Android應用界面開發——Service與IntentService（實現定時更換壁紙）

Service是Android四大組件中與Activity最相似的組件，它們都代表可執行的程序，Service與Activity的區別是：Service一直在后臺運行，它沒有用戶界面，所以絕不會到前臺運行。如果某個程序組件需要在運行時向用戶呈現某種界面，或者該程序需要與用戶交互，就需要使用Activity；否則就應該考慮使用Service了，最后通過使用Service實現定時更換壁紙。

定時更換壁紙效果圖：

Service簡介

Service是一個可長期在后臺運行的應用組件，并且不提供用戶界面。

Service不是一個單獨的進程。
Service不是一個線程。

創建、配置Service

開發Service分為兩步：

定義一個繼承Service的子類。
在AndroidManifest.xml文件中配置該Service。

補充：需要在AndroidManifest.xml中聲明的有：

activity：活動
activity-alias：活動別名
service：服務
provider：內容提供者
receiver：廣播接收者
meta-data：數據格式
uses-library：第三方類庫

Service中定義了一系列生命周期方法：

IBinder onBind(Intent intent)：該方法是Service子類必須實現的方法。該方法返回一個IBinder對象，應用程序可通過該對象與Service組件通信。
void onCreate()：在Service第一次被創建后立即回調該方法。
void onDestroy()：在Service被關閉之前回調該方法。
void onStartCommand(Intent intent, int flags, int startId)：該方法的早期版本是onStart(Intent intent, int startId)，每次客戶端調用startService(Intent)方法啟動Service時都會回調該方法。
boolean onUnbind(Intent intent)：當該Service上綁定的所有客戶端都斷開連接時將會回調該方法。

定義一個Service組件如下：

public class FirstService extends Service {
    
    private static final String TAG = FirstService.class.getSimpleName();

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

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

    @Override
    public int onStartCommand(Intent intent, int flags, int startId) {
        Log.d(TAG, "onStartCommand");
        return super.onStartCommand(intent, flags, startId);
    }

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

上面的Service只是重寫了Service組件的onCreate()、onStartCommand()、onDestroy()、onBind()等方法，重寫這些方法時只是打印了一個字符串。

在Android系統中運行Service有兩種方式：

通過Context的startService()方法：通過該方法啟動Service，訪問者與Service之間沒有關聯，即使訪問者退出了，Service也仍然運行。
通過Context的bindService()方法：通過該方法啟動Service，訪問者與Service綁定在一起，訪問者一旦退出，Service也就終止了。

啟動和停止Service——startService()方式啟動

使用Activity作為Service的訪問者，該Activity中包含兩個按鈕，一個用于啟動Service，一個用于關閉Service。代碼如下：

public class MainActivity extends AppCompatActivity implements View.OnClickListener{

    private Button mStartService;
    private Button mStopService;
    private Intent intent;

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

        mStartService = (Button) findViewById(R.id.start_service);
        mStopService = (Button) findViewById(R.id.stop_service);
        intent = new Intent(MainActivity.this, FirstService.class);

        mStartService.setOnClickListener(this);
        mStopService.setOnClickListener(this);
    }

    @Override
    public void onClick(View v) {
        switch (v.getId()){
            case R.id.start_service:
                startService(intent);
                break;
            case R.id.stop_service:
                stopService(intent);
                break;
        }
    }
}

啟動、關閉Service十分簡單，調用Context的startService()、stopService()方法即可啟動、關閉Service。

注意：Android5.0開始，Google要求必須使用顯示的Intent啟動Service組件。

運行該程序，點擊啟動按鈕啟動Service，再點擊停止按鈕關閉Service，在Logcat面板可以看到如下輸出：

如果在不關閉Service的情況下，連續點擊三次啟動Service按鈕，程序會連續啟動三次Service，在Logcat面板可以看到如下輸出：

從上圖可以看出，每當Service被創建時會回調onCreate()方法，每次Service被啟動時都會回調onStartCommand()方法；多次啟動一個已有的Service不會再回調onCreate()方法，但每次啟動時都會回調onStartCommand()方法。

綁定本地Service并與之通信——bindService()方式啟動

如果Service和訪問者之間需要進行方法調用或者交換數據，則應該使用bindService()和unbindService()方法啟動、關閉Service。

Context的bindService()方法包含三個參數，分別如下：

service：該參數通過Intent指定要啟動的Service。
conn：該參數是一個ServiceConnection對象，該對象用于監聽訪問者與Service之間的連接情況。當訪問者與Service之間連接成功時回調該ServiceConnection對象的onServiceConnected(ComponentName name, IBinder service)方法；當Service所在的宿主進程由于異常中止或者其他原因終止，導致該Service與訪問者之間斷開連接時回調該ServiceConnection對象的onServiceDisconnected(ComponentName name)方法。
- onServiceConnected(ComponentName name, IBinder service)方法中的IBinder即可實現與被綁定Service之間的通信。
flags：指定綁定時是否自動創建Service（如果Service還未創建）。該參數可指定為0（不自動創建）或者BIND_AUTO_CREATE（自動創建）。

實際開發時通常會采用繼承Binder（IBinder的實現類）的方式實現自己的IBinder對象。

下面程序示范了如何在Activity中綁定Service，并獲取Service的運行狀態。該程序的Service類需要真正實現onBind()方法，并讓該方法返回一個有效的IBinder對象。Service類代碼如下：

public class BindService extends Service {

    private static final String TAG = BindService.class.getSimpleName();

    private int count;
    private boolean quit;

    //定義onBinder方法所返回的對象
    private MyBinder binder = new MyBinder();
    //通過繼承Binder實現IBinder類
    public class MyBinder extends Binder{
        public int getCount(){
            return count;
        }
    }

    @Nullable
    @Override
    public IBinder onBind(Intent intent) {
        Log.d(TAG, "onBind");
        return binder;
    }

    @Override
    public void onCreate() {
        super.onCreate();
        Log.d(TAG, "onCreate");
        //啟動一條線程，動態修改count狀態值
        new Thread(){
            @Override
            public void run() {
                while (!quit){
                    try {
                        Thread.sleep(1000);
                    } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                    count++;
                }
            }
        }.start();
    }

    @Override
    public boolean onUnbind(Intent intent) {
        Log.d(TAG, "onUnbind");
        return true;
    }

    @Override
    public void onDestroy() {
        super.onDestroy();
        this.quit = true;
        Log.d(TAG, "onDestroy");
    }
}

Service類實現了onBind()方法，該方法返回一個可訪問該Service狀態數據（count）的IBinder對象，該對象將被傳給該Service的訪問者。

接下來定義一個Activity來綁定該Service，并在Activity中通過MyBinder對象訪問Service的內部狀態。該Activity包含三個按鈕，分別為綁定Service、解綁Service、獲取Service的運行狀態。

public class MainActivity extends AppCompatActivity implements View.OnClickListener {

    private static final String TAG = MainActivity.class.getSimpleName();
    private Button mBindService;
    private Button mUnbindService;
    private Button mGetServiceState;
    private Intent intent;
    //保持所啟動的Service的IBinder對象
    BindService.MyBinder binder;

    private ServiceConnection conn = new ServiceConnection() {
        @Override
        public void onServiceConnected(ComponentName name, IBinder service) {
            Log.d(TAG, "onServiceConnected");
            binder = (BindService.MyBinder) service;//①
        }

        @Override
        public void onServiceDisconnected(ComponentName name) {

        }
    };

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

        mBindService = (Button) findViewById(R.id.bind_service);
        mUnbindService = (Button) findViewById(R.id.unbind_service);
        mGetServiceState = (Button) findViewById(R.id.get_service_state);
        intent = new Intent(MainActivity.this, BindService.class);

        mBindService.setOnClickListener(this);
        mUnbindService.setOnClickListener(this);
        mGetServiceState.setOnClickListener(this);
    }

    @Override
    public void onClick(View v) {
        switch (v.getId()) {
            case R.id.bind_service:
                bindService(intent, conn, BIND_AUTO_CREATE);
                break;
            case R.id.unbind_service:
                unbindService(conn);
                break;
            case R.id.get_service_state:
                Toast.makeText(MainActivity.this, "Service的count值為：" + binder.getCount(), Toast.LENGTH_SHORT).show();//②
                break;
        }
    }
}

上面①號代碼用于在Activity與Service連接成功時獲取Service的onBind()方法返回的MyBinder對象，②號代碼可以通過MyBinder對象訪問Service的運行狀態。

點擊綁定Service按鈕，在Logcat面板可以看到如下輸出：

點擊獲取Service狀態按鈕，可以看到如下圖所示的輸出：

點擊解綁Service按鈕，在Logcat面板可以看到如下輸出：

如上圖所示，當程序調用unbindService()方法解除對某個Service的綁定時，系統會先調用該Service的onUnbind()方法，然后再回調onDestroy()方法。

與多次調用startService()方法啟動不同的是，多次調用bindService()方法并不會執行重復綁定。

Service的生命周期

隨著應用程序啟動Service方式不同，Service的生命周期也略有差異，如下圖：

如果應用程序通過startService()方法來啟動Service，Service的生命周期如上圖左半部分所示。如果應用程序通過bindService()方法來啟動Service，Service的生命周期如上圖右半部分所示。

當Activity調用bindService()綁定一個已通過startService()啟動的Service時，系統只是把Service內部IBinder對象傳給Activity，并不會把該Service生命周期完全綁定到該Activity，因而當Activity調用UNBindService()方法取消與該Service的綁定時，也只是切斷該Activity與Service之間的關聯，并不能停止該Service組件。要停止該Service組件，還需調用stopService()方法。

IntentService

首先看一下Service本身存在的兩個問題。

Service不會專門啟動一個單獨的進程，Service與它所在應用位于同一個進程中。
Service不是一個新的線程，因此不應該在Service中直接處理耗時的任務。

IntentService正好彌補了Service的不足：IntentService會使用隊列來管理請求Intent，每當客戶端代碼通過Intent請求啟動IntentService時，IntentService會將該Intent加入隊列，然后開啟一條新的worker線程來處理該Intent。對于異步的startService()請求，IntentService會按次序依次處理隊列中的Intent，該線程保證同一時刻只處理一個Intent。由于IntentService使用新的worker線程處理Intent請求，因此IntentService不會阻塞主線程，所以IntentService自己就可以處理耗時任務。

IntentService的特征：

IntentService會創建單獨的worker線程來處理所有的Intent請求。
IntentService會創建單獨的worker線程來處理onHandleIntent()方法實現的代碼，因此開發者無須處理多線程問題。
當所有請求處理完成后，IntentService會自動停止，因此開發者無須調用stopSelf()方法來停止該Service。
為Service的onBind()方法提供了默認實現，默認實現的onBind()方法返回null。
為Service的onStartCommand()方法提供了默認實現，該實現會將請求Intent添加到隊列中。

擴展IntentService實現Service無須重寫onBind()、onStartCommand()方法，只要重寫onHandleIntent()方法即可。

定時更換壁紙

通過AlarmManager周期性調用某個Service，從而讓系統實現定時更換壁紙的功能。

該程序界面有兩個按鈕，一個用于啟動定時更換壁紙，一個用于關閉定時更換壁紙，代碼如下：

public class MainActivity extends AppCompatActivity {

    private Button mStart;
    private Button mStop;

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

        mStart = (Button) findViewById(R.id.start);
        mStop = (Button) findViewById(R.id.stop);
        //指定啟動ChangeService組件
        Intent intent = new Intent(MainActivity.this, ChangeService.class);
        //創建PendingIntent對象
        final PendingIntent pi = PendingIntent.getService(MainActivity.this, 0, intent, 0);

        mStart.setOnClickListener(new View.OnClickListener() {
            @Override
            public void onClick(View v) {
                //獲取AlarmManager對象
                AlarmManager alarmManager = (AlarmManager) getSystemService(Service.ALARM_SERVICE);
                //設置每隔2秒執行pi所代表的組件一次
                alarmManager.setRepeating(AlarmManager.ELAPSED_REALTIME_WAKEUP, 0, 2000, pi);
                mStart.setEnabled(false);
                mStop.setEnabled(true);
                Toast.makeText(MainActivity.this, "壁紙定時更換啟動成功啦", Toast.LENGTH_SHORT).show();
            }
        });

        mStop.setOnClickListener(new View.OnClickListener() {
            @Override
            public void onClick(View v) {
                mStart.setEnabled(true);
                mStop.setEnabled(false);
                //獲取AlarmManager對象
                AlarmManager alarmManager = (AlarmManager) getSystemService(Service.ALARM_SERVICE);
                //取消對pi的調度
                alarmManager.cancel(pi);
            }
        });
    }
}

上面程序代碼指定程序每2秒執行一次pi所代表的組件。程序中pi代表了ChangeService組件，ChangeService代碼如下：

public class ChangeService extends Service {

    //定義定時更換的壁紙資源
    int[] wallpapers = new int[]{
            R.drawable.author,
            R.drawable.girl,
            R.drawable.life
    };

    //定義系統的壁紙管理服務
    WallpaperManager wallpaperManager;
    //定義當前所顯示的壁紙
    int current = 0;

    @Override
    public void onCreate() {
        super.onCreate();
        //初始化WallPaperManager
        wallpaperManager = WallpaperManager.getInstance(this);
    }

    @Override
    public int onStartCommand(Intent intent, int flags, int startId) {
        //如果到了最后一張，系統重新開始
        if (current >= 3) {
            current = 0;
        }
        try {
            //改變壁紙
            wallpaperManager.setResource(wallpapers[current++]);
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return START_STICKY;
    }

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

重寫Service的onStartCommand()方法，也就是每次啟動該Service時都會執行onStartCommand()方法中的代碼，更換壁紙的代碼就放在該方法中。

為了允許該程序改變壁紙，還需在AndroidManifest.xml中添加權限：

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

運行該程序，點擊開始，返回桌面即可看到系統壁紙每2秒更換一次，效果圖如下：

最后編輯于：2017.12.04 00:42:56

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Service的生命周期

IntentService

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