第一行代码(十)

第十章主要讲 Android 中四大组件的服务 一、什么是服务 ??服务是 Android 中实现程序后台运行的解决方案,适合去执行那些不需要和用户交互而且要长期运行的任务,即使程序被切换到后台,或者用户打开了另一个应用程序,服务仍然能够保持正常运行。

注意:服务并不是运行在一个独立的进程当中,而是依赖于创建服务时所在的应用程序进程,当某个应用程序被进程杀掉时,所有依赖于该进程的服务也会停止运行。另外,服务并不会自动开启线程,所有的代码都是默认运行在主线程当中的,所以如果要进行耗时操作,我们需要在服务的内部手动创建子线程,否则就有可能出现主线程被阻塞的情况。
二、Android 多线程编程 ??新建一个类继承自 Thread,然后重写 run()方法
public class MyThread extends Thread {@Override public void run() { super.run(); }}

new MyThread().start();

但是使用继承的方式耦合性有点高,更多的时候我们会选择实现 Runnable 接口的方式来定义一个线程
public class MyThread implements Runnable {@Override public void run() {} }

MyThread myThread = new MyThread(); new Thread(myThread).start();

??知道了如何开启线程后,我们需要注意,Android 的 UI 是线程不安全的,因此,如果想要更新应用程序里的 UI 元素,必须在主线程中进行,否则会出现异常。如果在子线程中进行了 UI 更新的操作,会报错。
??对于这种情况,Android 提供了一套异步消息处理机制,完美地解决了在子线程中进行 UI 操作的问题。
三、异步消息处理机制
tv.setOnClickListener(new View.OnClickListener() { @Override public void onClick(View view) { new Thread(new Runnable() { @Override public void run() { Message msg = Message.obtain(); msg.what = UPDATE_TEXT; handler.sendMessage(msg); } }).start(); } });

public static final int UPDATE_TEXT = 1; private Handler handler = new Handler() { /** * 该方法是运行在主线程当中的 */ @Override public void handleMessage(Message msg) { super.handleMessage(msg); switch (msg.what) { case UPDATE_TEXT: tv.setText("这里是主线程,可以进行 UI 操作"); break; default: break; } } };

??上面是异步消息的代码,下面来解析异步消息处理机制。Android 中的异步消息处理主要由4个部分组成:Message、Handler、MessageQueue 和 Looper
  • Message:
    ??Message 是在线程之间传递的消息,内部可携带少量的信息,Message 不仅可以使用 what 字段,还可以使用 arg1和 arg2字段来携带一些整形数据,还可以使用 obj 字段携带一个 Object 对象。
  • Handler:
    ??顾名思义,是处理者的意思,主要用于发送和处理消息,发送消息一般使用 Handler 的 sendMessage()方法,发出的消息经过辗转处理后,最终会传递到 Handler 的 handleMessage()方法中。
  • MessageQueue:
    ??是消息队列的意思,主要用于存放所有通过 Handler 发送的消息,这部分消息一直会存在于消息队列中,等待被处理,每个线程中只会有一个 MessageQueue 对象。
  • Looper:
    ??Looper 是每个线程中的 MessageQueue 的管家,调用 Looper 的 loop()方法后,就会进入到一个无限循环当中,然后每当发现 MessageQueue 中存在一条消息,就会将它取出,并传递到 Handler 的 handleMessage()方法中,每个线程中也只会有一个 Looper 对象。
整体梳理:首先在主线程中创建一个 Handler 对象,并重写 handleMessage()方法,然后当子线程中需要进行 UI 操作时,就创建一个 Message 对象,并通过 Handler 将这条消息发送出去。之后这条消息会被添加到 MessageQueue 的队列中等待被处理,而 Looper 则会一直尝试从 MessageQueue 中取出待处理的消息,然后分发回 Handler 的 handleMessage()方法中。由于 Handler 是在主线程中创建的,所以此时 handleMessage()方法中的代码也会在主线程中运行。
【第一行代码(十)】我们以前使用到的 runOnUiThread()方法其实就是一个异步消息处理机制的接口封装。
四、使用 AsyncTask ??AsyncTask 背后的实现原理也是基于异步消息处理机制的,只是 Android 帮我们做了很好的封装而已,AsyncTask 是一个抽象类,所以我们要创建一个子类去继承它,在继承的时候可以为 AsyncTask 指定3个泛型参数(如果不需要,可以写 Void):
  1. Params:在执行 AsyncTask 时传入的参数,可用于在后台任务中使用。
2.Progress:后台任务执行时,如果需要在界面上显示当前的进度,则使用这里指定的泛型作为进度单位。
3.Result:当任务执行完毕后,如果需要对结果进行返回,则使用这里指定的泛型作为返回值类型。
public class DownloadTask extends AsyncTask {/** * 在后台任务开始执行之前调用,用于进行一些界面上的初始化操作 */ @Override protected void onPreExecute() { super.onPreExecute(); }/** * 该方法中的所有代码都会在子线程中运行,任务一旦完成就可以通过 * return 语句来将任务的执行结果返回,如果 AsyncTask 的第三个 * 泛型参数指定的是 Void 就可以不反悔任务执行结果 * 注意:该方法中是不可以进行 UI 操作的,如果需要更新 UI * 元素,比如反馈当前任务的执行进度,可以调用 publishProgress 方法来完成 */ @Override protected Boolean doInBackground(Void... integers) { return null; }/** * 当在后台任务重调用了 publishProgress 方法后,该方法就会很快被 * 调用,该方法中携带的参数就是在后台任务重传递过来的。在该方法中 * 可以对 UI 进行操作。 */ @Override protected void onProgressUpdate(Integer... values) { super.onProgressUpdate(values); }/** * 当后台任务执行完毕并通过 return 语句进行返回时,该方法就会很快调用, * 返回的数据会作为参数传递到此方法中,可以利用返回的数据来进行一些 UI 操作, * 比如提醒任务执行的结果,以及关闭进度条对话框等。 */ @Override protected void onPostExecute(Boolean aBoolean) { super.onPostExecute(aBoolean); } }

new DownloadTask().execute();

整体来说,就是在 doInBackground()方法中执行具体的耗时任务,在 onProgressUpdate()方法中进行 UI 操作,在 onPostExecute()方法中执行一些任务的收尾工作。
五、服务 第一行代码(十)
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public class MyService extends Service { public MyService() { }/** * 该方法是 Service 中唯一的一个抽象方法,必须要在子类中实现 */ @Override public IBinder onBind(Intent intent) { // TODO: Return the communication channel to the service. throw new UnsupportedOperationException("Not yet implemented"); }/** * 创建服务的时候调用 */ @Override public void onCreate() { super.onCreate(); }/** * 每次服务启动的时候调用 */ @Override public int onStartCommand(Intent intent, int flags, int startId) { return super.onStartCommand(intent, flags, startId); }/** * 服务销毁的时候调用 */ @Override public void onDestroy() { super.onDestroy(); } }


启动和停止服务
findViewById(R.id.tv_start_service).setOnClickListener(new View.OnClickListener() { @Override public void onClick(View view) { /* startService 定义在 Context 类中 */ Intent intent = new Intent(FifthActivity.this,MyService.class); startService(intent); } }); findViewById(R.id.tv_stop_service).setOnClickListener(new View.OnClickListener() { @Override public void onClick(View view) { /* stopService 定义在 Context 类中 */ Intent intent = new Intent(FifthActivity.this,MyService.class); stopService(intent); } });

注意,这里完全是由活动来决定服务何时停止的,如果没有点击 Stop Service按钮,服务就会一直处于运行状态,如果让服务自己停下来,可以在 MyService 的任何一个位置调用 stopSelf()方法就行了。
活动和服务进行通信
??如何让活动和服务进行通信呢?例如在活动中指挥服务去干什么,服务就去干什么,这就叫借助 onBind()方法了。
public class MyService extends Service {private static final String TAG = "MyService"; private DownloadBinder mBinder = new DownloadBinder(); /** * 新建一个类继承自 Binder */ class DownloadBinder extends Binder{public void startDownload(){ System.out.println("abc : startDownload"); }public void getProgress(){ System.out.println("abc : getProgress"); } }public MyService() { }/** * 该方法是 Service 中唯一的一个抽象方法,必须要在子类中实现 */ @Override public IBinder onBind(Intent intent) { Log.d(TAG, "abc onBind: "); //返回 DownloadBinder 实例对象 return mBinder; }/** * 创建服务的时候调用 */ @Override public void onCreate() { super.onCreate(); System.out.println("abc : onCreate"); }/** * 每次服务启动的时候调用 */ @Override public int onStartCommand(Intent intent, int flags, int startId) { System.out.println("abc : onStartCommand"); return super.onStartCommand(intent, flags, startId); }/** * 服务销毁的时候调用 */ @Override public void onDestroy() { super.onDestroy(); System.out.println("abc : onDestroy"); } }

private MyService.DownloadBinder downloadBinder; /** * 首先要创建 ServiceConnection 匿名类,重写 onServiceConnected()方法 * 和 onServiceDisconnected()方法,这两个方法分别会在活动和服务成功绑定 * 以及解除绑定的时候调用 */ private ServiceConnection connection = new ServiceConnection() { @Override public void onServiceConnected(ComponentName componentName, IBinder iBinder) { //向下转型获取 DownloadBinder 实例对象,有了该实例对象,我们就可以调用相应的方法了 downloadBinder = (MyService.DownloadBinder) iBinder; downloadBinder.startDownload(); downloadBinder.getProgress(); }@Override public void onServiceDisconnected(ComponentName componentName) {} };

findViewById(R.id.tv_bind_service).setOnClickListener(new View.OnClickListener() { @Override public void onClick(View view) { Intent intent = new Intent(FifthActivity.this,MyService.class); /* 该方法接受三个参数 参1:Intent 参2:ServiceConnection 参3:BIND_AUTO_CREATE,表示在活动和服务进行绑定后自动创建服务 这就会使onCreate()方法得到执行,onStartCommand()方法不会执行。 */ bindService(intent,connection,BIND_AUTO_CREATE); //绑定服务 } }); findViewById(R.id.tv_unbind_service).setOnClickListener(new View.OnClickListener() { @Override public void onClick(View view) { unbindService(connection); //解绑服务 } });

第一行代码(十)
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注意:任何一个服务在整个应用程序范围内都是通用的,可以和任何一个其他的活动进行绑定,而且在绑定完成后他们都可以获取到相同的 DownloadBinder 实例对象
服务的生命周期
??只要调用了 Context 的 startService()方法,相应的服务就会启动起来,并回调 onStartConmmand()方法,如果这个服务之前还没有创建过,onCreate()方法会先于 onStartCommand()方法执行。服务一旦启动之后,会一直保持运行状态,直到 stopService()或stopSelf()方法被调用。注意,虽然每调用一次 startService()方法,onStartCommand()就会执行一次,但实际上每个服务都只会存在一个实例,所以不管你调用多少次 startService(),只需调用一次 stopService()或stopSelf()方法,服务就会停下来。
??另外,还可以调用 Context 的 bindService()来获取一个服务的持久连接,这时就会回调服务中的 onBind()方法。类似的,如果服务之前还没有创建过,onCreate()方法会先于 onBind()方法执行。然后,调用方可以获取到 onBind()方法里返回的 IBinder 对象实例。只要调用方和服务之间的连接没有断开,服务就会一直保持运行状态。
??当调用了 startService()方法后,又去调用 stopService()方法,这时服务中 onDestroy()方法就会执行,表示服务已经销毁了。类似的,当调用了 bindService()方法后,又去调用 unbindService()方法,onDestroy()方法也会执行。但是,注意,我们可能一个服务既调用了 startService()又调用了 bindService()方法,那么该如何销毁服务呢?根据 Android 系统的机制,一个服务只要被启动或者被绑定了之后,就会一直处于运行状态,必须要让以上两种条件同时不满足,服务才能被销毁,所以,这种情况下要同时调用 stopService()和 unbindService()方法,onDetroy()方法才会执行。
六、服务的更多技巧 前台服务
??服务的系统优先级并不高,当系统出现内存不足的情况时,就有可能会回收掉正在后台运行的服务。如果你希望服务可以一直保持运行状态,而不会由于系统内存不足的原因导致被系统回收,就可以考虑使用前台服务。前台服务和普通服务最大的区别就在于,前台服务会一直有一个正在运行的图标在系统的状态栏显示,下拉状态栏后可以看到更加详细的信息,非常类似于通知的效果。
public class MyService extends Service {private static final String TAG = "MyService"; public MyService() { }/** * 该方法是 Service 中唯一的一个抽象方法,必须要在子类中实现 */ @Override public IBinder onBind(Intent intent) { Log.d(TAG, "abc onBind: "); //返回 DownloadBinder 实例对象 return mBinder; }/** * 创建服务的时候调用 */ @Override public void onCreate() { super.onCreate(); System.out.println("abc : onCreate"); //创建 Intent Intent intent = new Intent(this,FifthActivity.class); //创建 PendingIntent PendingIntent pendingIntent = PendingIntent.getActivity(this,0,intent,0); //创建 Notification Notification notification = new NotificationCompat.Builder(this) .setContentText("this is text") .setContentTitle("this is title") .setWhen(System.currentTimeMillis()) .setSmallIcon(R.mipmap.ic_launcher) .setContentIntent(pendingIntent) .build(); /* 接收两个参数: 参1:通知的 id 参2:Notification 对象 */ startForeground(1,notification); }//... }

使用 IntentService
??如果使用传统的 Service,如果要执行耗时操作,需要自己手动创建线程,而且在执行完毕要记得调动 stopSelf()方法关闭。为了可以简单地创建一个异步的、会自动停止的服务,Android 专门提供了一个 IntentService 类。
public class MyIntentService extends IntentService {/** * 自己改成无参构造函数,并且必须在内部调用父类的 * 有参构造函数 */ public MyIntentService() { super("MyIntentService"); }/** * 该方法是运行在子线程当中 */ @Override protected void onHandleIntent(@Nullable Intent intent) { System.out.println("abc : onHandleIntent"); }@Override public void onDestroy() { super.onDestroy(); System.out.println("abc onDestroy"); } }

findViewById(R.id.tv_intent_service).setOnClickListener(new View.OnClickListener() { @Override public void onClick(View view) { Intent intent = new Intent(FifthActivity.this,MyIntentService.class); startService(intent); } });

七、多线程断点下载
public class DownloadTask extends AsyncTask {private static final int TYPE_SUCCESS = 0; private static final int TYPE_FAILED = 1; private static final int TYPE_PAUSED = 2; private static final int TYPE_CANCELED = 3; private DownloadListener downloadListener; private boolean isCanceled = false; private boolean isPaused = false; private int lastProgress; public DownloadTask(DownloadListener downloadListener) { this.downloadListener = downloadListener; }@Override protected Integer doInBackground(String... strings) { InputStream is = null; RandomAccessFile savedFile = null; File file = null; try { long downloadedLength = 0; //记录已下载的文件长度 /* 获取下载的 URL 地址,并根据 URL 地址解析出下载的文件名, 然后指定将文件下载到 Environment.DIRECTORY_DOWNLOADS 目录下, 也就是 SD 卡的 Download 目录 */ String downloadUrl = strings[0]; String fileName = downloadUrl.substring(downloadUrl.lastIndexOf("/")); String directory = Environment.getExternalStoragePublicDirectory(Environment.DIRECTORY_DOWNLOADS) .getParent(); file = new File(directory + fileName); /* 判断该目录下是否已经存在要下载的文件,如果存在就获取该文件的字节数, 便于在后面启动断点续传的功能 */ if (file.exists()) { downloadedLength = file.length(); } long contentLength = getContentLength(downloadUrl); if (contentLength == 0) {//文件长度为0,说明文件有问题,下载失败 return TYPE_FAILED; } else if (contentLength == downloadedLength) {//文件长度等于已下载的文件长度,则下载完成 return TYPE_SUCCESS; } //从网络下载文件,通过流的方式写入到本地 OkHttpClient okHttpClient = new OkHttpClient(); Request request = new Request.Builder() //断点下载,指定从哪个字节开始下载 .addHeader("RANGE", "bytes=" + downloadedLength + "-") .url(downloadUrl) .build(); Response response = okHttpClient.newCall(request).execute(); if (response != null) { is = response.body().byteStream(); savedFile = new RandomAccessFile(file, "rw"); byte[] b = new byte[1024]; int total = 0; int len; while ((len = is.read(b)) != -1) { /* 判断用户有没有触发暂停或者取消的操作, 如果没有触发暂停或者取消的操作,就计算当前的下载进度 */ if (isCanceled) { return TYPE_CANCELED; } else if (isPaused) { return TYPE_PAUSED; } else { total += len; } savedFile.write(b, 0, len); //计算已下载的百分比 int progress = (int) ((total + downloadedLength) * 100 / contentLength); //通知更新界面 publishProgress(progress); } response.body().close(); } return TYPE_SUCCESS; } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } finally { try { if (is != null) { is.close(); } if(savedFile != null){ savedFile.close(); } if(isCanceled && file != null){ file.delete(); } } catch (IOException e) { e.printStackTrace(); }} return TYPE_FAILED; }@Override protected void onProgressUpdate(Integer... values) { super.onProgressUpdate(values); int progress = values[0]; if(progress > lastProgress){ downloadListener.onProgress(progress); lastProgress = progress; } }/** * 根据下载完成的状态来进行回调 */ @Override protected void onPostExecute(Integer status) { super.onPostExecute(status); switch (status){ case TYPE_SUCCESS: downloadListener.onSuccess(); break; case TYPE_FAILED: downloadListener.onFailed(); break; case TYPE_PAUSED: downloadListener.onPaused(); break; case TYPE_CANCELED: downloadListener.onCanceled(); break; default: break; } }/** * 暂停下载 */ public void pauseDownload(){ isPaused = true; }/** * 取消下载 */ public void cancelDownload(){ isCanceled = true; }/** * 获取下载文件的总长度 */ private long getContentLength(String downloadUrl) throws IOException { OkHttpClient okHttpClient = new OkHttpClient(); Request request = new Request.Builder() .url(downloadUrl) .build(); Response response = okHttpClient.newCall(request).execute(); if(response != null && response.isSuccessful()){ long contentLength = response.body().contentLength(); response.close(); return contentLength; } return 0; } }

public class DownloadService extends Service {private DownloadTask downloadTask; private String downloadUrl; private DownloadBinder mBinder = new DownloadBinder(); public DownloadService() { }class DownloadBinder extends Binder {public void startDownload(String url) { if (downloadTask == null) { downloadUrl = url; downloadTask = new DownloadTask(listener); downloadTask.execute(downloadUrl); startForeground(1, getNotification("Downloading...", 0)); Toast.makeText(DownloadService.this, "Downloading...", Toast.LENGTH_SHORT).show(); } }public void pauseDownload() { if (downloadTask != null) { downloadTask.pauseDownload(); } }public void cancelDownload() { if (downloadTask != null) { downloadTask.cancelDownload(); } else { if(downloadUrl != null){ //取消下载时需将文件删除,并关闭通知 String fileName = downloadUrl.substring(downloadUrl.lastIndexOf("/")); String directory = Environment.getExternalStoragePublicDirectory( Environment.DIRECTORY_DOWNLOADS).getPath(); File file = new File(directory + fileName); if(file.exists()){ file.delete(); } getNotificationManager().cancel(1); stopForeground(true); Toast.makeText(DownloadService.this, "Canceled", Toast.LENGTH_SHORT).show(); } } } }private DownloadListener listener = new DownloadListener() { @Override public void onProgress(int progress) { getNotificationManager().notify(1, getNotification("Downloading...", progress)); }@Override public void onSuccess() { downloadTask = null; //下载成功时将前台服务通知关闭,并创建一个下载成功的通知 stopForeground(true); getNotificationManager().notify(1, getNotification("Download Success", -1)); Toast.makeText(DownloadService.this, "下载成功", Toast.LENGTH_SHORT).show(); }@Override public void onFailed() { downloadTask = null; //下载失败时将前台服务通知关闭,并创建一个下载失败的通知 stopForeground(true); getNotificationManager().notify(1, getNotification("Download Failed", -1)); Toast.makeText(DownloadService.this, "Download Failed", Toast.LENGTH_SHORT).show(); }@Override public void onPaused() { downloadTask = null; Toast.makeText(DownloadService.this, "Download Pause", Toast.LENGTH_SHORT).show(); }@Override public void onCanceled() { downloadTask = null; stopForeground(true); Toast.makeText(DownloadService.this, "Download Cancel", Toast.LENGTH_SHORT).show(); } }; @Override public IBinder onBind(Intent intent) { return mBinder; }private NotificationManager getNotificationManager() { return (NotificationManager) getSystemService(NOTIFICATION_SERVICE); }private Notification getNotification(String title, int progress) { Intent intent = new Intent(this, MainActivity.class); PendingIntent pendingIntent = PendingIntent.getActivity(this, 0, intent, 0); NotificationCompat.Builder builder = new NotificationCompat.Builder(this); builder.setContentTitle(title) .setSmallIcon(R.mipmap.ic_launcher) .setContentIntent(pendingIntent) .build(); if (progress >= 0) { //当 progress > 0 或者 = 0 时才需显示下载进度 builder.setContentText(progress + "%"); /* 参1:通知的最大进度 参2:通知的当前进度 参3:是否使用模糊进度条 */ builder.setProgress(100, progress, false); } return builder.build(); } }

public class DownloadActivity extends AppCompatActivity implements View.OnClickListener{private DownloadService.DownloadBinder downloadBinder; private ServiceConnection connection = new ServiceConnection() { @Override public void onServiceConnected(ComponentName componentName, IBinder iBinder) { downloadBinder = (DownloadService.DownloadBinder) iBinder; }@Override public void onServiceDisconnected(ComponentName componentName) {} }; @Override protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) { super.onCreate(savedInstanceState); setContentView(R.layout.activity_download); TextView startDownload = (TextView) findViewById(R.id.tv_start_download); TextView pauseDownload = (TextView) findViewById(R.id.tv_pause_download); TextView cancelDownload = (TextView) findViewById(R.id.tv_cancel_download); startDownload.setOnClickListener(this); pauseDownload.setOnClickListener(this); cancelDownload.setOnClickListener(this); Intent intent = new Intent(this,DownloadService.class); //启动服务,保证服务一直在后台运行 startService(intent); //使活动和服务进行交互 bindService(intent,connection,BIND_AUTO_CREATE); if(ContextCompat.checkSelfPermission(this, Manifest.permission.WRITE_EXTERNAL_STORAGE) != PackageManager.PERMISSION_GRANTED){ ActivityCompat.requestPermissions(this,new String[]{Manifest.permission.WRITE_EXTERNAL_STORAGE},1); } }@Override public void onClick(View view) { switch (view.getId()){ case R.id.tv_start_download: String url = "https://raw.githubusercontent.com/guolindev/eclipse/master/eclipse-inst-win64.exe"; downloadBinder.startDownload(url); break; case R.id.tv_pause_download: downloadBinder.pauseDownload(); break; case R.id.tv_cancel_download: downloadBinder.cancelDownload(); break; default: break; } }@Override public void onRequestPermissionsResult(int requestCode, @NonNull String[] permissions, @NonNull int[] grantResults) { super.onRequestPermissionsResult(requestCode, permissions, grantResults); switch (requestCode){ case 1: if(grantResults.length > 0 && grantResults[0] != PackageManager.PERMISSION_GRANTED){ Toast.makeText(this, "拒绝权限将无法使用程序", Toast.LENGTH_SHORT).show(); } break; default: break; } }@Override protected void onDestroy() { super.onDestroy(); //注意:一定要在活动销毁的时候解绑服务,否则会造成内存泄漏 unbindService(connection); } }


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