深入分析 Android Service (五)

深入分析 Android Service (五)

1. 深入分析 Service 与 Activity 之间的通信

前面我们介绍了通过 Messenger 和 AIDL 实现 Service 与 Activity 之间的通信。接下来，我们将进一步深入分析这些通信机制的内部工作原理和计划思想。
2. Messenger 的内部工作原理

Messenger 是基于 Handler 实现的轻量级进程间通信（IPC）机制。它利用 Binder 传递消息。下面是 Messenger 工作的详细流程：

• 创建 Messenger 和 Handler：
  
  
  
  • 服务端创建一个 Handler，用于处理客户端发送的消息。
    
  • 利用这个 Handler 创建一个 Messenger 对象，并通过 Binder 返回给客户端。
    
  
  
• 绑定服务：
  
  
  
  • 客户端通过 bindService 方法绑定服务，获取服务端的 Messenger 对象。
    
  
  
• 发送消息：
  
  
  
  • 客户端通过 Messenger.send(Message msg) 方法发送消息到服务端。
    
  • 消息通过 Binder 通道传递到服务端的 Handler 进行处理。
    
  
  

以下是服务端和客户端实现的详细代码示例：
2.1 服务端实现

1. public class MessengerService extends Service {
2.     static final int MSG_SAY_HELLO = 1;
4.     class IncomingHandler extends Handler {
5.         @Override
6.         public void handleMessage(Message msg) {
7.             switch (msg.what) {
8.                 case MSG_SAY_HELLO:
9.                     Toast.makeText(getApplicationContext(), "Hello!", Toast.LENGTH_SHORT).show();
10.                     break;
11.                 default:
12.                     super.handleMessage(msg);
13.             }
14.         }
15.     }
17.     final Messenger messenger = new Messenger(new IncomingHandler());
19.     @Override
20.     public IBinder onBind(Intent intent) {
21.         return messenger.getBinder();
22.     }
23. }

复制代码

2.2 客户端实现

1. public class MainActivity extends AppCompatActivity {
2.     Messenger messenger = null;
3.     boolean isBound = false;
5.     private ServiceConnection connection = new ServiceConnection() {
6.         @Override
7.         public void onServiceConnected(ComponentName name, IBinder service) {
8.             messenger = new Messenger(service);
9.             isBound = true;
10.         }
12.         @Override
13.         public void onServiceDisconnected(ComponentName name) {
14.             messenger = null;
15.             isBound = false;
16.         }
17.     };
19.     @Override
20.     protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
21.         super.onCreate(savedInstanceState);
22.         setContentView(R.layout.activity_main);
24.         Intent intent = new Intent(this, MessengerService.class);
25.         bindService(intent, connection, Context.BIND_AUTO_CREATE);
27.         Button sendButton = findViewById(R.id.sendButton);
28.         sendButton.setOnClickListener(v -> {
29.             if (isBound) {
30.                 Message msg = Message.obtain(null, MessengerService.MSG_SAY_HELLO, 0, 0);
31.                 try {
32.                     messenger.send(msg);
33.                 } catch (RemoteException e) {
34.                     e.printStackTrace();
35.                 }
36.             }
37.         });
38.     }
40.     @Override
41.     protected void onDestroy() {
42.         super.onDestroy();
43.         if (isBound) {
44.             unbindService(connection);
45.             isBound = false;
46.         }
47.     }
48. }

复制代码

3. AIDL 的内部工作原理

AIDL（Android Interface Definition Language）是一种定义接口的语言，用于进程间通信（IPC）。它允许在不同进程间传递复杂的数据结构。AIDL 的内部工作原理如下：

• 定义 AIDL 接口：
  
  
  
  • 开发者利用 .aidl 文件定义接口和方法。
    
  
  
• 编译生成代码：
  
  
  
  • 编译器生成用于 IPC 的 Stub 和 Proxy 类。
    
  
  
• 实现 AIDL 接口：
  
  
  
  • 服务端实现 Stub 类，处理客户端哀求。
    
  
  
• 绑定服务：
  
  
  
  • 客户端通过 bindService 方法绑定服务，获取 Stub 的 Proxy 对象。
    
  
  
• 调用远程方法：
  
  
  
  • 客户端通过 Proxy 对象调用远程方法，方法调用通过 Binder 通道传递到服务端的 Stub 类进行处理。
    
  
  

以下是详细的实当代码示例：
3.1 定义 AIDL 接口

1. package com.example;
3. interface IMyAidlInterface {
4.     int add(int a, int b);
5. }

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3.2 服务端实现

1. public class MyAidlService extends Service {
2.     private final IMyAidlInterface.Stub binder = new IMyAidlInterface.Stub() {
3.         @Override
4.         public int add(int a, int b) {
5.             return a + b;
6.         }
7.     };
9.     @Override
10.     public IBinder onBind(Intent intent) {
11.         return binder;
12.     }
13. }

复制代码

3.3 客户端实现

1. public class MainActivity extends AppCompatActivity {
2.     IMyAidlInterface myAidlService = null;
3.     boolean isBound = false;
5.     private ServiceConnection connection = new ServiceConnection() {
6.         @Override
7.         public void onServiceConnected(ComponentName name, IBinder service) {
8.             myAidlService = IMyAidlInterface.Stub.asInterface(service);
9.             isBound = true;
10.         }
12.         @Override
13.         public void onServiceDisconnected(ComponentName name) {
14.             myAidlService = null;
15.             isBound = false;
16.         }
17.     };
19.     @Override
20.     protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
21.         super.onCreate(savedInstanceState);
22.         setContentView(R.layout.activity_main);
24.         Intent intent = new Intent(this, MyAidlService.class);
25.         bindService(intent, connection, Context.BIND_AUTO_CREATE);
27.         Button addButton = findViewById(R.id.addButton);
28.         addButton.setOnClickListener(v -> {
29.             if (isBound) {
30.                 try {
31.                     int result = myAidlService.add(5, 3);
32.                     Toast.makeText(MainActivity.this, "Result: " + result, Toast.LENGTH_SHORT).show();
33.                 } catch (RemoteException e) {
34.                     e.printStackTrace();
35.                 }
36.             }
37.         });
38.     }
40.     @Override
41.     protected void onDestroy() {
42.         super.onDestroy();
43.         if (isBound) {
44.             unbindService(connection);
45.             isBound = false;
46.         }
47.     }
48. }

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4. Service 的优化建媾和最佳实践

4.1 异步操作

为了避免阻塞主线程，在 Service 中处理耗时操作时，应利用异步使命或线程池。例如，利用 AsyncTask 或 ExecutorService 来处理背景使命。
4.2 资源管理

确保在 Service 制止时开释全部资源，避免内存走漏。例如，在 onDestroy 方法中关闭任何打开的资源（如文件、网络连接等）。
4.3 前台服务

对于必要长期运行的服务，利用前台服务，并提供持续显示的关照，确保服务在体系资源紧张时不被杀死。

1. @Override
2. public void onCreate() {
3.     super.onCreate();
4.     executorService = Executors.newSingleThreadExecutor();
6.     // Create the notification channel for Android O and above
7.     if (Build.VERSION.SDK_INT >= Build.VERSION_CODES.O) {
8.         NotificationChannel channel = new NotificationChannel("download_channel", "Download Service", NotificationManager.IMPORTANCE_DEFAULT);
9.         NotificationManager manager = (NotificationManager) getSystemService(Context.NOTIFICATION_SERVICE);
10.         if (manager != null) {
11.             manager.createNotificationChannel(channel);
12.         }
13.     }
15.     // Start foreground service
16.     Notification notification = new NotificationCompat.Builder(this, "download_channel")
17.             .setContentTitle("Downloading")
18.             .setContentText("Downloading in progress")
19.             .setSmallIcon(R.drawable.ic_download)
20.             .build();
21.     startForeground(1, notification);
22. }

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4.4 权限管理

在必要与其他应用通信的 Service 中，确保利用适当的权限保护机制，防止未授权访问。例如，利用 android:permission 属性限定哪些应用可以绑定服务。

1. <service android:name=".MyAidlService"
2.     android:permission="com.example.myapp.permission.BIND_MY_SERVICE">
3.     <intent-filter>
4.         <action android:name="com.example.myapp.BIND" />
5.     </intent-filter>
6. </service>

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5. 利用场景和总结

Service 在 Android 应用中的利用场景广泛，包括但不限于：

• 背景音乐播放：利用 Service 处理音乐播放使命，即利用户脱离了应用界面，音乐也可以继承播放。
  
• 数据同步：利用 Service 定期同步数据，如邮件、联系人、日历等。
  
• 位置跟踪：利用 Service 持续获取并处理位置信息，实现位置跟踪功能。
  
• 文件下载：利用 Service 在背景下载大文件，并在下载完成后关照用户。
  
• 网络哀求：利用 Service 处理长时间运行的网络哀求，避免阻塞主线程。
  

通过深入明白和合理计划 Service，可以有效地提拔 Android 应用的性能和用户体验。无论是简朴的异步使命，还是复杂的跨进程通信，通过合理利用 Service，结合详细需求进行优化，是构建高效、稳定的 Android 应用的重要一环。希望以上示例和详细说明可以或许资助开发者更好地明白和利用 Service，实现更强大和高效的应勤奋能。

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