Android四大组件-Service

概念：

android 四大组件之一，提供在后台运行的服务，属于计算型组件。

特点：

在后台运行，无用户界面，生命周期长。

启动方式

startservice：

不与Activity绑定，启动之后会无限期的运行下去，除非遇到内存低情况被回收，需要调用stopService或stopSelf才会停止。

**生命周期：**onCreate（只执行一次）-onStartCommand-服务运行-onDestory()
- onCreate 只调用一次，onStartCommand可以调用多次（调用的次数是startService的次数），其他方法只能调用一次。
- onStartCommand必须返回一个整数= 描述系统在杀死服务后如何继续运行。
  - START_STICK：重建服务，调用onStartCommand,但不会传入上次未发送完的intent，而是使用null intent (所以需要检查)。除非还有启动服务的intent未发送完会继续发送。适用于媒体播放器，不需要执行命令但需要一直运行并随时待命。
  - START_NOT_STICK:不会重建服务，除非还存在未发送的intent。但服务不再必需的时候，这个是避免重启服务的最安全的方法。
  - START_REDELIVER_INTENT:重建服务，并且任何未传入的intent的都会被依次送入。 适用于需要立即回复工作的活跃服务，比如下载文件。
**操作：**创建一个Service继承自service，在onStartCommand操作。在context中通过intent方式是启动服务。
只能开启或停止服务，无法操作服务。
调用者退出后，服务仍然存在。

bindservice

与Activity绑定，绑定之后在后台运行，除非调用unBindService或绑定的Context被销毁。

**生命周期：**onCreate(只执行一次)-onBind-onUnbind-onDestory ，如果先调用了startservice，已经onCreate，也不会再次调用。

**操作：**创建一个Binder继承Binder，通过onBind返回Binder对象，在context中通过serviceConnection取到binder对象并调用bindner的方法，bindService中传入ServiceConnection建立连接。

//在service中自定义Binder
 class MyBinder extends Binder{
        public void startDownload(){
            Log.d(TAG, "startDownload: ");
        }
    }
    
    //在onBind方法中返回Binder
     private MyBinder myBinder = new MyBinder();
     @Override
    public IBinder onBind(Intent intent) {
        Log.d(TAG, "onBind: ");
        // TODO: Return the communication channel to the service.

        return myBinder;
    }

//在Activity 中创建serviceconnection
  private  ServiceConnection connection = new ServiceConnection() {

        @Override
        public void onServiceConnected(ComponentName name, IBinder service) {
           myBinder = (MyService.MyBinder) service;
           myBinder.startDownload();
        }

        @Override
        public void onServiceDisconnected(ComponentName name) {

        }
    };
    //绑定服务
       bindService(new Intent(MainActivity.this,MyService.class),connection,BIND_AUTO_CREATE);

除了可以开启或停止服务，还可以获得Service对象，对Service进行操作。
调用者退出后Service随着调用者退出而销毁。

服务的销毁方式：

如果是startservice启动的调用stop service就可以销毁，或者在内存极低的情况下，被回收销毁。
如果是通过bindservice启动的服务调用unbindservice 销毁服务；但是同时startservice和bindservice需要unbindservice及再次调用stopservice才会销毁服务，即当service与activity绑定的情况下，service不再绑定且service处于静止状态时。另外当service的调用者推出时也会销毁服务。

前台服务：

如果需要service一直保持运行状态（service保活），则可以考虑前台service。效果类似于通知。在service的onStartCommand方法中修改.(需要添加FOREGROUND_SERVICE权限)

        //8.0 适配通知栏
        if (Build.VERSION.SDK_INT>=Build.VERSION_CODES.O){
            NotificationChannel channel = new NotificationChannel("service","test", NotificationManager.IMPORTANCE_DEFAULT);
            NotificationManager manager = (NotificationManager) getSystemService(NOTIFICATION_SERVICE);
            assert manager != null;
            manager.createNotificationChannel(channel);
            NotificationCompat.Builder service = new NotificationCompat.Builder(this, "service");
            service.setContentTitle("执行前台服务的通知");
            service.setContentText("执行前台服务的内容");
            service.setSmallIcon(R.mipmap.ic_launcher);
            notification = service.getNotification();
        }else {
            Intent intent = new Intent(this,MainActivity.class);
            PendingIntent pendingIntent = PendingIntent.getActivity(this,0,intent,0);
            Notification.Builder builder = new Notification.Builder(this);
            builder.setContentTitle("执行前台服务的通知");
            builder.setContentText("执行前台服务的内容");
            builder.setSmallIcon(R.mipmap.ic_launcher);
            builder.setContentIntent(pendingIntent);
            notification = builder.getNotification();
        }
		//设置为前台服务：参数1:唯一的通知标识。参数二：通知
        startForeground(1,notification);

service与Thread的区别

两者无联系。虽然都是在后台执行一下耗时的操作，但是service是运行在主线程的，Thread是开启的子线程运行。

远程服务跨进程通信

远程服务的创建

在注册服务的地方添加属性：

android:process=":remote"

远程服务是运行在另一个进程。此时服务需要与Activity绑定的话需要使用AIDL。

同一个工程下使用：

创建一个AIDL文件，在此文件中定义方法，构建项目会自动生成一个接口文件。改文件是IBinder的子类。

在service文件获取该子类，并在onBinder方法返回。（进程S）

  @Override
    public IBinder onBind(Intent intent) {
        Log.d(TAG, "onBind: ");
        // TODO: Return the communication channel to the service.
        return mBinder;
    }
    IMyAidlInterface.Stub mBinder = new IMyAidlInterface.Stub() {
        @Override
        public String toUppercase(String aString) throws RemoteException {
            if (!TextUtils.isEmpty(aString)){
               return aString.toUpperCase();
            }
            return null;
        }
    };

在activity中（进程C）修改serviceconnection

private IMyAidlInterface iMyAidlInterface;  //是IBinder的子类 ,AIDL ,mainactivity 和myservice 是不同的进程，此时实现了跨进程通信
  private  ServiceConnection connection = new ServiceConnection() {
      @Override
      public void onServiceConnected(ComponentName name, IBinder service) {
          iMyAidlInterface  =  IMyAidlInterface.Stub.asInterface(service);
          try {
              String hello_world = iMyAidlInterface.toUppercase("hello world");
              Log.d(TAG, "onServiceConnected: "+hello_world);
          } catch (RemoteException e) {
              e.printStackTrace();
          }
      }
  
      @Override
      public void onServiceDisconnected(ComponentName name) {
  
      }
  };

因此实现了跨进程通信。

不同工程下使用：

把AIDL文件和Activity的内容移至另一个工程即可。使用隐式跳转。在service中添加过滤器，在

Intent intent = new Intent(定义的action);
bindService(intent, connection, BIND_AUTO_CREATE);

Binder机制

概念：

Binder实现IBinder接口，Android 中实现跨进程通信的机制。

跨进程通信的原因：

为了数据的独立性和安全性，一个进程不能访问另一个进程的数据，即Android的进程是相互独立、隔离的。如果需要读取另一个进程的数据就需要IPC机制。

IPC机制基本原理

进程的空间分为用户空间及系统空间，系统空间是全部进程公用的，用户空间是每个进程私有的，当需要跨进程通信时，进程1通过系统调用，将需要传递的数据复制到系统空间，由系统空间唤醒进程2的接收线程，通过系统调用将数据发送到进程2的用户空间（第二次复制），从而完成跨进程通信。

Binder机制优点：

传统的跨进程（socket）通信缺点：1)复制两次，费时间。 2)接收数据的缓存有接收方提供，但接收方不知道需要提供多大合适。

而Binder机制调用系统函数mmap()内存映射，只需要复制一次即可。

Binder机制原理

利用Binder驱动创建接收缓存区并实现地址映射关系：根据需映射的接收进程信息，实现内核缓存区和接收进程用户空间地址同时映射到同1个共享接收缓存区中。

Binder机制模型步骤

向驱动申请SM，驱动同意后成为SM，管理service。
Client与Server与SM的通信都是通过Binder驱动，他们不可以直接与SM交互。
- 注册服务：
  - Server进程向Binder驱动发起注册服务请求。
  - Binder驱动将注册请求发送给service manager进程。
  - service manager进程添加该service进程，即注册服务。
- 获取服务：
  - client进程传递需要获取的服务名称，向Binder驱动发起获取服务请求。
  - Binder驱动将请求转发给SM。
  - SM查找到client需要的Server对应的服务信息。
  - 通过Binder驱动将上述信息返回给client进程。
- 使用服务：
  - Binder驱动为实现跨进程做准备（调用系统mmap()函数）实现内存映射。
    - Binder驱动创建一块接收缓存区
    - 实现地址映射关系：通过SM进程里的server信息找到server进程，实现内核缓存区和 server进程用户空间地址同时映射到同一接收缓存中。
  - client进程将参数数据发送到server进程：
    - client进程通过系统调用将数据发送到内核缓存区。（存在内存映射关系，相当于也发送到了server进程的用户空间地址）
    - Binder驱动通知server进程进行解包。
  - server进程根据client进程要求调用目标方法：
    - 收到Binder驱动通知后，server进程从线程池中取出线程，进行数据解包和调用目标方法。
    - 将最终执行结果写入到自己的共享内存中。
  - server进程将目标方法结果返回给client进程：
    - 由于存在内存映射关系，当server将结果写入自己的内存中，Binder驱动通知client进程获取返回结果（没有起用新线程，之前发送数据的线程被挂起）
    - client进程通过系统调用从内核缓存区接收server进程返回的数据。

服务的保活方式

在onStartCommand方法中返回START_STICK，在服务被杀死的时候会重新启动。
把service的优先级(1000)是最高优先级，也可以把服务改为前台服务，在系统内存不足时不会被回收。
使用AIDL跨进程机制双进程保护。
使用JobService
使用自定义广播，在应用退出时（发送广播启动服务）
使用系统广播，比如开机的时候，点击home键的时候启动广播。

IntentService

定义：

Intent Service是继承自service并处理异步请求的服务。内部有一个工作线程处理耗时操作。
启动Intent Service 执行完成后会自动停止，不需要调用stopself。
可以多次启动Intent service，每一个耗时操作会以工作队列的方式在intentservice的onHandleIntent回调中执行，并且是依次执行。
内部封装了Handler Thread 和Handler实现的。

使用场景：

一项任务需要几个子任务进行，几个子任务按顺序进行才算完成。如在后台默默进行耗时的上传和下载操作。

问题

启动intent service不需要创建新的线程？

在onCreate方法里创建了HandlerThread,这是一个继承自Thread的类，在onCreate中也获取了Looper进行工作。本来有一个线程，无需创建线程。
为什么不建议通过 bindService() 启动 IntentService？

intent service源码中的onBind方法默认返回null，不会回调到onHanldeIntent方法中，没有使用到intent service的优点，与普通service无区别。
为什么多次启动 IntentService 会顺序执行事件，停止服务后，后续的事件得不到执行？

内部使用的是handler机制，多次启动intent service不会重新创建新的线程和服务，而是把消息加到消息队列里，消息队列是一个单链表，消息入列时的操作是根据时间入列，所以会按顺序执行。停止服务后，会将消息队列的消息清空，因此后续的事件得不到执行。