Android入门教程 | 四大组件之Service（前台服务，后台服务）

本文介绍: Ser vi ce是一种可在后台执行长时间运行操作而不提供界面的应用组件。服务可由其他应用组件启动，而且即使用户切换到其他应用，服务仍将在后台继续运行。此外，组件可通过绑定到服务与之进行交互，甚至是执行进程间通信 (IPC)。例如，服务可在后台处理网络事务、播放音乐，执行文件 I/O 或与内容提供程序进行交互。

在这里插入图片描述

Ser vi ce是一种可在后台执行长时间运行操作而不提供界面的应用组件。服务可由其他应用组件启动，而且即使用户切换到其他应用，服务仍将在后台继续运行。

此外，组件可通过绑定到服务与之进行交互，甚至是执行进程间通信 (IPC)。例如，服务可在后台处理网络事务、播放音乐，执行文件 I/O 或与内容提供程序进行交互。

前台服务

台服务执行一些用户能注意到的操作。例如，音频应用会使用前台服务来播放音频曲目。前台服务必须显示通知。即使用户停止与应用的交互，前台服务仍会继续运行。

启动 前台服务

前台服务可以给用户提供界面上的操作。每个前台服务都必须要在通知栏显示一个通知（notification）。用户可以感知到app的前台服务正在运行。这个通知（notification）默认是不能移除的。服务停止后，通知会被系统移除。当用户不需要直接操作app，app 需要给用户一个状态显示的时候，可以用前台服务。

在 activity 中启动服务，调用startForegroundService(Intent)方法。

startForegroundService(Intent(applicationContext, ForegroundService1::class.java))

然后在 service 中，需要对应地使用startForeground方法。

override fun onStartCommand(intent: Intent?, flags: Int, startId: Int): Int {
        Log.d(TAG, "onStartCommand flags:$flags, startId:$startId [$this] ${Thread.currentThread()}")

        val pendingIntent: PendingIntent =
                Intent(this, ForegroundDemoAct::class.java).let { notificationIntent ->
                    PendingIntent.getActivity(this, 0, notificationIntent, 0)
                }

        if (Build.VERSION.SDK_INT >= Build.VERSION_CODES.O) {
            val chanId = "f-channel"
            val chan = NotificationChannel(chanId, "前台服务channel",
                    NotificationManager.IMPORTANCE_NONE)
            chan.lightColor = Color.BLUE
            chan.lockscreenVisibility = Notification.VISIBILITY_PRIVATE
            val service = getSystemService(Context.NOTIFICATION_SERVICE) as NotificationManager
            service.createNotificationChannel(chan)
            Log.d(TAG, "服务调用startForeground")

            val notification: Notification =
                    Notification.Builder(applicationContext, chanId)
                            .setContentTitle("RustFisher前台服务")
                            .setContentText("https://an.rustfisher.com")
                            .setSmallIcon(R.drawable.f_zan_1)
                            .setContentIntent(pendingIntent)
                            .build()
            startForeground(1, notification)
        } else {
            Log.d(TAG, "${Build.VERSION.SDK_INT} < O(API 26) ")
        }
        return super.onStartCommand(intent, flags, startId)
    }`

我们来看 service 里的这段代码。创建了一个简单的Notification。

Pend ingIntent会被分配给Notifi cation，作为点击通知后的跳转动作
使用NotificationManager先创建了一个NotificationCha nn el
用Notification.Bui lder配置并创建一个Notification，例如配置标题，内容文字，图标等
启动前台服务，调用startForeground(1, notification)方法

在设备上会显示出一个通知,点击这个通知，会跳转到 ForegroundDemoAct 。这是之前用 Pend ingIntent 设置的。

停止服务

可以用 stopService 来停止服务

stopService(Intent(applicationContext, ForegroundService1::class.java))

这样 Service 退出，走onDestroy方法。

停止前台服务

在Serv ice中调用stopForeground(boolean)方法，能停止前台，但是不退出整个服务。这个 boolean 表示是否取消掉前台服务的通知。false 表示保留通知。

例如在Serv ice中调用

stopForeground(false)

服务变成了后台服务，并没有退出。此时对应的通知可以滑动取消掉。

报错 信息

ANR

在Activity中调用startForegroundService(Intent)启动服务，但是不调用Service.startForeground()。一加5手机And roid10运行 log 如下

2021-08-26 23:03:25.352 25551-25551/com.rustfisher.tutorial2020 D/rustAppUseStartService: 调用 startForegroundService 主线程信息Thread[main,5,main]
2021-08-26 23:03:25.368 25551-25551/com.rustfisher.tutorial2020 D/rustAppForeground1: onCreate Thread[main,5,main] rustfisher.com
2021-08-26 23:03:25.370 25551-25551/com.rustfisher.tutorial2020 D/rustAppForeground1: onStartCommand flags:0, startId:1 [com.rustfisher.tutorial2020.service.foreground.ForegroundService1@c77d408] Thread[main,5,main]
2021-08-26 23:03:35.375 1596-1720/? W/ActivityManager: Bringing down service while still waiting for start foreground: ServiceRecord{53d70f2 u0 com.rustfisher.tutorial2020/.service.foreground.ForegroundService1}
2021-08-26 23:03:35.382 25551-25551/com.rustfisher.tutorial2020 D/rustAppForeground1: onDestroy [com.rustfisher.tutorial2020.service.foreground.ForegroundService1@c77d408] Thread[main,5,main]

2021-08-26 23:03:52.956 1596-1720/? E/ActivityManager: ANR in com.rustfisher.tutorial2020
    PID: 25551
    Reason: Context.startForegroundService() did not then call Service.startForeground(): ServiceRecord{53d70f2 u0 com.rustfisher.tutorial2020/.service.foreground.ForegroundService1}`

Bad notification

我们在ForegroundService1的方法onStartCommand里加入startForeground。如果startForeground(0, noti)的id传入0，则会报错RemoteServiceException。

29871-29871/com.rustfisher.tutorial2020 E/AndroidRuntime: FATAL EXCEPTION: main
    Process: com.rustfisher.tutorial2020, PID: 29871
    android.app.RemoteServiceException: Bad notification for startForeground

后台服务

后台服务执行用户不会直接注意到的操作。例如，如果应用使用某个服务来压缩其存储空间，则此服务通常是后台服务。

文中的服务/Service 指的是后台服务。
示例使用Kotlin实现。

新建服务

我们新建一个 ServiceStartDemo 类继承 Service

class ServiceStartDemo : Service() {

    companion object {
        const val TAG = "rustAppStartDemoService"
    }

    override fun onCreate() {
        super.onCreate()
        Log.d(TAG, "onCreate ${Thread.currentThread()}")
    }

    override fun onBind(intent: Intent): IBinder? {
        Log.d(TAG, "onBind ${Thread.currentThread()}")
        return null
    }

    override fun onStartCommand(intent: Intent?, flags: Int, startId: Int): Int {
        Log.d(TAG, "onStartCommand flags:$flags, startId:$startId [$this] ${Thread.currentThread()}")
        return super.onStartCommand(intent, flags, startId)
    }

    override fun onDestroy() {
        super.onDestroy()
        Log.d(TAG, "onDestroy [$this] ${Thread.currentThread()}")
    }
}

在各个生命周期方法中我们打上log，便于后续观察
log 中打出服务对象的详细信息，线程信息等等
onBind 方法中我们返回 null，表明这个服务不能用bindService的方式启动

在 AndroidManifest.xml 中注册这个服务

<manifest xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android" >
  <!-- ... -->
  <application>
    <service
        android:name=".service.start.ServiceStartDemo"
        android:enabled="true"
        android:exported="false" />
            <!-- ... -->
  </application>
</manifest>

注意

name 是我们的服务的类名。它是唯一必需的属性
enabled 为 true，表明系统可以示例化这个服务。默认值为 tr ue
ap plication 也有自己的 enabled 属性，默认值为 true。该属性适用于所有应用组件，包括服务
exported 这里设置为 false，表明不给其他进程（app）使用，仅适用于我们这个 app 这样我们的服务就准备完毕了。

startService 启动服务

在 activity 中调用 startService 方法，启动服务。

startService(Intent(applicationContext, ServiceStartDemo::class.java))

调用方法后，ServiceStartDemo服务会启动起来。首次启动的话，服务会走onCreate和onStartCommand方法。初始化性质的代码，放在onCreate里。

服务已经存在的情况下，用startService方法启动服务，服务会走onStartCommand方法。此时onStartCommand里的startId会自增。用这个数值可以看出这个Service对象被启动了多少次。

同时我们可以在Service的log里观察到，Service的生命周期函数是在主线程中执行的。因此Service也可能会遇到ANR问题。不能把过于耗时的任务放在生命周期函数里。

Activity 与 Service 沟通

Activity 与 Service 是相互独立的组件。用startService方法启动服务并不会让 activity 持有service 的实例。它们之间可以用广播来进行沟通。或者用 EventBus 之类的工具进行沟通。

停止服务

完成任务后，我们可以停止服务。节省系统资源。前面是用startService方法启动的服务，后面用stopService(Intent)来停止服务。

方法	介绍
stopService(Intent)	Activity或其他组件调用这个方法，停止目标service
stopSelf()	Service调用这个方法来停止自己

例如在Activity中

stopService(Intent(applicationContext, ServiceStartDemo::class.java))

在Service中

stopSelf()

一旦请求使用 stopSelf() 或 stopService() 来停止服务，服务会走onDestroy()方法。系统会尽快销毁服务。

绑定服务

当应用组件通过调用bindService()绑定到服务时，服务即处于绑定状态。

绑定服务会提供客户端–服务器接口，以便组件与服务进行交互、发送请求、接收结果，甚至是利用进程间通信 (IPC) 跨进程执行这些操作。仅当与另一个应用组件绑定时，绑定服务才会运行。多个组件可同时绑定到该服务，但全部取消绑定后，该服务即会被销毁。

Service 相关 面试题

1. Service是什么

Service 是 Android 四大组件之一，它可以在后台执行长时间运行操作而没有用户界面的应用组件。

Service 的启动方式有两种：startService 启动和 bindService 启动。

注意：服务与其他应用程序对象一样，在其托管进程的主线程中运行。这意味着，如果你的服务要执行任何CPU密集型(例如 MP3 播放)或阻塞(例如网络)操作，它应该在Service中再创建一个子线程，然后在这里去处理耗时操作就没问题了。

2. 注册Service需要注意什么

Service 还是运行在主线程当中的，所以如果需要执行一些复杂的逻辑操作，最好在服务的内部手动创建子线程进行处理，否则会出现UI线程被阻塞的问题。

3. Service与Activity怎么实现通信

方法一：

添加一个继承Binder的内部类，并添加相应的逻辑方法
重写Service的onBind方法，返回我们刚刚定义的那个内部类实例
重写ServiceConn ection，onServiceConnected时调用逻辑方法绑定服务

方法二

通过接口Iservice调用Service方法，使用接口调用service和直接调用其实本质都是一样的，只不过多了借口一个步骤

4. IntentService与Service的区别（intentservice的优点）

IntentService是Service的子类，是一个异步的，会自动停止的服务，很好解决了传统的Service中处理完耗时操作忘记停止并销毁Service的问题

会创建独立的 worker 线程来处理所有的 Intent 请求；
会创建独立的 worker 线程来处理 onHandleIntent() 方法实现的代码，无需处理多线程问题；
所有请求处理完成后，IntentService 会自动停止，无需调用 stopSelf() 方法停止 Service；
为 Service的onBind() 提供默认实现，返回 null；
为 Service 的 onStartCommand 提供默认实现，将请求 Intent 添加到队列中；
IntentService 不会阻塞UI线程，而普通 Serveice 会导致 ANR 异常
Intentservice 若未执行完成上一次的任务，将不会新开一个线程，是等待之前的任务完成后，再执行新的任务，等任务完成后再次调用stopSelf()

5. Service 是否在 main thread 中执行, service 里面是否能执行耗时的操作?

默认情况,如果没有显示的指 service 所运行的进程, Service 和 activity 是运行在当前 app 所在进程的 main thread(UI 主线程)里面。

service 里面不能执行耗时的操作(网络请求,拷贝数据库,大文件 )

特殊情况 ,可以在清单文件配置 service 执行所在的进程 ,让 service 在另外的进程中执行

<service android:name="com.baidu.location.f" android:enabled="true" android:process=":remote" >
</service>

6. Service的生命周期

Service 有绑定模式和非绑定模式,以及这两种模式的混合使用方式。不同的使用方法生命周期方法也不同。

非绑定模式:当第一次调用 startService 的时候执行的方法依次为 onCreate()、onStartCommand(),当 Service 关闭的时候调用 onDestory 方法。
绑定模式:第一次 bindService()的时候,执行的方法为 onCreate()、 onBind()解除绑定的时候会执行 onUnbind()、onDestory()。

上面的两种生命周期是在相对单纯的模式下的情形。我们在开发的过程中还必须注意 Service 实例只会有一个,也就是说如果当前要启动的 Service 已经存在了那么就不会再次创建该 Service 当然也不会调用 onCreate()方法。

一个 Service 可以被多个客户进行绑定,只有所有的绑定对象都执行了

onBind() 方法后该 Service 才会销毁,不过如果有一个客户执行了 onStart() 方法,那么这个时候如果所有的 bind 客户都执行了 unBind() 该 Service 也不会销毁。

Service 的生命周期图如下所示,帮助大家记忆。

只使用 startService 启动服务的生命周期

只使用BindService绑定服务的生命周期

同时使用 startService() 启动服务、BindService() 绑定服务的生命周期

7. Activity、Intent、Service 是什么关系

他们都是 Android 开发中使用频率最高的类。其中 Activity 和 Service 都是 Android 四大组件之一。他俩都是 Context 类的子类 ContextWrapper 的子类, 因此他俩可以算是兄弟关系吧。不过兄弟俩各有各自的本领, Activity 负责用户界面的显示和交互, Service 负责后台任务的处理。Activity 和 Service 之间可以通过 Intent 传递数据,因此可以把 Intent 看作是通信使者。

8. Service 和 Activity 在同一个线程吗？

对于同一 app 来说默认情况下是在同一个线程中的,main Thread (UI Thread)。

9. 如何提高service的优先级？

在AndroidManifest.xml文件中对于intent–filter可以通过android:priority = “1000”这个属性设置最高优先级，1000 是最高值，如果数字越小则优先级越低，同时实用于广播。
在 onStartCommand 里面调用 startForeground()方法把Service提升为前台进程级别，然后再onDestroy里面要记得调用stopForeground ()方法。
onStartCommand方法，手动返回START_STICKY。
在 onDestroy 方法里发广播重启 service。 service +br oadcast 方式，就是当 service 走 ondestory 的时候，发送一个自定义的广播，当收到广播的时候，重新启动 service。（第三方应用或是在setting里-应用-强制停止时，APP 进程就直接被干掉了，onDestroy方法都进不来，所以无法保证会执行）
监听系统广播判断 Service 状态。通过系统的一些广播，比如：手机重启、界面唤醒、应用状态改变等等监听并捕获到，然后判断我们的Service 是否还存活。
Application 加上 Persi stent 属性。

10. Service 的 onStartCommand 方法有几种返回值?各代表什么意思?

有四种返回值:

**START_STICKY：**如果 service 进程被 kill 掉,保留 service 的状态为开始状态,但不保留递送的 intent 对象。随后系统会尝试重新创建 service,由于服务状态为开始状态,所以创建服务后一定会调用 onStartCommand(Intent,int,int)方法。如果在此期间没有任何启动命令被传递到 service,那么参数 Intent 将为 null。
START_NOT_STICKY：“非粘性的”。使用这个返回值时,如果在执行完 onStartCommand 后,服务被异常 kill 掉,系统不会自动重启该服务。
**START_REDELIVER_INTENT：**重传 Intent。使用这个返回值时,如果在执行完 onStartCommand 后,服务被异常 kill 掉,系统会自动重启该服务,并将 Intent 的值传入。
START_STICKY_COMPATIBILITY： START_STICKY 的兼容版本,但不保证服务被 kill 后一定能重启。

11. Activity 调用 Service 中的方法都有哪些方式?

Binder： 通过 Binder 接口的形式实现,当 Activity 绑定 Service 成功的时候 Activity 会在 ServiceConnection 的类的 onServiceConnected()回调方法中获取到 Service 的 onBind()方法 return 过来的 Binder 的子类，然后通过对象调用方法。
Aidl: aidl 比较适合当客户端和服务端不在同一个应用下的场景。
Messenger： 它引用了一个Handler对象，以便 others能够向它发送消息(使用mMessenger.send(Message msg)方法)。该类允许跨进程间基于Message的通信(即两个进程间可以通过Mes sage进行通信)，在服务端使用Handler创建一个Messenger，客户端持有这个Messenger就可以与服务端通信了。一个Messeger不能同时双向发送，两个就就能双向发送了

12. Service和Thread的区别

Service是安卓中系统的组件，它运行在独立进程的主线程中，不可以执行耗时操作。 Thread是程序执行的最小单元，分配 CPU 的基本单位，可以开启子线程执行耗时操作。 Service 在不同 Activity 中可以获取自身实例，可以方便的对 Service 进行操作。 Thread 在不同的 Activity 中难以获取自身实例，如果 Activity 被销毁，Thread实例就很难再获取得到。

13. 使用IntentService

IntentService 是 Scrvice 的子类，因此它不是普通的 Service，它比普通的Service 增加了额外的功能。

先看 Service 本身存在的两个问题。

Service不会专门启动一个单独的进程，Service与它所在应用位于同一个进程中。
Service不是一条新的线程，因此不应该在Service中直接处理耗时的任务。

IntentService正好弥补了Service的不足。

IntentService的特点：

IntentService会创建单独的worker线程来处理所有的Intent请求。
IntentService会创建单独的worker线程来处理onHandleIntent()方法实现的代码，因此开发者无须处理多线程问题。

IntentService实例

创建 SccIntentService.java 继承自 IntentService 类，重写 onHandleIntent() 方法、创建一个无参构造函数，其代码如下:

public class SccIntentService extends IntentService {
 public SccIntentService() {
 super("SccIntentService");
 }
 @Override
 protected void onHandleIntent(Intent intent) {
 MLog.e(getClass().getName(), "onHandleWork");
 for (int i = 0; i < 3; i++) {
 try {
 MLog.e(getClass().getName(), "Number:开始"+i);
 Thread.sleep(10000);
 MLog.e(getClass().getName(), "Number:结束"+i);
 } catch (InterruptedException e) {
 e.printStackTrace();
 }
 }
 }
 @Override
 public void onDestroy() {
 super.onDestroy();
 MLog.e(getClass().getName(), "onDestroy");
 }
}

2. 添加 IntentService 组件声明，在 AndroidManifest.xml 文件中声明一个 Service 组件，其代码如下:

<service android:name=".service.SccIntentService"/>

3. 启动 SccIntentService

startService(new Intent(ServiceActivity.this, SccIntentService.class));</pre>

4. 运行结果

07-07 18:00:39.505 E/-SCC-: com.scc.demo.actvitiy.ServiceActivityonCreate
07-07 18:00:39.531 E/-SCC-: com.scc.demo.actvitiy.ServiceActivityonStart
07-07 18:00:39.531 E/-SCC-: com.scc.demo.actvitiy.ServiceActivityonResume
07-07 18:01:12.690 E/-SCC-com.scc.demo.service.SccIntentService: onHandleWork
07-07 18:01:12.690 E/-SCC-com.scc.demo.service.SccIntentService: Number:开始0
07-07 18:01:22.691 E/-SCC-com.scc.demo.service.SccIntentService: Number:结束0
07-07 18:01:22.697 E/-SCC-com.scc.demo.service.SccIntentService: Number:开始1
07-07 18:01:32.698 E/-SCC-com.scc.demo.service.SccIntentService: Number:结束1
07-07 18:01:32.698 E/-SCC-com.scc.demo.service.SccIntentService: Number:开始2
07-07 18:01:42.699 E/-SCC-com.scc.demo.service.SccIntentService: Number:结束2
07-07 18:01:42.716 E/-SCC-com.scc.demo.service.SccIntentService: onDestroy