Android基础知识——探究服务

发布日期：2021-05-19 15:52:52 浏览次数：21 分类：精选文章

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Android服务与多线程编程指南

1. 服务是什么

服务是Android中实现程序后台运行的解决方案，非常适合执行那些不需要与用户交互且要求长期运行的任务。服务并不是运行在独立的进程中，而是依赖于创建服务时所在的应用程序进程。服务不会自动开启线程，所有代码默认运行在主线程中。

2. Android多线程编程

在Android中，当我们执行耗时操作（如发起网络请求）时，服务器可能无法立即响应，若不将此类操作放在子线程中运行，会导致主线程被阻塞，从而影响软件使用。以下将学习Android中的多线程编程。

2.1 线程的基本用法

要创建线程，可以选择以下方式：

继承Thread类并重写run()方法：

class MyThread extends Thread {    @Override    public void run() {        // 处理具体逻辑    }}// 启动线程new MyThread().start();

实现Runnable接口并重写run()方法：

class MyThread implements Runnable {    @Override    public void run() {        // 处理具体逻辑    }}// 创建并启动线程MyThread thread = new MyThread();new Thread(thread).start();

使用匿名类实现Runnable接口：

public void onClick(View view) {    new Thread(new Runnable() {        @Override        public void run() {            // 处理具体逻辑        }    }).start();}

2.2 在子线程中更改UI

Android UI是线程不安全的，若要更新UI元素，必须在主线程中进行，否则会抛出异常。以下是两种常用的解决方法：

使用Handler：

public class MainActivity extends AppCompatActivity {    TextView textView;    public final int CHANGE_TEXT = 1;    Handler handler = new Handler() {        @Override        public void handleMessage(@NonNull Message msg) {            super.handleMessage(msg);            switch (msg.what) {                case CHANGE_TEXT:                    textView.setText("asdasd");                    break;                default:                    break;            }        }    };    @Override    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {        super.onCreate(savedInstanceState);        setContentView(R.layout.activity_main);        Button button = (Button) findViewById(R.id.button);        textView = (TextView) findViewById(R.id.text_View);        button.setOnClickListener(new View.OnClickListener() {            @Override            public void onClick(View view) {                new Thread(new Runnable() {                    @Override                    public void run() {                        Message message = new Message();                        message.what = CHANGE_TEXT;                        handler.sendMessage(message);                    }                }).start();            }        });    }}

使用runOnUiThread：

public class MainActivity extends AppCompatActivity {    @Override    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {        super.onCreate(savedInstanceState);        setContentView(R.layout.activity_main);        Button button = (Button) findViewById(R.id.button);        final TextView textView = (TextView) findViewById(R.id.text_View);        button.setOnClickListener(new View.OnClickListener() {            @Override            public void onClick(View view) {                new Thread(new Runnable() {                    @Override                    public void run() {                        MainActivity.this.runOnUiThread(new Runnable() {                            @Override                            public void run() {                                textView.setText("asdsad");                            }                        });                    }                }).start();            }        });    }}

2.3 解析异步处理机制

Android中的异步消息处理主要由以下四个部分组成：

Message：包含描述和任意数据对象的消息，用于发送给Handler。

Handler：用于发送和处理消息。通过sendMessage()方法发送消息，消息经过一系列处理后传递到handleMessage()方法中。

MessageQueue：消息队列，内部以单链表存储消息。每个线程中只会有一个MessageQueue对象。

Looper：每个线程中的MessageQueue管家，调用loop()方法进入无限循环，处理消息。

消息通过Looper和MessageQueue进行传递，最终在Handler的handleMessage()方法中执行，确保UI操作在主线程中进行。

2.4 使用AsyncTask

AsyncTask是Android提供的用于在子线程中对UI操作的工具，原理基于异步消息处理机制。创建AsyncTask子类时，需要指定三个泛型参数：

Params：传入的参数，用于后台任务使用。

Progress：后台任务执行时，若需显示进度，使用指定的泛型。

Result：任务执行完毕后，若需返回结果，使用指定的泛型。

示例：

public class DownloadTask extends AsyncTask
   
     {    @Override    protected void onPreExecute() {        super.onPreExecute();    }    @Override    protected Boolean doInBackground(Void... voids) {        while (true) {            publishProgress(56);            if (downloadPercent >= 100) {                break;            }        }        return null;    }    @Override    protected void onProgressUpdate(Integer... values) {        Toast.makeText(context, values[0] + "%", Toast.LENGTH_SHORT).show();        super.onProgressUpdate(values);    }    @Override    protected void onPostExecute(Boolean aBoolean) {        super.onPostExecute(aBoolean);    }}

3. 服务的基本用法

3.1 定义服务

在Android Studio中依次选择File - New - Service，服务会在AndroidManifest.xml中自动注册。

示例：

public class MyService extends Service {    public MyService() {    }    @Override    public IBinder onBind(Intent intent) {        throw new UnsupportedOperationException("Not yet implemented");    }    @Override    public void onCreate() {        super.onCreate();        Log.e("MyService", "onCreate");    }    @Override    public int onStartCommand(Intent intent, int flags, int startId) {        Log.e("MyService", "onStartCommand");        return super.onStartCommand(intent, flags, startId);    }    @Override    public void onDestroy() {        super.onDestroy();        Log.e("MyService", "onDestroy");    }}

3.2 启动和停止服务

启动服务：

public class MainActivity extends AppCompatActivity {    @Override    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {        super.onCreate(savedInstanceState);        setContentView(R.layout.activity_main);        Button startButton = (Button) findViewById(R.id.start_button);        startButton.setOnClickListener(new View.OnClickListener() {            @Override            public void onClick(View view) {                Intent intent = new Intent(MainActivity.this, MyService.class);                startService(intent);            }        });    }}

停止服务：

public class MainActivity extends AppCompatActivity {    @Override    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {        super.onCreate(savedInstanceState);        setContentView(R.layout.activity_main);        Button stopButton = (Button) findViewById(R.id.stop_button);        stopButton.setOnClickListener(new View.OnClickListener() {            @Override            public void onClick(View view) {                Intent intent = new Intent(MainActivity.this, MyService.class);                stopService(intent);            }        });    }}

3.3 活动和服务通信

服务中代码示例：

public class MyService extends Service {    private DownloadBinder mBinder = new DownloadBinder();    @Override    public IBinder onBind(Intent intent) {        return mBinder;    }    @Override    public void onCreate() {        super.onCreate();        Log.e("MyService", "onCreate");    }    @Override    public int onStartCommand(Intent intent, int flags, int startId) {        Log.e("MyService", "onStartCommand");        return super.onStartCommand(intent, flags, startId);    }    @Override    public void onDestroy() {        super.onDestroy();        Log.e("MyService", "onDestroy");    }    class DownloadBinder extends Binder {        public void startService() {            Log.e("MyService", "startService");        }        public void stopService() {            Log.e("MyService", "stopService");        }    }}

活动中代码示例：

public class MainActivity extends AppCompatActivity implements View.OnClickListener {    ServiceConnection connection = new ServiceConnection() {        @Override        public void onServiceConnected(ComponentName componentName, IBinder iBinder) {            MyService.DownloadBinder binder = (MyService.DownloadBinder) iBinder;            binder.startService();            binder.stopService();        }        @Override        public void onServiceDisconnected(ComponentName componentName) {        }    };    @Override    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {        super.onCreate(savedInstanceState);        setContentView(R.layout.activity_main);        Button startButton = (Button) findViewById(R.id.start_button);        startButton.setOnClickListener(this);        Button stopButton = (Button) findViewById(R.id.stop_button);        stopButton.setOnClickListener(this);        Button bindButton = (Button) findViewById(R.id.bind_button);        bindButton.setOnClickListener(this);        Button unBindButton = (Button) findViewById(R.id.unbind_button);        unBindButton.setOnClickListener(this);    }    @Override    public void onClick(View view) {        switch (view.getId()) {            case R.id.stop_button:                Intent stopIntent = new Intent(MainActivity.this, MyService.class);                stopService(stopIntent);                break;            case R.id.start_button:                Intent startIntent = new Intent(MainActivity.this, MyService.class);                startService(startIntent);                break;            case R.id.bind_button:                Intent bindIntent = new Intent(MainActivity.this, MyService.class);                bindService(bindIntent, connection, BIND_AUTO_CREATE);                break;            case R.id.unbind_button:                unbindService(connection);                break;            default:                break;        }    }}

4. 服务的生命周期

服务的生命周期如下：

被启动的服务（startService()）：

onCreate()：服务首次创建时调用。

onStartCommand()：每次启动服务时调用。

服务一直运行，直到调用stopService()或stopSelf()。

onDestroy()：服务终止时调用。

被绑定的服务（bindService()）：

onBind()：服务绑定时调用。

服务一直运行，直到调用unbindService()或服务上下文不存在。

onDestroy()：服务终止时调用。

被启动又被绑定的服务：

需要同时调用stopService()和unbindService()，否则onDestroy()不会执行。

服务终止时清除资源：

在onDestroy()方法中清理资源，如停止子线程等。

5. 服务的更多技巧

5.1 使用IntentService

IntentService默认在主线程中运行耗时逻辑，容易导致ANR。示例：

public class MyService extends IntentService {    public MyService() {        super("MyService");    }    @Override    protected void onHandleIntent(@Nullable Intent intent) {        // 在子线程中运行逻辑    }    @Override    public void onDestroy() {        super.onDestroy();    }}

5.2 自动停止服务

在服务中使用stopSelf()方法实现自动停止：

public class MyService extends Service {    @Override    public void onCreate() {        super.onCreate();        Log.e("MyService", "onCreate");    }    @Override    public int onStartCommand(Intent intent, int flags, int startId) {        new Thread(new Runnable() {            @Override            public void run() {                Log.e("MyService", "onStartCommand");                stopSelf();            }        }).start();        return super.onStartCommand(intent, flags, startId);    }    @Override    public void onDestroy() {        super.onDestroy();        Log.e("MyService", "onDestroy");    }}

6. 扩展问题

6.1 服务生命周期

被启动的服务：

onCreate()和onStartCommand()会被调用多次。

服务会一直运行，直到被停止或系统资源不足。

被绑定的服务：

onBind()和onUnbind()会被调用。

服务会在上下文存在时运行。

被启动又被绑定的服务：

需要同时调用stopService()和unbindService()。

服务终止时清理资源：

在onDestroy()方法中清理资源。

6.2 服务的启动方式

startService()：

创建或重用服务实例。

调用onCreate()和onStartCommand()。

停止服务调用stopService()或stopSelf()。

bindService()：

绑定服务，调用onBind()。

解除绑定调用unbindService()。

服务可能在上下文不存在时终止。

6.3 使用Handler传递数据

Handler可以通过Bundle传递数据：

public class MainActivity extends AppCompatActivity {    Handler handler = new Handler() {        @Override        public void handleMessage(@NonNull Message msg) {            super.handleMessage(msg);            switch (msg.what) {                case 1:                    Bundle bundle = msg.getData();                    String name = bundle.getString("name");                    int age = bundle.getInt("age");                    Toast.makeText(MainActivity.this, name, Toast.LENGTH_SHORT).show();                    break;                default:                    break;            }        }    };    @Override    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {        super.onCreate(savedInstanceState);        setContentView(R.layout.activity_main);        Button button = (Button) findViewById(R.id.button);        button.setOnClickListener(new View.OnClickListener() {            @Override            public void onClick(View view) {                new Thread(new Runnable() {                    @Override                    public void run() {                        Message message = new Message();                        message.what = 1;                        Bundle bundle = new Bundle();                        bundle.putString("name", "Tom");                        bundle.putInt("age", 18);                        message.setData(bundle);                        handler.sendMessage(message);                    }                }).start();            }        });    }}

以上内容涵盖了Android服务和多线程编程的核心知识，适合开发者在实际项目中参考和应用。

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