【Android】四大组件之Service

目录

一、什么是Service

二、启停 Service

三、绑定 Service

四、前台服务

五、远程服务扩展

六、服务保活

七、服务启动方法混用

你可以把Service想象成一个“后台默默打工的工人”。它没有UI界面，默默地在后台干活，比如播放音乐、下载文件、处理网络请求等。即使你退出了App，Service也可以继续运行。

一、什么是Service

Service是Android应用的核心后台组件。

1. 无界面后台任务

• Service 是 Android 系统中无可视化界面、运行于后台的长生命周期组件。
• 核心功能：执行与用户界面无关的持续性任务，如后台播放音乐、文件下载等。
• Service 不依赖用户交互界面，生命周期独立于Activity。
• 典型应用场景：网络请求、传感器数据采集、跨进程通信（AIDL）。

2. 生命周期管理

Service有两种主要类型：

涉及的生命周期方法：

Service 默认运行在主线程，耗时操作需自行创建子线程或使用 IntentService

二、启停 Service

1. 定义 Service 类‌
继承 Service 类并实现核心方法：

public class MyService extends Service {
    private static final String TAG = "MyService";
    
    @Override
    public IBinder onBind(Intent intent) {
        return null; // 非绑定模式时返回 null
    }

    @Override
    public int onStartCommand(Intent intent, int flags, int startId) {
        Log.d(TAG, "Service 启动"); // 执行后台任务
        return START_STICKY; // 服务终止后自动重启
    }

    @Override
    public void onDestroy() {
        Log.d(TAG, "Service 销毁");
        super.onDestroy();
    }
}

2. 注册 Service

在 AndroidManifest.xml 中添加声明：

<application>
    <service android:name=".MyService" />
</application>

3. 通过 startService() 启动

在 Activity 或其他组件中调用：

Intent serviceIntent = new Intent(this, MyService.class);
startService(serviceIntent); // 启动服务:ml-citation{ref="6,8" data="citationList"}

4. ‌通过 stopService() 或 stopSelf() 停止

stopService(new Intent(this, MyService.class)); // 外部停止
// 或在 Service 内部调用 stopSelf();:ml-citation{ref="6,8" data="citationList"}

三、绑定 Service

1. ‌定义 Bound Service

• 通过 LocalBinder 返回 Service 实例，实现组件间交互
• onBind() 返回 IBinder 对象，供客户端绑定

// MyBoundService.java  
public class MyBoundService extends Service {  
    private final IBinder binder = new LocalBinder();  
    private static final String TAG = "MyBoundService";  

    public class LocalBinder extends Binder {  
        MyBoundService getService() {  
            return MyBoundService.this;  
        }  
    }  

    @Override  
    public IBinder onBind(Intent intent) {  
        Log.d(TAG, "Service 已绑定");  
        return binder;  
    }  

    @Override  
    public boolean onUnbind(Intent intent) {  
        Log.d(TAG, "所有客户端已解绑");  
        return super.onUnbind(intent);  
    }  

    // 自定义服务方法（供Activity调用）  
    public void performTask(String data) {  
        Log.d(TAG, "执行任务：" + data);  
    }  
}

2. 注册 Service‌

在 AndroidManifest.xml 中添加声明：

<application>  
    <service android:name=".MyBoundService" />  
</application>  

3. Activity 绑定与通信

• 通过 bindService() 建立绑定
• ServiceConnection 处理绑定成功/断开事件
• 绑定后通过 myService 实例直接调用服务方法
• 必须调用 unbindService() 释放资源，避免内存泄漏
• 多个组件可绑定同一服务，全部解绑后服务销毁

// MainActivity.java  
public class MainActivity extends AppCompatActivity {  
    private MyBoundService myService;  
    private boolean isBound = false;  

    private ServiceConnection connection = new ServiceConnection() {  
        @Override  
        public void onServiceConnected(ComponentName name, IBinder service) {  
            MyBoundService.LocalBinder binder
                = (MyBoundService.LocalBinder) service;  
            myService = binder.getService();  
            isBound = true;  
            myService.performTask("Hello from Activity!"); // 调用服务方法  
        }  

        @Override  
        public void onServiceDisconnected(ComponentName name) {  
            isBound = false;  
        }  
    };  

    @Override  
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {  
        super.onCreate(savedInstanceState);  
        setContentView(R.layout.activity_main);  

        // 绑定服务  
        Intent intent = new Intent(this, MyBoundService.class);  
        bindService(intent, connection, Context.BIND_AUTO_CREATE);  
    }  

    @Override  
    protected void onDestroy() {  
        super.onDestroy();  
        if (isBound) {  
            unbindService(connection); // 必须解绑避免泄漏  
            isBound = false;  
        }  
    }  
}  

Activity 创建时: bindService() → Service: onCreate() → onBind()

Activity 销毁时: unbindService() → Service: onUnbind() → onDestroy()

四、前台服务

1. 服务端实现

• Android 8.0+ 必须创建 NotificationChannel，否则通知无法显示
• 通过 IMPORTANCE_LOW 设置低优先级（无提示音）
• startForeground() 必须在 onCreate() 或 onStartCommand() 中调用，调用后服务优先级提升，避免被系统轻易回收
• stopForeground(true) 确保通知栏通知被移除

// ForegroundService.java
public class ForegroundService extends Service {
    private static final int NOTIFICATION_ID = 1001;
    private static final String CHANNEL_ID = "foreground_service_channel";

    @Override
    public void onCreate() {
        super.onCreate();
        createNotificationChannel();
        startForegroundWithNotification("服务初始化中...");
    }

    @Override
    public int onStartCommand(Intent intent, int flags, int startId) {
        // 获取 Activity 传递的数据（可选）
        String inputData = intent != null
            ? intent.getStringExtra("input_data") : null;
        updateNotification("正在运行: " + inputData);

        // 模拟耗时任务
        new Thread(() -> {
            for (int i = 0; i < 10; i++) {
                try {
                    Thread.sleep(1000);
                    updateNotification("进度: " + (i + 1) * 10 + "%");
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
            stopSelf(); // 任务完成后自动停止服务
        }).start();

        return START_STICKY; // 服务被系统杀死后自动重启
    }

    private void createNotificationChannel() {
        if (Build.VERSION.SDK_INT >= Build.VERSION_CODES.O) {
            NotificationChannel channel = new NotificationChannel(
                    CHANNEL_ID,
                    "前台服务示例",
                    NotificationManager.IMPORTANCE_LOW
            );
            channel.setDescription("用于展示前台服务的持续运行状态");
            NotificationManager manager
                = getSystemService(NotificationManager.class);
            manager.createNotificationChannel(channel);
        }
    }

    private void startForegroundWithNotification(String text) {
        Intent notificationIntent = new Intent(this, MainActivity.class);
        PendingIntent pendingIntent = PendingIntent.getActivity(
                this,
                0,
                notificationIntent,
                PendingIntent.FLAG_IMMUTABLE
        );

        Notification notification = new NotificationCompat
                .Builder(this, CHANNEL_ID)
                .setContentTitle("前台服务示例")
                .setContentText(text)
                .setSmallIcon(R.drawable.ic_notification)
                .setContentIntent(pendingIntent)
                .setOnlyAlertOnce(true) // 避免重复提示音
                .build();

        startForeground(NOTIFICATION_ID, notification);
    }

    private void updateNotification(String text) {
        Notification notification = new NotificationCompat
                .Builder(this, CHANNEL_ID)
                .setContentTitle("前台服务示例")
                .setContentText(text)
                .setSmallIcon(R.drawable.ic_notification)
                .setOnlyAlertOnce(true)
                .build();

        NotificationManager manager
            = getSystemService(NotificationManager.class);
        manager.notify(NOTIFICATION_ID, notification);
    }

    @Override
    public IBinder onBind(Intent intent) {
        return null; // 无需绑定功能
    }

    @Override
    public void onDestroy() {
        super.onDestroy();
        stopForeground(true); // 停止时移除通知
    }
}

2. 配置清单文件注册服务

<!-- 服务端 AndroidManifest.xml -->
<manifest xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android">
    <!-- 必须的权限声明，否则startForeground方法不可用 -->
    <uses-permission android:name="android.permission.FOREGROUND_SERVICE"/>

    <application>
        <!-- 服务定义 -->
        <service
            android:name=".ForegroundService"
            android:enabled="true"
            android:exported="false"
            android:foregroundServiceType="mediaPlayback"/>  <!-- 按需配置类型 -->
    </application>
</manifest>

3. 客户端调用（Activity）

• 通过 stopSelf() 或 stopService() 停止服务

// MainActivity.java
public class MainActivity extends AppCompatActivity {
    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);

        // 启动前台服务按钮
        findViewById(R.id.btn_start).setOnClickListener(v -> {
            Intent serviceIntent = new Intent(this, ForegroundService.class);
            serviceIntent.putExtra("input_data", "用户启动任务");

            if (Build.VERSION.SDK_INT >= Build.VERSION_CODES.O) {
                startForegroundService(serviceIntent); // Android 8.0+ 专用方法
            } else {
                startService(serviceIntent);
            }
        });

        // 停止服务按钮
        findViewById(R.id.btn_stop).setOnClickListener(v -> {
            Intent serviceIntent = new Intent(this, ForegroundService.class);
            stopService(serviceIntent);
        });
    }
}

4. 客户端配置权限

<!-- 客户端 AndroidManifest.xml -->  
<manifest>  
    <!-- 添加权限 -->  
    <uses-permission android:name="android.permission.FOREGROUND_SERVICE"/>  

    <!-- 跨进程调用时添加（可选） -->  
    <queries>  
        <package android:name="com.example.service"/>  
    </queries>  

    <application>  
        <!-- 无需声明服务组件 -->  
    </application>  
</manifest>  

五、远程服务扩展

1. 自‌定义 Parcelable 对象

// CustomData.java  
package com.example.model;  

import android.os.Parcel;  
import android.os.Parcelable;  

public class CustomData implements Parcelable {  
    private String content;  

    // 构造函数  
    public CustomData(String content) {  
        this.content = content;  
    }  

    // Parcelable 反序列化构造函数  
    protected CustomData(Parcel in) {  
        content = in.readString();  
    }  

    // Parcelable CREATOR  
    public static final Creator<CustomData> CREATOR = new Creator<CustomData>() {  
        @Override  
        public CustomData createFromParcel(Parcel in) {  
            return new CustomData(in);  
        }  

        @Override  
        public CustomData[] newArray(int size) {  
            return new CustomData[size];  
        }  
    };  

    @Override  
    public int describeContents() {  
        return 0;  
    }  

    @Override  
    public void writeToParcel(Parcel dest, int flags) {  
        dest.writeString(content);  
    }  

    // Getter  
    public String getContent() {  
        return content;  
    }  
}  

2. 定义 AIDL 接口

• AIDL 文件定义跨进程通信的接口方法
• 支持基本类型、String、List、Parcelable 等数据类型
• 需在 AIDL 中显式导入 parcelable 类型

// IRemoteService.aidl  
package com.example.service;  

parcelable CustomData;
interface IRemoteService {  
    int add(int a, int b);  
    String getData(String input); 
    void sendData(in CustomData data); 

    void registerCallback(IRemoteCallback callback);
    void unregisterCallback(IRemoteCallback callback);
}  

// 回调接口（IRemoteCallback.aidl）
interface IRemoteCallback {
    void onResult(int result);
}

3. 服务端实现 AIDL 接口

• 继承 IRemoteService.Stub 实现接口方法
• 通过 onBind() 返回 IBinder 对象
• 直接使用 CustomData 对象（已自动反序列化）
• 服务端通过 RemoteCallbackList 自动清理无效回调，无需手动处理。
• RemoteCallbackList.register() 会自动去重，多次注册同一回调不会重复触发

public class RemoteService extends Service {  
    private final IBinder binder = new RemoteBinder();
    // 使用 RemoteCallbackList 管理跨进程回调（线程安全）
    private final RemoteCallbackList<IRemoteCallback> callbackList
        = new RemoteCallbackList<>();
  

    private class RemoteBinder extends IRemoteService.Stub {  
        @Override  
        public int add(int a, int b) {  
            int result = a + b;
            notifyResult(result); // 触发回调通知
            return result;
        }  

        @Override  
        public String getData(String input) {  
            return "Processed: " + input;  
        }  

        @Override  
        public void sendData(CustomData data) throws RemoteException {  
            Log.d(TAG, "收到数据: " + data.getContent());  
            // 处理数据逻辑  
        } 

        @Override
        public void registerCallback(IRemoteCallback callback) {
            if (callback != null) {
                callbackList.register(callback);
            }
        }

        @Override
        public void unregisterCallback(IRemoteCallback callback) {
            if (callback != null) {
                callbackList.unregister(callback);
            }
        }

        // 通知所有客户端计算结果
        private void notifyResult(int result) {
            int count = callbackList.beginBroadcast();
            try {
                for (int i = 0; i < count; i++) {
                    IRemoteCallback callback = callbackList.getBroadcastItem(i);
                    callback.onResult(result); // 跨进程回调
                }
            } catch (RemoteException e) {
                e.printStackTrace(); // 客户端已断开，自动从列表中移除
            } finally {
                callbackList.finishBroadcast();
            }
        }
    }  

    @Override  
    public IBinder onBind(Intent intent) {  
        return binder;  
    }  

    @Override
    public void onDestroy() {
        super.onDestroy();
        callbackList.kill(); // 清理回调列表
    }
}  

注意：必须使用 Android 提供的 RemoteCallbackList 管理跨进程回调（自动处理客户端进程死亡情况），普通集合（如 ArrayList）无法正确识别跨进程的 IBinder 对象。

4. 注册 Service（AndroidManifest.xml）

• android:exported="true" 允许跨进程访问
• 定义唯一 action 供客户端绑定
• android:process=":remote" 强制指定独立进程，所有跨进程绑定均指向此进程，复用同一实例

<!-- 服务端AndroidManifest.xml-->
<manifest xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android">
    <!-- 声明自定义权限（可选，用于安全控制） -->
    <permission
        android:name="com.example.permission.REMOTE_SERVICE"
        android:protectionLevel="signature"/> <!-- 仅允许同签名应用访问 -->

    <!-- 添加前台服务权限（若涉及前台服务） -->
    <uses-permission android:name="android.permission.FOREGROUND_SERVICE"/>

    <application>
        <!-- RemoteService 定义 -->
        <service
            android:name=".RemoteService"
            android:enabled="true"
            android:exported="true" <!-- 允许跨进程访问 -->
            android:permission="com.example.permission.REMOTE_SERVICE" <!-- 绑定权限 -->
            android:process=":remote"> <!-- 指定独立进程，全局唯一 -->
            <intent-filter>
                <action android:name="com.example.service.IRemoteService"/>
            </intent-filter>
        </service>
    </application>
</manifest>

5. 客户端绑定与调用远程服务

• 通过隐式 Intent 指定服务端包名和 Action
• 使用 IRemoteService.Stub.asInterface() 转换 IBinder 对象
• 所有跨进程方法调用需处理 RemoteException
• 在 onServiceDisconnected() 和 onBindingDied() 中，直接清理本地资源（如置空 remoteService），‌不调用任何远程方法‌。
• 客户端无需在断开时调用 unregisterCallback()，服务端能正确处理死亡 Binder，其注册的回调会自动从列表中移除。
• 如果客户端维护了本地回调列表（如 localCallbackList），需在断开时直接清理，无需依赖服务端确认。

public class MainActivity extends AppCompatActivity {  
    private IRemoteService remoteService;  
    private boolean isBound = false;  

    private IRemoteCallback callback = new IRemoteCallback.Stub() {
        @Override
        public void onResult(int result) {
        // 注意：此处运行在 Binder 线程，需切到主线程更新 UI
            new Handler(Looper.getMainLooper()).post(() -> {
                textView.setText("计算结果: " + result);
            });
        }
    };

    // 绑定服务方法（封装复用）
    private void bindService() {
        Intent intent = new Intent("com.example.service.IRemoteService");
        intent.setPackage("com.example.service"); // 显式指定包名

        // 判断是否 Android 11+ 需要添加 flags
        if (Build.VERSION.SDK_INT >= Build.VERSION_CODES.R) {
            bindService(intent, connection,
                Context.BIND_AUTO_CREATE | Context.BIND_IMPORTANT);
        } else {
            bindService(intent, connection, Context.BIND_AUTO_CREATE);
        }
    }

    private ServiceConnection connection = new ServiceConnection() {  
        @Override  
        public void onServiceConnected(ComponentName name, IBinder service) {  
            remoteService = IRemoteService.Stub.asInterface(service);  
            isBound = true;  
  
            try {  
                remoteService.registerCallback(callback); // 注册回调

                int result = remoteService.add(3, 5);  
                Log.d("Client", "Result: " + result);  

                CustomData data = new CustomData("Hello from Client"); 
                remoteService.sendData(data);
            } catch (RemoteException e) {  // 远程调用异常捕获
                e.printStackTrace();  
                Log.e("Client", "Remote call failed: " + e.getMessage());
            }  
        }  

        @Override  
        public void onServiceDisconnected(ComponentName name) {  
            isBound = false; 
            remoteService = null; 
            if (reconnectAttempts < MAX_RECONNECT_ATTEMPTS) {
                new Handler(Looper.getMainLooper()).postDelayed(() -> {
                    reconnectAttempts++;
                    Log.w(TAG, "尝试第 " + reconnectAttempts + " 次重连...");
                    bindService(); // 调用绑定方法
                }, 3000); // 延迟 3 秒后重试（避免频繁请求）
            } else {
                Log.e(TAG, "已达到最大重连次数，停止尝试");
            }
        }  

        @Override
        public void onBindingDied(ComponentName name) {
            // Android 10+ 新增回调，处理绑定失效场景
            onServiceDisconnected(name);
        }
    };  

    @Override  
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {  
        super.onCreate(savedInstanceState);  
        setContentView(R.layout.activity_main);  
        bindService(); 
    }  

    @Override  
    protected void onDestroy() {  
        super.onDestroy();  
        try {
            if (remoteService != null && callback != null) {
                remoteService.unRegisterCallback(callback); // 主动注销
                remoteService = null;
            }
        } catch (RemoteException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        if (isBound) {  
            unbindService(connection);  
            isBound = false;  
        }  
    }  
}  

6. 客户端声明权限

<!-- 客户端 AndroidManifest.xml -->
<manifest xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    package="com.example.client">

    <!-- Android 11+ 跨应用通信需添加 queries（必选） -->
    <queries>
        <!-- 声明目标服务端包名 -->
        <package android:name="com.example.service" />
        <!-- 若需要调用特定组件（如 Activity）可扩展为 -->
        <!--
        <intent>
            <action android:name="android.intent.action.VIEW" />
            <data android:scheme="https" />
        </intent>
        -->
    </queries>

    <application>
        <!-- 其他组件声明（如 Activity） -->
    </application>
</manifest>

六、服务保活

1. 前台服务 + 通知 （前面已介绍）

• 使用 startForeground() 提升服务优先级至前台级别
• Android 9+ 需动态申请 FOREGROUND_SERVICE 权限

public class PersistentService extends Service {
    @Override
    public int onStartCommand(Intent intent, int flags, int startId) {
        // 创建前台通知（Android 8.0+ 需通知渠道）
        Notification notification = new NotificationCompat
                .Builder(this, "channel_id")
                .setContentTitle("服务运行中")
                .setSmallIcon(R.drawable.ic_notification)
                .build();
        startForeground(1, notification); // 必须显示通知
        return START_STICKY; // 服务终止后尝试重启:
                             // ml-citation{ref="1,6" data="citationList"}
    }
}

2. 粘性服务重启策略

覆盖生命周期方法：

@Override
public void onTaskRemoved(Intent rootIntent) {
    // 任务被移除时（如用户划掉最近任务）触发重启
    Intent restartIntent = new Intent(this, PersistentService.class);
    restartIntent.setPackage(getPackageName());
    startService(restartIntent);
    super.onTaskRemoved(rootIntent);
}

@Override
public void onDestroy() {
    // 服务被系统杀死时触发重启逻辑
    // 发送广播，需要注册一个广播接收器
    sendBroadcast(new Intent("RESTART_SERVICE_ACTION")); 
    super.onDestroy();
}

注册广播接收器，通过广播重新拉起服务 ：

<receiver android:name=".RestartReceiver">
    <intent-filter>
        <action android:name="RESTART_SERVICE_ACTION" />
    </intent-filter>
</receiver>

频繁调用 startService() 可能导致 ANR，建议结合 JobScheduler 优化

3. 系统广播监听

听高频触发广播，利用网络变化、解锁等事件触发服务重启。

<receiver android:name=".SystemEventReceiver">
    <intent-filter>
        <action android:android:name="android.intent.action.BOOT_COMPLETED" />
        <action android:name="android.net.conn.CONNECTIVITY_CHANGE" />
        <action android:name="android.intent.action.USER_PRESENT" />
    </intent-filter>
</receiver>

4. 进程守护与JobScheduler

独立进程运行，减少主进程崩溃对服务的影响。

<service 
    android:name=".PersistentService"
    android:process=":persistent_process" />

JobScheduler 定时唤醒，定期检查服务状态并拉起。

ComponentName serviceComponent = new ComponentName(this, PersistentService.class);
JobInfo jobInfo = new JobInfo.Builder(1, serviceComponent)
        .setPeriodic(15 * 60 * 1000)  // 15分钟间隔
        .setPersisted(true)  // 设备重启后保持任务
        .build();
JobScheduler scheduler = (JobScheduler) getSystemService(JOB_SCHEDULER_SERVICE);
scheduler.schedule(jobInfo);

七、服务启动方法混用

1. startService() 重复调用‌

• ‌首次调用‌：触发 onCreate() → onStartCommand()
• 后续调用‌：仅触发 onStartCommand()，onCreate() 不再执行

// 第一次调用
startService(intent); // onCreate() -> onStartCommand()

// 第二次调用
startService(intent); // 仅 onStartCommand()

2. bindService() 重复调用

• 首次绑定‌：触发 onCreate() → onBind()
• ‌后续绑定‌：若 Service 已存在，直接返回已创建的 IBinder 对象，不再触发 onBind()

// 第一次绑定
// onCreate() -> onBind()
bindService(intent, conn, BIND_AUTO_CREATE); 

// 第二次绑定（同一进程）
// 无生命周期方法调用，复用已有 IBinder
bindService(intent, conn2, BIND_AUTO_CREATE); 

不同进程再次绑定‌：

• ‌同一 Service 实例‌：若 Service 已在独立进程运行，后续绑定直接复用已有实例，‌不再触发 onCreate() 和 onBind()‌，仅通过 ServiceConnection 返回 IBinder 代理对象。
• ‌新 Service 实例‌：若应用配置多进程且未声明 android:process，不同组件进程可能触发多个 Service 实例（需避免此设计）

3. 混合调用场景

 startService() 后 bindService():

Service 生命周期持续到 unbindService() 和 stopService()/stopSelf() 均被调用

startService(intent); // onCreate() -> onStartCommand()
bindService(intent, conn); // onBind()，Service 已存在无需创建

同理，先bindService()后startService()

bindService(intent, conn); // 创建 Service 实例，onCreate() → onBind()
startService(intent); // onStartCommand()，Service 已存在无需创建

混合调用时需同时调用 stopService() 和 unbindService() 才能销毁 Service