, 此类服务将很有可能会被杀死——如果服务已经启动,那你必须好好设计代码,使其能完美地应付被系统重启的情况。 如果系统杀死了你的服务,只要资源再度够用,系统就会再次启动服务(当然这还取决于onStartCommand()的返回值,下文将会述及)。关于系统可能会在何时销毁服务的详细信息,请参阅进程和线程。
在下节中,你将看到如何创建每种类型的服务,以及如何在应用程序组件中使用它们。
与activity(及其它组件)类似,你必须在应用程序的manifest文件中对所有的服务进行声明。
要声明你的服务,把<service>元素作为子元素加入到<application>元素中去即可。例如:
<manifest ... > ... <application ... > <service android:name=".ExampleService" /> ... </application> </manifest>
在<service>元素中可以包含很多其它属性,比如定义启动服务所需权限、服务运行的进程之类的属性。android:name是唯一必需的属性——它定义了服务的类名。应用程序一经发布,就不得再修改这个类名。因为这么做可能会破坏某些显式引用该服务的intent功能(参阅博客文章Things That Cannot Change)。
关于在manifest中声明服务的详情,请参阅<service>元素参考文档。
与activity一样,服务可以定义intent过滤器,使得其它组件能用隐式intent来调用服务。 通过声明intent过滤器,任何安装在用户设备上的应用程序组件都有能力来启动你的服务,只要你的服务所声明的intent过滤器与其它应用程序传递给startService()的intent相匹配即可。
如果你想让服务只能内部使用(其它应用程序无法调用),那么就不必(也不应该)提供任何intent过滤器。 如果不存在任何intent过滤器,那你就必须用精确指定服务类名的intent来启动服务。 关于#启动一个服务的详细内容,将在下文讨论。
此外,如果包含了android:exported属性并且设置为"false", 就可以确保该服务是你应用程序的私有服务。即使服务提供了intent过滤器,本属性依然生效。
关于为服务创建intent过滤器的详细信息,请参阅Intent和Intent过滤器文档。
如果你正在为Android 1.6及以下版本开发应用,那么需要实现int) onStart()方法,而不是onStartCommand()(在Android 2.0中,onStart()已经过时,而用onStartCommand()取而代之)。
关于Android 2.0以前版本的兼容性信息,请参阅 onStartCommand() 文档。
started服务是指其它组件通过调用startService()来启动的服务,这会引发对该服务onStartCommand()方法的调用。
一旦服务被启动started,它就拥有了自己的生命周期,这是独立于启动它的组件的。并且它能够在后台一直运行下去,即使启动它的组件已被销毁 也是如此。 因此,服务应该能够在完成工作后自行终止,通过调用stopSelf()即可,或者由其它组件通过调用stopService()也可以。
诸如activity之类的应用程序组件,可以通过调用startService()启动服务,并传入一个给出了服务和服务所需数据的Intent对象。服务将在onStartCommand()方法中接收到该Intent对象。
举个例子,假定某activity需要把一些数据保存到在线数据库中。此activity可以启动一个守护服务并通过传入startService()一个intent把需要保存的数据发送给该服务。该服务在onStartCommand()内接收intent,连接Internet,再进行数据库事务处理。当事务完成后,服务自行终止,并被系统销毁。
警告:默认情况下,运行服务的进程与应用程序的相同,并且运行在应用程序的主线程中。 因此,如果你的服务要执行计算密集或阻塞的操作,而同时用户又需要与同一个应用程序中的activity进行交互,那么服务将会降低activity的性能。 为了避免对应用程序性能的影响,你应该在服务中启动一个新的线程。
传统做法,你可以扩展两个类来创建started服务:
这是所有服务的基类。如果你要扩展该类,则很重要的一点是:请在其中创建一个新的线程来完成所有的服务工作。 因为服务默认是使用应用程序的主线程的,这会降低应用程序中activity的运行性能。
这是Service类的子类,它使用了工作(worker)线程来处理所有的启动请求,每次请求都会启动一个线程。 如果服务不需要同时处理多个请求的话,这是最佳的选择。 所有你要做的工作就是实现onHandleIntent()即可,它会接收每个启动请求的intent,然后就可在后台完成工作。
下一节描述了如何用这两个类来实现服务。
因为大多数started服务都不需要同时处理多个请求(这实际上是一个危险的多线程情况),所以最佳方式也许就是用IntentService类来实现你的服务。
IntentService将执行以下步骤:
创建一个缺省的工作(worker)线程,它独立于应用程序主线程来执行所有发送到onStartCommand()的intent。
创建一个工作队列,每次向你的onHandleIntent()传入一个intent,这样你就永远不必担心多线程问题了。
在处理完所有的启动请求后,终止服务,因此你就永远不需调用stopSelf()了。
提供缺省的onBind()实现代码,它返回null。
提供缺省的onStartCommand()实现代码,它把intent送入工作队列,稍后会再传给你的onHandleIntent()实现代码。
以上所有步骤将汇成一个结果:你要做的全部工作就是实现onHandleIntent()的代码,来完成客户端提交的任务。(当然你还需要为服务提供一小段构造方法。)
以下是个IntentService的实现例程:
public class HelloIntentService extends IntentService { /** * 构造方法是必需的,必须用工作线程名称作为参数 * 调用父类的[http://developer.android.com/reference/android/app/IntentService.html#IntentService(java.lang.String) IntentService(String)]构造方法。 */ public HelloIntentService() { super("HelloIntentService"); } /** * IntentService从缺省的工作线程中调用本方法,并用启动服务的intent作为参数。 * 本方法返回后,IntentService将适时终止这个服务。 */ @Override protected void onHandleIntent(Intent intent) { // 通常我们会在这里执行一些工作,比如下载文件。 // 作为例子,我们只是睡5秒钟。 long endTime = System.currentTimeMillis() + 5*1000; while (System.currentTimeMillis() < endTime) { synchronized (this) { try { wait(endTime - System.currentTimeMillis()); } catch (Exception e) { } } } } }
所有你需要做的就是:一个构造方法和一个onHandleIntent()方法的实现。
如果你还决定重写其它的回调方法,比如onCreate()、onStartCommand()、onDestroy(), 请确保调用一下父类的实现代码,以便IntentService能正确处理工作线程的生命周期。
比如说,onStartCommand()必须返回缺省实现代码的结果(缺省代码实现了如何获取传给onHandleIntent()的intent):
@Override public int onStartCommand(Intent intent, int flags, int startId) { Toast.makeText(this, "service starting", Toast.LENGTH_SHORT).show(); return super.onStartCommand(intent,flags,startId); }
除了onHandleIntent()以外,唯一不需要调用父类实现代码的方法是onBind()(不过如果你的服务允许绑定,你还是需要实现它)。
在下一节中,你将看到如何扩展Service基类来实现同一服务,代码量会多一些,但可能适合处理多个同时发起的请求。
如上节所述,利用IntentService来实现一个started服务非常简单。 不过,假如你的服务需要多线程运行(而不是通过一个工作队列来处理启动请求),那你可以扩展Service类来完成每个intent的处理。
作为对照,以下例程实现了 Service 类,它执行的工作与上述使用IntentService的例子相同。确切地说,对于每一个启动请求,它都用一个工作线程来完成处理工作,并且每次只处理一个请求。
public class HelloService extends Service { private Looper mServiceLooper; private ServiceHandler mServiceHandler; // 处理从线程接收的消息 private final class ServiceHandler extends Handler { public ServiceHandler(Looper looper) { super(looper); } @Override public void handleMessage(Message msg) { // 通常我们在这里执行一些工作,比如下载文件。 // 作为例子,我们只是睡个5秒钟。 long endTime = System.currentTimeMillis() + 5*1000; while (System.currentTimeMillis() < endTime) { synchronized (this) { try { wait(endTime - System.currentTimeMillis()); } catch (Exception e) { } } } // 根据startId终止服务,这样我们就不会在处理其它工作的过程中再来终止服务 stopSelf(msg.arg1); } } @Override public void onCreate() { // 启动运行服务的线程。 // 请记住我们要创建一个单独的线程,因为服务通常运行于进程的主线程中,可我们不想阻塞主线程。 // 我们还要赋予它后台运行的优先级,以便计算密集的工作不会干扰我们的UI。 HandlerThread thread = new HandlerThread("ServiceStartArguments", Process.THREAD_PRIORITY_BACKGROUND); thread.start(); // 获得HandlerThread的Looper队列并用于Handler mServiceLooper = thread.getLooper(); mServiceHandler = new ServiceHandler(mServiceLooper); } @Override public int onStartCommand(Intent intent, int flags, int startId) { Toast.makeText(this, "service starting", Toast.LENGTH_SHORT).show(); // 对于每一个启动请求,都发送一个消息来启动一个处理 // 同时传入启动ID,以便任务完成后我们知道该终止哪一个请求。 Message msg = mServiceHandler.obtainMessage(); msg.arg1 = startId; mServiceHandler.sendMessage(msg); // 如果我们被杀死了,那从这里返回之后被重启 return START_STICKY; } @Override public IBinder onBind(Intent intent) { // 我们不支持绑定,所以返回null return null; } @Override public void onDestroy() { Toast.makeText(this, "service done", Toast.LENGTH_SHORT).show(); } }
如你所见,它要干的事情比用IntentService时多了很多。
不过,因为是自行处理每个onStartCommand()调用,你可以同时处理多个请求。 本例中没有这么去实现,但只要你愿意,你就可以为每个请求创建一个新的线程,并立即运行它们(而不是等待前一个请求处理完毕)。
请注意onStartCommand()方法必须返回一个整数。这个整数是描述系统在杀死服务之后应该如何继续运行(上一节中缺省的 IntentService 实现代码会替你处理这一点,当然那样你就无法修改这个处理过程)。onStartCommand()的返回值必须是以下常量之一:
关于这些返回值的详情,请参阅每个常量的参考文档链接。
从activity或其它应用程序组件中可以启动一个服务,调用startService()并传入一个Intent(指定所需启动的服务)即可。Android系统将调用服务的onStartCommand()方法,并传入该Intent(你永远都不应该直接去调用onStartCommand()。)
例如,一个activity可以用一个显式的intent通过startService()启动上一节的示例服务(HelloSevice):
Intent intent = new Intent(this, HelloService.class); startService(intent);
startService()方法会立即返回,Android系统会去调用服务的onStartCommand() 方法。如果服务还未运行,系统会首先调用onCreate(),然后再去调用onStartCommand() 。
如果服务不同时支持绑定,那么通过startService()传入的intent将是应用程序组件与服务进行交互的唯一途径。 当然,如果你期望服务能返回结果,那启动服务的客户端可以创建一个PendingIntent来获得一个广播broadcast(利用getBroadcast()),并把它放入启动服务的Intent并传到服务中去。然后服务就会用这个broadcast来传递结果。
多个启动服务的请求将会引发服务onStartCommand()方法的多次调用。不过,只有一个终止服务的请求(用stopSelf()或stopService())会被接受并执行。
一个started服务必须自行管理生命周期。也就是说,系统不会终止或销毁这类服务,除非必须恢复系统内存并且服务返回后一直维持运行。 因此,服务必须通过调用stopSelf()自行终止,或者其它组件可通过调用stopService()来终止它。
用stopSelf()或stopService()的终止请求一旦发出,系统就会尽快销毁服务。
不过,如果你的服务要同时处理多个onStartCommand()请求,那在处理启动请求的过程中,你就不应该去终止服务,因为你可能接收到了一个新的启动请求(在第一个请求处理完毕后终止服务将停止第二个请求的处理。 为了避免这个问题,你可以用stopSelf(int)来确保终止服务的请求总是根据最近一次的启动请求来完成。 也就是说,当你调用stopSelf(int) 时,你把启动请求ID(发送给onStartCommand()的startId)传给了对应的终止请求。这样,如果服务在你可以调用stopSelf(int)时接收到了新的启动请求,则ID将会不一样,服务将不会被终止。
警告:当服务完成工作后,你的应用程序应该及时终止它,这点非常重要。这样可以避免系统资源的浪费,并能节省电池的电力。 必要时,其它组件可以通过调用stopService()来终止服务。即使你的服务允许绑定,你也必须保证它在收到对onStartCommand()的调用时能够自行终止。
关于服务生命周期的详细信息,请参阅下文的#对服务的生命周期进行管理章节。
bound服务是指允许被应用程序组件绑定的服务,通过调用bindService()可以完成绑定,用于创建一个长期存在的连接(并且一般不再允许组件通过调用startService()来start服务。
当应用程序中的activity或其它组件需要与服务进行交互,或者应用程序的某些功能需要暴露给其它应用程序时,你应该创建一个bound服务,并通过进程间通信(IPC)来完成。
要创建一个bound服务,你必须实现onBind()回调方法,并返回一个IBinder对象,此对象定义了与服务进行通信的接口。 然后,其它应用程序组件可以调用bindService()来获得接口并调用服务中的方法。 服务只在为绑定的应用程序组件工作时才会存活,因此,只要没有组件绑定到服务,系统就会自动销毁服务(你不需要像started服务中那样通过onStartCommand()来终止一个bound服务)。
要创建一个bound服务,首先必须定义好接口,用于指明客户端如何与服务进行通信。 这个客户端与服务之间的接口必须是一个IBinder对象的实现,并且你的服务必须在onBind()回调方法中返回这个对象。一旦客户端接收到这个IBinder,它就可以通过这个接口来与服务进行交互。
同一个服务可以被多个客户端绑定。当客户端完成交互时,会调用unbindService()来解除绑定。一旦不存在客户端与服务绑定时,系统就会销毁该服务。
实现bound服务的方式可以有很多种,实现的过程也比started类型的服务更为复杂,因此bound服务将在单独的bound服务文档中讨论。
一旦开始运行,服务就能够利用toast通知或状态栏通知把事件通知给用户。
toast通知是一个显示在当前窗口之上的消息框,显示一会儿之后它会自行消失。 而状态栏通知则是在状态栏上显示一个附带消息的图标,用户可以选中它来执行一个action(比如启动一个activity)。
通常,当某些后台工作已经完成时(比如文件下载完毕),状态栏通知是最好的通知手段,用户这时可以在其上执行一些操作。
前台服务是指那些经常会被用户关注的服务,因此内存过低时它不会成为被杀的对象。 前台服务必须提供一个状态栏通知,并会置于“正在进行的”(“Ongoing”)组之下。这意味着只有在服务被终止或从前台移除之后,此通知才能被解除。
例如,用服务来播放音乐的播放器就应该运行在前台,因为用户会清楚地知晓它的运行情况。 状态栏通知可能会标明当前播放的歌曲,并允许用户启动一个activity来与播放器进行交互。
要把你的服务请求为前台运行,可以调用startForeground()方法。此方法有两个参数:唯一标识通知的整数值、状态栏通知Notification对象。例如:
Notification notification = new Notification(R.drawable.icon, getText(R.string.ticker_text), System.currentTimeMillis()); Intent notificationIntent = new Intent(this, ExampleActivity.class); PendingIntent pendingIntent = PendingIntent.getActivity(this, 0, notificationIntent, 0); notification.setLatestEventInfo(this, getText(R.string.notification_title), getText(R.string.notification_message), pendingIntent); startForeground(ONGOING_NOTIFICATION, notification);
要从前台移除服务,请调用stopForeground()方法,这个方法接受个布尔参数,表示是否同时移除状态栏通知。此方法不会终止服务。不过,如果服务在前台运行时被你终止了,那么通知也会同时被移除。
注意:startForeground()和stopForeground()方法是自Android 2.0 (API Level 5)开始引入的。 为了让服务能在更早版本的平台上实现前台运行,你必须使用以前的setForeground()方法——关于如何提供向后兼容性的详情,请参阅startForeground()。
有关通知的详细信息,请参阅创建状态栏通知。
服务的生命周期与activity的非常类似。不过,更重要的是你需密切关注服务的创建和销毁环节,因为后台运行的服务是不会引起用户注意的。
服务的生命周期——从创建到销毁——可以有两种路径:
这两条路径并不是完全隔离的。也就是说,你可以绑定到一个已经用startService()启动的服务上。例如,一个后台音乐服务可以通过调用startService()来启动,传入一个指明所需播放音乐的 Intent。 之后,用户也许需要用播放器进行一些控制,或者需要查看当前歌曲的信息,这时一个activity可以通过调用bindService()与此服务绑定。在类似这种情况下,stopService()或stopSelf()不会真的终止服务,除非所有的客户端都解除了绑定。
publicclassExampleServiceextendsService{与activity类似,服务也存在生命周期回调方法,你可以实现这些方法来监控服务的状态变化,并在适当的时机执行一些操作。
以下代码提纲展示了服务的每个生命周期回调方法:
int mStartMode; // 标识服务被杀死后的处理方式 IBinder mBinder; // 用于客户端绑定的接口 boolean mAllowRebind; // 标识是否使用onRebind @Override public void onCreate() { // 服务正被创建 } @Override public int onStartCommand(Intent intent, int flags, int startId) { // 服务正在启动,由startService()调用引发 return mStartMode; } @Override public IBinder onBind(Intent intent) { // 客户端用bindService()绑定服务 return mBinder; } @Override public boolean onUnbind(Intent intent) { // 所有的客户端都用unbindService()解除了绑定 return mAllowRebind; } @Override public void onRebind(Intent intent) { // 某客户端正用bindService()绑定到服务, // 而onUnbind()已经被调用过了 } @Override public void onDestroy() { // 服务用不上了,将被销毁 } }
注意:与activity的生命周期回调方法不同,你不是一定要调用父类的回调方法。
通过实现这些方法,你能够监控服务中两个嵌套的生命周期循环
注意:虽然started的服务是用stopSelf()或stopService()调用来终止的,但是服务却没有相应的回调方法(不存在onStop()回调方法)。因此,除非服务与客户端绑定了,不然系统就会在服务终止时销毁它——onDestroy()是唯一会收到的回调方法。
图 2 标明了服务中典型的回调方法。尽管此图把startService()创建的服务和bindService()创建的分开描述了,但请记住,无论启动的方式如何,所有的服务实际上都允许被绑定。 因此,用onStartCommand()启动的服务(客户端调用startService())仍然可以接收onBind()调用(当客户端调用了bindService()时)。
有关创建支持绑定的服务,详情请参阅bound服务文档,在其中的bound服务#管理bound服务的生命周期章节中包含了有关onRebind()回调方法的详细信息。
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