学习 Android（十一）Service

简介

在 Android 中，Service 是一种无界面的组件，用于在后台执行长期运行或跨进程的任务，如播放音乐、网络下载或与远程服务通信。Service 可分为“启动型（Started）”和“绑定型（Bound）”两大类，它们在生命周期管理、调用方式和使用场景上各具特色。下面将详述 Service 的类型与生命周期，并通过示例演示其特点与运行流程。

1. Service 的基本概念

什么是 Service

Service 是 Android 四大组件之一（另包括 Activity、BroadcastReceiver、ContentProvider），它允许应用在后台执行操作，即使切换到其他应用也能继续运行。
Service 没有用户界面，主要用于执行不需要用户直接交互的任务，如播放音乐、上传文件、定时同步等。
Service 与 Activity 的区别
- 可见性：Activity 有界面并位于前台；Service 无界面，在后台运行。
- 生命周期管理：Activity 生命周期由用户导航驱动；Service 生命周期由调用组件或绑定状态驱动。
- 线程模型：默认在主线程执行，需要手动创建子线程以避免阻塞 UI。

2. Service 的类型

启动型 Service (Started Service)
- 启动方式：通过 startService(Intent) 调用。
- 生命周期：调用 onCreate() → onStartCommand() → （任务完成后）stopSelf() 或由外部 stopService() 停止 → onDestroy()。
- 特点：服务一旦启动，即使启动它的组件销毁也会继续运行，适合单次或周期性后台任务。
绑定型 Service (Bound Service)
- 启动方式：通过 bindService(Intent, ServiceConnection, flags) 调用。
- 生命周期：onCreate() → onBind() → 与客户端保持连接 → 客户端 unbindService() 后 → onUnbind() → onDestroy()。
- 特点：提供客户端-服务端接口，允许 Activity 或其他组件调用服务方法并获取返回结果，通常用于进程间通信（IPC）。
前台 Service (Foreground Service)
- 在 Android O 及以上，需要在启动时调用 startForeground() 并显示持续通知，保证系统不会轻易回收。
- 适用场景：音乐播放、导航、健康监测等用户可见的重要服务。

3. Service 的生命周期

Android 官方将 Service 的生命周期分为两条主路径：Started 和 Bound

启动型 Service 生命周期
```
onCreate()↓
onStartCommand()↓  （可多次调用 onStartCommand）
stopService() 或 stopSelf()↓
onDestroy()
```
- onCreate()：首次创建时调用，用于初始化资源。
- onStartCommand()：每次 startService() 调用后执行，返回值决定系统在被杀后如何重启服务（START_STICKY、START_NOT_STICKY 等）。
- onDestroy()：在 stopSelf() 或 stopService() 后执行，释放资源。
绑定型 Service 生命周期
```
onCreate()↓
onBind()↓  （可多次 bind/unbind）
onUnbind()↓
onDestroy()
```
- onBind()：客户端绑定时调用，返回 IBinder 用于客户端调用服务方法。
- onUnbind()：最后一个客户端解绑时调用，可决定是否再次允许绑定（返回 true 重写 onRebind()）。

4. Service 生命周期示例

MyService

class MyService : Service() {private val tag = "ServiceLifecycle"private val binder = LocalBinder()// 用于绑定的 Binder 实现inner class LocalBinder : Binder() {fun getService(): MyService = this@MyService}override fun onCreate() {super.onCreate()Log.d(tag, "onCreate() called")}override fun onStartCommand(intent: Intent?, flags: Int, startId: Int): Int {Log.d(tag, "onStartCommand() called with startId: $startId")return START_STICKY}override fun onBind(intent: Intent): IBinder {Log.d(tag, "onBind() called")return binder}override fun onUnbind(intent: Intent?): Boolean {Log.d(tag, "onUnbind() called")return super.onUnbind(intent)}override fun onRebind(intent: Intent?) {super.onRebind(intent)Log.d(tag, "onRebind() called")}override fun onDestroy() {super.onDestroy()Log.d(tag, "onDestroy() called")}fun exampleMethod() {Log.d(tag, "Custom method called")}
}

记得要在 AndroidManifest.xml 文件中声明

<serviceandroid:name=".MyService"android:enabled="true"android:exported="true" />

activity_main.xml

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<LinearLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"xmlns:tools="http://schemas.android.com/tools"android:layout_width="match_parent"android:layout_height="match_parent"android:orientation="vertical"tools:context=".MainActivity"><Buttonandroid:id="@+id/btn_start_service"android:layout_width="match_parent"android:layout_height="wrap_content"android:text="Start Service" /><Buttonandroid:id="@+id/btn_stop_service"android:layout_width="match_parent"android:layout_height="wrap_content"android:text="Stop Service" /><Buttonandroid:id="@+id/btn_bind_service"android:layout_width="match_parent"android:layout_height="wrap_content"android:text="Bind Service" /><Buttonandroid:id="@+id/btn_un_bind_service"android:layout_width="match_parent"android:layout_height="wrap_content"android:text="UnBind Service" />
</LinearLayout>

MainActivity

import android.content.ComponentName
import android.content.Context
import android.content.Intent
import android.content.ServiceConnection
import androidx.appcompat.app.AppCompatActivity
import android.os.Bundle
import android.os.IBinder
import android.util.Log
import android.widget.Buttonclass MainActivity : AppCompatActivity() {private val tag = "ServiceLifecycle"private var service: MyService? = nullprivate var isBound = falseprivate val btnStartService: Button by lazy { findViewById<Button>(R.id.btn_start_service) }private val btnStopService: Button by lazy { findViewById<Button>(R.id.btn_stop_service) }private val btnBindService: Button by lazy { findViewById<Button>(R.id.btn_bind_service) }private val btnUnbindService: Button by lazy { findViewById<Button>(R.id.btn_un_bind_service) }private val connection = object : ServiceConnection {override fun onServiceConnected(className: ComponentName, binder: IBinder) {Log.d(tag, "ServiceConnection.onServiceConnected()")val localBinder = binder as MyService.LocalBinderservice = localBinder.getService()isBound = trueservice?.exampleMethod()}override fun onServiceDisconnected(arg0: ComponentName) {Log.d(tag, "ServiceConnection.onServiceDisconnected()")isBound = false}}override fun onCreate(savedInstanceState: Bundle?) {super.onCreate(savedInstanceState)setContentView(R.layout.activity_main)Log.d(tag, "Activity onCreate()")// 按钮点击监听btnStartService.setOnClickListener {val intent = Intent(this, MyService::class.java)startService(intent)}btnStopService.setOnClickListener {val intent = Intent(this, MyService::class.java)stopService(intent)}btnBindService.setOnClickListener {val intent = Intent(this, MyService::class.java)bindService(intent, connection, Context.BIND_AUTO_CREATE)}btnUnbindService.setOnClickListener {if (isBound) {unbindService(connection)isBound = false}}}override fun onDestroy() {super.onDestroy()Log.d(tag, "Activity onDestroy()")}
}

点击 Start Service 后，再点击 Stop Service

onCreate() called
onStartCommand() called with startId: 1onDestroy() called

点击 Bind Service 后，再点击 Unbind Service

onCreate() called
onBind() called
ServiceConnection.onServiceConnected()
Custom method calledonUnbind() called
onDestroy() called

点击 Start Service 后，再点击 Bind Service 后，再点击 Stop Service 后，再点击 UnBind Service

点击 Start Service
onCreate() called
onStartCommand() called with startId: 1点击 Bind Service
onBind() called
ServiceConnection.onServiceConnected()
Custom method called点击 Stop Service
无点击 Unbind Service
onUnbind() called

5. Service 常见面试题

什么是 Service？它与 Thread 的区别是什么？

答案：

Service 是 Android 的四大组件之一，用于在后台执行长时间运行的操作（如音乐播放、网络请求），无需用户界面。

与 Thread 的区别：
- Service 默认运行在主线程中，需要手动创建子线程处理耗时操作；Thread 是并发执行的基本单位。
- Service 是系统组件，由系统管理生命周期；Thread 需开发者自行管理生命周期。
Service 的两种启动方式及区别？

答案：
- startService()：通过 Intent 启动，Service 会一直运行直到调用 stopSelf() 或外部调用 stopService()。适用于独立后台任务（如下载文件）。
- bindService()：通过 ServiceConnection 绑定，Service 生命周期与绑定组件（如 Activity）关联。适用于交互场景（如音乐控制）。
描述 Service 的生命周期方法（分启动和绑定两种情况）

答案：
- 仅 startService()：onCreate() → onStartCommand() → running → stopSelf() → onDestroy()。
- 仅 bindService()：onCreate() → onBind() → running → onUnbind() → onDestroy()。
- 混合启动（先 startService() 再 bindService()）：需同时调用 stopService() 和 unbindService() 才会销毁。
onStartCommand() 的返回值有何意义？

答案：

返回值决定 Service 被系统杀死后的行为：
- START_STICKY：系统重建 Service，但不保留 Intent。
- START_NOT_STICKY：系统不主动重建。
- START_REDELIVER_INTENT：系统重建 Service 并重新传递最后的 Intent。
什么是前台服务？如何实现？

答案：
- 前台服务：需显示通知（如音乐播放器），避免被系统杀死。
- 实现：调用 startForeground(int id, Notification notification)，需声明 FOREGROUND_SERVICE 权限。
IntentService 的特点是什么？为什么被弃用？

答案：
- 特点：自动在子线程处理任务，任务完成后自动销毁。
- 弃用原因：Android 8.0（API 26）后限制后台服务，推荐使用 JobIntentService 或 WorkManager。
如何保证 Service 不被杀死？

答案：
- 使用前台服务并显示通知。
- onStartCommand() 返回 START_STICKY。
- 在 onDestroy() 中重启 Service（不推荐，影响用户体验）。
Service 与 Activity 如何通信？

答案：
- 方式 1：通过 Binder（绑定服务时返回自定义 Binder 对象）。
- 方式 2：使用 BroadcastReceiver 或 LiveData（解耦场景）。
- 方式 3：Messenger（跨进程通信）。
Android 8.0 后如何替代后台服务？

答案：
- 使用 JobScheduler、WorkManager（兼容性更好）或前台服务。后台执行限制旨在优化电池寿命。
音乐播放器为何用 Service 而不用 Thread？

答案：
- Service 作为独立组件，生命周期不受 Activity 影响（如退出界面仍可播放）。Thread 随 Activity 销毁可能被终止，且无法直接跨界面控制。
什么是粘性服务（Sticky Service）？

答案：
- 通过 startService() 启动且 onStartCommand() 返回 START_STICKY 的服务，系统会在资源允许时尝试重启被杀死服务。