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【Android入门】8、Service 后台线程、多线程、IntentService

news 来源：原创 2024/5/18 22:41:44

文章目录

十、Service 后台线程
- 10.1 Android 多线程编程
- - 10.1.1 异步消息处理机制
  - 10.1.2 AsyncTask
- 10.2 Service 用法
- - 10.2.1 启停 Service
  - 10.2.2 Activity 和 Service 通信
  - 10.2.3 前台 Service
  - 10.2.4 IntentService

十、Service 后台线程

10.1 Android 多线程编程

比较笨重的方法如下

class MyThread : Runnable {
 override fun run() {
 // 编写具体的逻辑
 }
}
// Thread的构造函数接收一个Runnable参数，而我们创建的MyThread实例正是一个实现了Runnable接口的对象，所以可以直接将它传入Thread的构造函数里。
val myThread = MyThread()
// 接着调用Thread的start()方法，run()方法中的代码就会在子线程当中运行了
Thread(myThread).start()

也可以如下用lambda表达式的代码

Thread {
 // 编写具体的逻辑
}.start()

新建一个 AndroidThreadTest 项目, 布局如下

<RelativeLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
 android:layout_width="match_parent"
 android:layout_height="match_parent">
	<Button
	android:id="@+id/changeTextBtn"
	android:layout_width="match_parent"
	android:layout_height="wrap_content"
	android:text="Change Text" />
	<TextView
	android:id="@+id/textView"
	android:layout_width="wrap_content"
	android:layout_height="wrap_content"
	android:layout_centerInParent="true"
	android:text="Hello world"
	android:textSize="20sp" />
</RelativeLayout>

业务代码如下

class MainActivity : AppCompatActivity() {
    // 定义了一个整型变量updateText，用于表示更新TextView这个动作
    val updateText = 1
    // 新增一个Handler对象，并重写父类的handleMessage()方法，在这里对具体的Message进行处理
    val handler = object : Handler(Looper.getMaininLooper()) {
        override fun handleMessage(msg: Message) {
            // 在这里可以进行UI操作
            when (msg.what) {
                updateText -> textView.text = "Nice to meet you"
            }
        }
    }
    override fun onCreate(savedInstanceState: Bundle?) {
        super.onCreate(savedInstanceState)
        setContentView(R.layout.activity_main)
        changeTextBtn.setOnClickListener {
            thread {
                val msg = Message()
                msg.what = updateText
                handler.sendMessage(msg) // 将Message对象发送出去
            }
        }
    }
}

10.1.1 异步消息处理机制

要由4个部分组成：Message、Handler、MessageQueue和 Looper

Message: 在线程之间传递的消息，它可以在内部携带少量的信息，用于在不同线程之间传递数据。如Message的what字段，除此之外还可以使用arg1和arg2字段来携带一些整型数据，使用obj字段携带一个Object对象
Handler: 处理者, 它主要是用于发送和处理消息的。发送消息一般
是使用Handler的sendMessage()方法、post()方法等，而发出的消息经过一系列地辗转处理后，最终会传递到Handler的handleMessage()方法中
MessageQueue: 消息队列，用于存放所有通过Handler发送的消息。这部分消息会一直存在于消息队列待被处理。每个线程中只会有一个MessageQueue对象
Looper: 每个线程中的MessageQueue的管家，调用Looper的loop()方法后，就会进入一个无限循环当中，然后每当发现MessageQueue中存在一条消息时，就会将它取出，并传递到Handler的handleMessage()方法中。每个线程中只会有一个Looper对象

流程如下

首先需要在主线程当中创建一个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
Looper则会一直尝试从MessageQueue中取出待处理消息
最后分发回Handler的handleMessage()方法中。
由于Handler的构造函数中我们传入了Looper.getMainLooper()，所以此时handleMessage()方法中的代码也会在主线程中运行，于是我们在这里就可以安心地进行UI操作了。

10.1.2 AsyncTask

AsyncTask是比Message更好用的机制, 更方便的从子线程切换到主线程, 是Android官方通过封装Message机制的更好的API
其三个泛型参数如下

Params。在执行AsyncTask时需要传入的参数，可用于在后台任务中使用。
Progress。在后台任务执行时，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。
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。

// 这里我们把AsyncTask的
// 第一个泛型参数指定为Unit，表示在执行AsyncTask的时候不需要传入参数给后台任务。
// 第二个泛型参数指定为Int，表示使用整型数据来作为进度显示单位。
// 第三个泛型参数指定为Boolean，则表示使用布尔型数据来反馈执行结果
class DownloadTask : AsyncTask<Unit, Int, Boolean>() {
	...
}

通常需要重写其4个函数, 实现业务功能

onPreExecute(): 会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，比如显示一个进度条对话框等。
doInBackground(Params…): 会在子线程中运行，我们应该在这里去处理所有的耗时任务。任务一旦完成，就可以通过return语句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Unit，就可以不返回任务执行结果。注意，在这个方法中是不可以进行UI操作的，如果需要更新UI元素，比如说反馈当前任务的执行进度，可以调用publishProgress (Progress…)方法来完成
onProgressUpdate(Progress…): 当在后台任务中调用了publishProgress(Progress…)方法后，此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中传递过来的。在这个方法中可以对UI进行操作，利用参数中的数值就可以对界面元素进行相应的更新。
onPostExecute(Result): 当后台任务执行完毕并通过return语句进行返回时，这个方法就很快会被调用。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进行一些UI操作，比如说提醒任务执行的结果，以及关闭进度条对话框等。

通过DownloadTask().execute()即可调用, 若向execute方法传参, 则这些参数会传给doInBackground()方法
其定义如下

class DownloadTask : AsyncTask<Unit, Int, Boolean>() {
    override fun onPreExecute() {
        progressDialog.show() // 显示进度对话框
    }
    override fun doInBackground(vararg params: Unit?) = try {
        while (true) {
            val downloadPercent = doDownload() // 这是一个虚构的方法
            publishProgress(downloadPercent)
            if (downloadPercent >= 100) {
                break
            }
        }
        true
    } catch (e: Exception) {
        false
    }
    override fun onProgressUpdate(vararg values: Int?) {
        // 在这里更新下载进度
        progressDialog.setMessage("Downloaded ${values[0]}%")
    }
    override fun onPostExecute(result: Boolean) {
        progressDialog.dismiss()// 关闭进度对话框
        // 在这里提示下载结果
        if (result) {
            Toast.makeText(context, "Download succeeded", Toast.LENGTH_SHORT).show()
        } else {
            Toast.makeText(context, " Download failed", Toast.LENGTH_SHORT).show()
        }
    }
}

10.2 Service 用法

AndroidStudio新建一个Service, 其会自动在manifest.xml中添加service的注册, 我们需重写onCreate, onStartCommand, onDestroy三个方法

class MyService : Service() {
    override fun onBind(intent: Intent): IBinder {
        TODO("Return the communication channel to the service.")
    }
    override fun onCreate() {
        super.onCreate()
    }
    override fun onStartCommand(intent: Intent, flags: Int, startId: Int): Int {
        return super.onStartCommand(intent, flags, startId)
    }
    override fun onDestroy() {
        super.onDestroy()
    }
}

10.2.1 启停 Service

class MainActivity : AppCompatActivity() {
    override fun onCreate(savedInstanceState: Bundle?) {
        super.onCreate(savedInstanceState)
        setContentView(R.layout.activity_main)
        startServiceBtn.setOnClickListener {
            val intent = Intent(this, MyService::class.java)
            startService(intent) // 启动Service
        }
        stopServiceBtn.setOnClickListener {
            val intent = Intent(this, MyService::class.java)
            stopService(intent) // 停止Service
        }
    }
}

class MyService : Service() {
    override fun onBind(intent: Intent): IBinder {
        TODO("Return the communication channel to the service.")
    }
    override fun onCreate() {
        super.onCreate()
        Log.d("MyService", "onCreate executed")
    }
    override fun onStartCommand(intent: Intent, flags: Int, startId: Int): Int {
        Log.d("MyService", "onStartCommand executed")
        return super.onStartCommand(intent, flags, startId)
    }
    override fun onDestroy() {
        super.onDestroy()
        Log.d("MyService", "onDestroy executed")
    }
}

<LinearLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    android:orientation="vertical"
    android:layout_width="match_parent"
    android:layout_height="match_parent">
    <Button
        android:id="@+id/startServiceBtn"
        android:layout_width="match_parent"
        android:layout_height="wrap_content"
        android:text="Start Service" />
    <Button
        android:id="@+id/stopServiceBtn"
        android:layout_width="match_parent"
        android:layout_height="wrap_content"
        android:text="Stop Service" />
</LinearLayout>

为了防止手机变卡顿, Service随时都会都会被系统回收, 若真的需要后台执行, 可用前台Service或WorkManager.

10.2.2 Activity 和 Service 通信

通过onBind()方法, 例如希望在MyService里提供一个下载功能，然后在Activity中可以决定何时开始下载，以及随时查看下载进度

class MyService : Service() {
    private val mBinder = DownloadBinder()
    class DownloadBinder : Binder() {
        fun startDownload() {
            Log.d("MyService", "startDownload executed")
        }
        fun getProgress(): Int {
            Log.d("MyService", "getProgress executed")
            return 0
        }
    }
    override fun onBind(intent: Intent): IBinder {
        return mBinder
    }
    ...
}

当一个Activity和Service绑定了之后，就可以调用该Service里的Binder提供的方法了

10.2.3 前台 Service

class MyService : Service() {
    ...
    override fun onCreate() {
        super.onCreate()
        Log.d("MyService", "onCreate executed")
        val manager = getSystemService(Context.NOTIFICATION_SERVICE) as
                NotificationManager
        if (Build.VERSION.SDK_INT >= Build.VERSION_CODES.O) {
            val channel = NotificationChannel("my_service", "前台Service通知",
                NotificationManager.IMPORTANCE_DEFAULT)
            manager.createNotificationChannel(channel)
        }
        val intent = Intent(this, MainActivity::class.java)
        val pi = PendingIntent.getActivity(this, 0, intent, 0)
        val notification = NotificationCompat.Builder(this, "my_service")
            .setContentTitle("This is content title")
            .setContentText("This is content text")
            .setSmallIcon(R.drawable.small_icon)
            .setLargeIcon(BitmapFactory.decodeResource(resources, R.drawable.large_icon))
            .setContentIntent(pi)
            .build()
        startForeground(1, notification)
    }
    ...
}

10.2.4 IntentService

特点: 开启线程和自动停止

Service中的代码都是默认运行在主线程当中的，如果直接在Service里处理一些耗时的逻辑，就很容易出现ANR（Application NotResponding）的情况。
所以这个时候就需要用到Android多线程编程的技术了，我们应该在Service的每个具体的方法里开启一个子线程，然后在这里处理那些耗时的逻辑。
并且根据IntentService的特性，这个Service在运行结束后应该是会自动停止的

class MyIntentService : IntentService("MyIntentService") {
	override fun onHandleIntent(intent: Intent?) {
		// 打印当前线程的id
		Log.d("MyIntentService", "Thread id is ${Thread.currentThread().name}")
	}
	override fun onDestroy() {
		super.onDestroy()
		Log.d("MyIntentService", "onDestroy executed")
	}
}

class MainActivity : AppCompatActivity() {
    ...
    override fun onCreate(savedInstanceState: Bundle?) {
        ...
        startIntentServiceBtn.setOnClickListener {
            // 打印主线程的id
            Log.d("MainActivity", "Thread id is ${Thread.currentThread().name}")
            val intent = Intent(this, MyIntentService::class.java)
            startService(intent)
        }
    }
}