學習 Android（十一）Service

簡介

在 Android 中，Service 是一種無界面的組件，用于在后臺執行長期運行或跨進程的任務，如播放音樂、網絡下載或與遠程服務通信。Service 可分為“啟動型（Started）”和“綁定型（Bound）”兩大類，它們在生命周期管理、調用方式和使用場景上各具特色。下面將詳述 Service 的類型與生命周期，并通過示例演示其特點與運行流程。

1. Service 的基本概念

什么是 Service

Service 是 Android 四大組件之一（另包括 Activity、BroadcastReceiver、ContentProvider），它允許應用在后臺執行操作，即使切換到其他應用也能繼續運行。
Service 沒有用戶界面，主要用于執行不需要用戶直接交互的任務，如播放音樂、上傳文件、定時同步等。
Service 與 Activity 的區別
- 可見性：Activity 有界面并位于前臺；Service 無界面，在后臺運行。
- 生命周期管理：Activity 生命周期由用戶導航驅動；Service 生命周期由調用組件或綁定狀態驅動。
- 線程模型：默認在主線程執行，需要手動創建子線程以避免阻塞 UI。

2. Service 的類型

啟動型 Service (Started Service)
- 啟動方式：通過 startService(Intent) 調用。
- 生命周期：調用 onCreate() → onStartCommand() → （任務完成后）stopSelf() 或由外部 stopService() 停止 → onDestroy()。
- 特點：服務一旦啟動，即使啟動它的組件銷毀也會繼續運行，適合單次或周期性后臺任務。
綁定型 Service (Bound Service)
- 啟動方式：通過 bindService(Intent, ServiceConnection, flags) 調用。
- 生命周期：onCreate() → onBind() → 與客戶端保持連接 → 客戶端 unbindService() 后 → onUnbind() → onDestroy()。
- 特點：提供客戶端-服務端接口，允許 Activity 或其他組件調用服務方法并獲取返回結果，通常用于進程間通信（IPC）。
前臺 Service (Foreground Service)
- 在 Android O 及以上，需要在啟動時調用 startForeground() 并顯示持續通知，保證系統不會輕易回收。
- 適用場景：音樂播放、導航、健康監測等用戶可見的重要服務。

3. Service 的生命周期

Android 官方將 Service 的生命周期分為兩條主路徑：Started 和 Bound

啟動型 Service 生命周期
```
onCreate()↓
onStartCommand()↓  （可多次調用 onStartCommand）
stopService() 或 stopSelf()↓
onDestroy()
```
- onCreate()：首次創建時調用，用于初始化資源。
- onStartCommand()：每次 startService() 調用后執行，返回值決定系統在被殺后如何重啟服務（START_STICKY、START_NOT_STICKY 等）。
- onDestroy()：在 stopSelf() 或 stopService() 后執行，釋放資源。
綁定型 Service 生命周期
```
onCreate()↓
onBind()↓  （可多次 bind/unbind）
onUnbind()↓
onDestroy()
```
- onBind()：客戶端綁定時調用，返回 IBinder 用于客戶端調用服務方法。
- onUnbind()：最后一個客戶端解綁時調用，可決定是否再次允許綁定（返回 true 重寫 onRebind()）。

4. Service 生命周期示例

MyService

class MyService : Service() {private val tag = "ServiceLifecycle"private val binder = LocalBinder()// 用于綁定的 Binder 實現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")}
}

記得要在 AndroidManifest.xml 文件中聲明

<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()")// 按鈕點擊監聽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()")}
}

點擊 Start Service 后，再點擊 Stop Service

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

點擊 Bind Service 后，再點擊 Unbind Service

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

點擊 Start Service 后，再點擊 Bind Service 后，再點擊 Stop Service 后，再點擊 UnBind Service

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

5. Service 常見面試題

什么是 Service？它與 Thread 的區別是什么？

答案：

Service 是 Android 的四大組件之一，用于在后臺執行長時間運行的操作（如音樂播放、網絡請求），無需用戶界面。

與 Thread 的區別：
- Service 默認運行在主線程中，需要手動創建子線程處理耗時操作；Thread 是并發執行的基本單位。
- Service 是系統組件，由系統管理生命周期；Thread 需開發者自行管理生命周期。
Service 的兩種啟動方式及區別？

答案：
- startService()：通過?Intent?啟動，Service 會一直運行直到調用?stopSelf()?或外部調用?stopService()。適用于獨立后臺任務（如下載文件）。
- bindService()：通過?ServiceConnection?綁定，Service 生命周期與綁定組件（如 Activity）關聯。適用于交互場景（如音樂控制）。
描述 Service 的生命周期方法（分啟動和綁定兩種情況）

答案：
- 僅?startService()：onCreate()?→?onStartCommand()?→?running?→?stopSelf()?→?onDestroy()。
- 僅?bindService()：onCreate()?→?onBind()?→?running?→?onUnbind()?→?onDestroy()。
- 混合啟動（先?startService()?再?bindService()）：需同時調用?stopService()?和?unbindService()?才會銷毀。
onStartCommand() 的返回值有何意義？

答案：

返回值決定 Service 被系統殺死后的行為：
- START_STICKY：系統重建 Service，但不保留 Intent。
- START_NOT_STICKY：系統不主動重建。
- START_REDELIVER_INTENT：系統重建 Service 并重新傳遞最后的 Intent。
什么是前臺服務？如何實現？

答案：
- 前臺服務：需顯示通知（如音樂播放器），避免被系統殺死。
- 實現：調用?startForeground(int id, Notification notification)，需聲明?FOREGROUND_SERVICE?權限。
IntentService 的特點是什么？為什么被棄用？

答案：
- 特點：自動在子線程處理任務，任務完成后自動銷毀。
- 棄用原因：Android 8.0（API 26）后限制后臺服務，推薦使用?JobIntentService?或?WorkManager。
如何保證 Service 不被殺死？

答案：
- 使用前臺服務并顯示通知。
- onStartCommand()?返回?START_STICKY。
- 在?onDestroy()?中重啟 Service（不推薦，影響用戶體驗）。
Service 與 Activity 如何通信？

答案：
- 方式 1：通過?Binder（綁定服務時返回自定義 Binder 對象）。
- 方式 2：使用?BroadcastReceiver?或?LiveData（解耦場景）。
- 方式 3：Messenger（跨進程通信）。
Android 8.0 后如何替代后臺服務？

答案：
- 使用?JobScheduler、WorkManager（兼容性更好）或前臺服務。后臺執行限制旨在優化電池壽命。
音樂播放器為何用 Service 而不用 Thread？

答案：
- Service 作為獨立組件，生命周期不受 Activity 影響（如退出界面仍可播放）。Thread 隨 Activity 銷毀可能被終止，且無法直接跨界面控制。
什么是粘性服務（Sticky Service）？

答案：
- 通過?startService()?啟動且?onStartCommand()?返回?START_STICKY?的服務，系統會在資源允許時嘗試重啟被殺死服務。