page.title=繫結服務 parent.title=服務 parent.link=services.html @jd:body

    本文件內容

    1. 基本概念
    2. 建立繫結服務
      1. 延伸 Binder 類別
      2. 使用 Messenger
    3. 繫結至服務
    4. 管理繫結服務的週期

    重要類別

    1. {@link android.app.Service}
    2. {@link android.content.ServiceConnection}
    3. {@link android.os.IBinder}

    範例

    1. {@code RemoteService}
    2. {@code LocalService}

    另請參閱

    1. 服務

繫結服務是主從介面中的伺服器。繫結服務讓元件 (例如 Activity) 可以繫結至服務、傳送要求、接收回應,甚至執行處理程序間通訊 (IPC)。 繫結服務通常只會在服務另一個應用程式元件時才存在,而且不會在背景中一直執行。

本文會告訴您如何建立繫結服務,包括如何從其他應用程式元件繫結至服務。 不過,如需關於服務的一般其他資訊,可參閱服務文件,例如如何從服務傳遞通知、設定服務在前景執行等等。

基本概念

繫結服務是 {@link android.app.Service} 類別的實作,允許其他應用程式繫結至此實作,並與之互動。 若服務要要提供繫結功能,您必須實作 {@link android.app.Service#onBind onBind()} 回呼方法。 此方法會傳回 {@link android.os.IBinder} 物件,其中定義程式設計介面。用戶端可以使用此介面與服務互動。

用戶端可以透過呼叫 {@link android.content.Context#bindService bindService()} 繫結至服務。這麼做時,用戶端必須實作 {@link android.content.ServiceConnection} 以監視與服務之間的連線狀況。{@link android.content.Context#bindService bindService()} 方法會立即傳回 (不含值),當 Android 系統在用戶端和服務之間建立連線時,會呼叫 {@link android.content.ServiceConnection#onServiceConnected onServiceConnected()} (位於 {@link android.content.ServiceConnection}) 以傳遞 {@link android.os.IBinder} (用戶端可以用來與服務溝通)。

多個用戶端可以同時連線至該服務。不過,系統只會在用戶端第一次繫結時,呼叫服務的 {@link android.app.Service#onBind onBind()} 方法,以擷取 {@link android.os.IBinder}。 然後,系統會將同一個 {@link android.os.IBinder} 傳遞給其他任何繫結的用戶端,不會再次呼叫 {@link android.app.Service#onBind onBind()}。

最後一個用戶端從服務解除繫結時,系統會終結服務 (除非服務也是由 {@link android.content.Context#startService startService()} 所啟動)。

實作繫結服務時,最重要的部分是定義您的 {@link android.app.Service#onBind onBind()} 回呼方法傳回的介面。 您可以使用幾種不同的方式來定義服務的 {@link android.os.IBinder} 介面,以下小節將討論其中的每一種技術。

建立已繫結的服務

建立提供繫結功能的服務時,您必須提供 {@link android.os.IBinder} 程式設計介面。用戶端可以使用此介面與服務互動。 定義介面有三種方式:

延伸 Binder 類別
如果您的服務只讓您自己的應用程式使用,而且跟用戶端執行在同一個處理程序 (此作法很常見),則應該要透過延伸 {@link android.os.Binder} 類別,並從 {@link android.app.Service#onBind onBind()} 傳回此類別的執行個體來建立介面。 用戶端接收 {@link android.os.Binder} 後,可以用它直接存取 {@link android.os.Binder} 實作或 {@link android.app.Service} 提供的公用方法。

若您的服務只是您自己應用程式的背景工作者,建議使用此方式。 除非您的服務是由其他應用程式或跨個別處理程序使用,才不用以此方式建立自己的介面。

使用 Messenger
如果您的介面需要跨不同處理程序運作,則可以建立內含 {@link android.os.Messenger} 服務的介面。 此服務定義了回應不同類型 {@link android.os.Message} 物件的 {@link android.os.Handler}。 這個 {@link android.os.Handler} 是 {@link android.os.Messenger} 的基礎,之後可以與用戶端分享 {@link android.os.IBinder},讓用戶端使用 {@link android.os.Message} 物件傳送命令給此服務。 此外,用戶端可以定義專屬的 {@link android.os.Messenger},服務就可以傳回訊息。

這是處理程序間通訊 (IPC) 最簡單的執行方式,因為 {@link android.os.Messenger} 會將所有要求都排列到單一個執行緒,因此,就不用將服務設計成執行緒安全的形式。

使用 AIDL
AIDL (Android 介面定義語言) 的工作是將物件分解為作業系統瞭解的始類型,然後將這些原始類型在各個處理程序間進行封送,以執行 IPC。先前使用 {@link android.os.Messenger} 的技術,實際上就是以 AIDL 作為底層結構。 如上所述,{@link android.os.Messenger} 會在單一執行緒中建立所有用戶端要求的佇列,所以服務一次會接收一個要求。 不過,如果您要讓服務可以同時處理多個要求,則可以直接使用 AIDL。 在此情況下,您的服務必須具備多執行緒的功能,而且是以執行緒安全的形式建置。

如要直接使用 AIDL,您必須建立 {@code .aidl} 檔案,並在其中定義程式設計介面。 Android SDK 工具會使用此檔案產生一個抽象類別,以便實作介面並處理 IPC。您就可以在服務內加以延伸。

注意:大部分應用程式不應使用 AIDL 建立繫結服務,若自行建立的話,就需要實作多執行緒功能,可能會導致更複雜的實作。 因此,AIDL 不適用於大部分應用程式,而且本文不會討論如何在您的服務中使用 AIDL。 如果您確定需要直接使用 AIDL,請參閱 AIDL 文件。

延伸 Binder 類別

如果您的服務只會在本機應用程式使用,而且不需要跨處理程序運作,則可以實作您自己的 {@link android.os.Binder} 類別,讓用戶端直接存取服務中的公用方法。

注意:用戶端和服務都位於相同應用程式和處理程序時才適用,這也是最常見的情況。 例如,需要將 Activity 繫結到其專屬服務 (在背景播放音樂)的音樂應用程式,就很適合。

設定的方式如下:

  1. 在您的服務中建立 {@link android.os.Binder} 的執行個體,以具備以下其中一種功用:
  2. 從 {@link android.app.Service#onBind onBind()} 回呼方法傳回此 {@link android.os.Binder} 的執行個體。
  3. 在用戶端方面,從 {@link android.content.ServiceConnection#onServiceConnected onServiceConnected()} 回呼方法接收 {@link android.os.Binder},然後使用提供的方法呼叫繫結服務。

注意:服務和用戶端必須位於相同的應用程式,是因為用戶端才可以轉換傳回的物件,然後正確地呼叫其 API。 服務和用戶端也必須位於相同的處理程序,因為此技術不會執行任何跨處理程序間旳封送。

例如,以下的服務可以讓用戶端透過實作的 {@link android.os.Binder} 存取服務中的方法:

public class LocalService extends Service {
    // Binder given to clients
    private final IBinder mBinder = new LocalBinder();
    // Random number generator
    private final Random mGenerator = new Random();

    /**
     * Class used for the client Binder.  Because we know this service always
     * runs in the same process as its clients, we don't need to deal with IPC.
     */
    public class LocalBinder extends Binder {
        LocalService getService() {
            // Return this instance of LocalService so clients can call public methods
            return LocalService.this;
        }
    }

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

    /** method for clients */
    public int getRandomNumber() {
      return mGenerator.nextInt(100);
    }
}

{@code LocalBinder} 提供 {@code getService()} 方法,讓用戶端擷取 {@code LocalService} 目前的執行個體。 這樣可以讓用戶端呼叫服務中的公用方法。 例如,用戶端可以從服務呼叫 {@code getRandomNumber()}。

當按一下按鈕時,會發生繫結至 {@code LocalService} 並呼叫 {@code getRandomNumber()}的 Activity:

public class BindingActivity extends Activity {
    LocalService mService;
    boolean mBound = false;

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

    @Override
    protected void onStart() {
        super.onStart();
        // Bind to LocalService
        Intent intent = new Intent(this, LocalService.class);
        bindService(intent, mConnection, Context.BIND_AUTO_CREATE);
    }

    @Override
    protected void onStop() {
        super.onStop();
        // Unbind from the service
        if (mBound) {
            unbindService(mConnection);
            mBound = false;
        }
    }

    /** Called when a button is clicked (the button in the layout file attaches to
      * this method with the android:onClick attribute) */
    public void onButtonClick(View v) {
        if (mBound) {
            // Call a method from the LocalService.
            // However, if this call were something that might hang, then this request should
            // occur in a separate thread to avoid slowing down the activity performance.
            int num = mService.getRandomNumber();
            Toast.makeText(this, "number: " + num, Toast.LENGTH_SHORT).show();
        }
    }

    /** Defines callbacks for service binding, passed to bindService() */
    private ServiceConnection mConnection = new ServiceConnection() {

        @Override
        public void onServiceConnected(ComponentName className,
                IBinder service) {
            // We've bound to LocalService, cast the IBinder and get LocalService instance
            LocalBinder binder = (LocalBinder) service;
            mService = binder.getService();
            mBound = true;
        }

        @Override
        public void onServiceDisconnected(ComponentName arg0) {
            mBound = false;
        }
    };
}

上述範例顯示:用戶端如何使用 {@link android.content.ServiceConnection} 的實作和 {@link android.content.ServiceConnection#onServiceConnected onServiceConnected()} 回呼,繫結至服務。下一節提供關於繫結至服務處理程序的詳細資訊。

注意:上述範例未明確從服務解除繫結,但所有用戶端都應該在適當時間解除繫結 (例如,Activity 暫停時)。

如要取得更多範例程式碼,請參閱 ApiDemos 中的 {@code LocalService.java} 類別和 {@code LocalServiceActivities.java} 類別。

使用 Messenger

如果服務要和遠端處理程序溝通,則可以使用 {@link android.os.Messenger} 為您的服務提供介面。此技術讓您不需要使用 AIDL,就可以執行處理程序間通訊 (IPC)。

以下是使用 {@link android.os.Messenger} 的摘要:

這樣一來,用戶端就不需要呼叫服務的任何「方法」。用戶端只要傳遞「訊息」({@link android.os.Message} 物件),服務就會在其 {@link android.os.Handler} 中接收。

以下是使用 {@link android.os.Messenger} 介面的簡單範例服務:

public class MessengerService extends Service {
    /** Command to the service to display a message */
    static final int MSG_SAY_HELLO = 1;

    /**
     * Handler of incoming messages from clients.
     */
    class IncomingHandler extends Handler {
        @Override
        public void handleMessage(Message msg) {
            switch (msg.what) {
                case MSG_SAY_HELLO:
                    Toast.makeText(getApplicationContext(), "hello!", Toast.LENGTH_SHORT).show();
                    break;
                default:
                    super.handleMessage(msg);
            }
        }
    }

    /**
     * Target we publish for clients to send messages to IncomingHandler.
     */
    final Messenger mMessenger = new Messenger(new IncomingHandler());

    /**
     * When binding to the service, we return an interface to our messenger
     * for sending messages to the service.
     */
    @Override
    public IBinder onBind(Intent intent) {
        Toast.makeText(getApplicationContext(), "binding", Toast.LENGTH_SHORT).show();
        return mMessenger.getBinder();
    }
}

請注意, {@link android.os.Handler} 中的 {@link android.os.Handler#handleMessage handleMessage()} 方法是服務接收傳入 {@link android.os.Message} 的位置,也是根據 {@link android.os.Message#what} 成員,決定後續執行動作的位置。

用戶端只需要根據服務傳回的 {@link android.os.IBinder},建立 {@link android.os.Messenger},然後使用 {@link android.os.Messenger#send send()} 傳送訊息。例如,以下的簡單 Activity 會繫結至服務,然後將 {@code MSG_SAY_HELLO} 訊息傳遞給服務:

public class ActivityMessenger extends Activity {
    /** Messenger for communicating with the service. */
    Messenger mService = null;

    /** Flag indicating whether we have called bind on the service. */
    boolean mBound;

    /**
     * Class for interacting with the main interface of the service.
     */
    private ServiceConnection mConnection = new ServiceConnection() {
        public void onServiceConnected(ComponentName className, IBinder service) {
            // This is called when the connection with the service has been
            // established, giving us the object we can use to
            // interact with the service.  We are communicating with the
            // service using a Messenger, so here we get a client-side
            // representation of that from the raw IBinder object.
            mService = new Messenger(service);
            mBound = true;
        }

        public void onServiceDisconnected(ComponentName className) {
            // This is called when the connection with the service has been
            // unexpectedly disconnected -- that is, its process crashed.
            mService = null;
            mBound = false;
        }
    };

    public void sayHello(View v) {
        if (!mBound) return;
        // Create and send a message to the service, using a supported 'what' value
        Message msg = Message.obtain(null, MessengerService.MSG_SAY_HELLO, 0, 0);
        try {
            mService.send(msg);
        } catch (RemoteException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

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

    @Override
    protected void onStart() {
        super.onStart();
        // Bind to the service
        bindService(new Intent(this, MessengerService.class), mConnection,
            Context.BIND_AUTO_CREATE);
    }

    @Override
    protected void onStop() {
        super.onStop();
        // Unbind from the service
        if (mBound) {
            unbindService(mConnection);
            mBound = false;
        }
    }
}

注意,此範例並未顯示服務回應用戶端的方式。如果您希望 服務有所回應,則同時需要在用戶端建立 {@link android.os.Messenger}。之後,用戶端接收 {@link android.content.ServiceConnection#onServiceConnected onServiceConnected()} 回呼時,會傳送 {@link android.os.Message} 給服務,其中包括用戶端的 {@link android.os.Messenger} (位於 {@link android.os.Messenger#send send()} 方法的 {@link android.os.Message#replyTo} 參數中)。

您可以在 {@code MessengerService.java} (服務) 和 {@code MessengerServiceActivities.java} (用戶端) 的範例中看到如何進行雙向傳訊的例子。

繫結至服務

應用程式元件 (用戶端) 可以透過呼叫 {@link android.content.Context#bindService bindService()},繫結至服務。然後,Android 系統會呼叫服務的 {@link android.app.Service#onBind onBind()} 方法 (此方法傳回 {@link android.os.IBinder} 以便與服務互動)。

繫結為非同步。{@link android.content.Context#bindService bindService()} 會立即傳回,但「不會」將 {@link android.os.IBinder} 傳回給用戶端。 如要接收 {@link android.os.IBinder},用戶端必須建立 {@link android.content.ServiceConnection} 的執行個體,然後將此執行個體傳送給 {@link android.content.Context#bindService bindService()}。{@link android.content.ServiceConnection} 內含回呼方法,系統會呼叫此方法以傳遞 {@link android.os.IBinder}。

注意:只有 Activity、服務以及內容提供者可以繫結至服務 — 您不能從廣播接收者繫結至服務。

因此,如要從用戶端繫結至服務,必須符合下列條件:

  1. 實作 {@link android.content.ServiceConnection}。

    實作中必須覆寫兩個回呼方法:

    {@link android.content.ServiceConnection#onServiceConnected onServiceConnected()}
    系統會呼叫此方法來傳遞 {@link android.os.IBinder} (由服務的 {@link android.app.Service#onBind onBind()} 方法所傳回)。
    {@link android.content.ServiceConnection#onServiceDisconnected onServiceDisconnected()}
    與服務之間的連線突然遺失時 (例如服務當機或遭到終止時),Android 系統會呼收此方法。 用戶端解除繫結時,「不會」呼叫此方法。
  2. 呼叫會傳送 {@link android.content.ServiceConnection} 實作的 {@link android.content.Context#bindService bindService()}。
  3. 系統呼叫 {@link android.content.ServiceConnection#onServiceConnected onServiceConnected()} 回呼方法時,您就可以使用介面定義的方法,開始呼叫服務。
  4. 如要與服務中斷連線,請呼叫 {@link android.content.Context#unbindService unbindService()}。

    用戶端遭到終結時,會與服務解除繫結。不過,您應該要在與服務完成互動時,或者 Activity 暫停,要讓服務未使用時可以加以關閉的情況下,一定要解除繫結。 (以下將有繫結和解除繫結適當時機的詳細討論)。

例如,下列程式碼片段會透過延伸 Binder 類別,將用戶端連線到上述建立的服務,因此用戶端只要將傳回的 {@link android.os.IBinder} 轉換為 {@code LocalService} 類別,然後要求 {@code LocalService} 執行個體:

LocalService mService;
private ServiceConnection mConnection = new ServiceConnection() {
    // Called when the connection with the service is established
    public void onServiceConnected(ComponentName className, IBinder service) {
        // Because we have bound to an explicit
        // service that is running in our own process, we can
        // cast its IBinder to a concrete class and directly access it.
        LocalBinder binder = (LocalBinder) service;
        mService = binder.getService();
        mBound = true;
    }

    // Called when the connection with the service disconnects unexpectedly
    public void onServiceDisconnected(ComponentName className) {
        Log.e(TAG, "onServiceDisconnected");
        mBound = false;
    }
};

使用此 {@link android.content.ServiceConnection},用戶端可以透過將它傳送給 {@link android.content.Context#bindService bindService()} 而繫結至服務。 例如:

Intent intent = new Intent(this, LocalService.class);
bindService(intent, mConnection, Context.BIND_AUTO_CREATE);

其他注意事項

以下是關於繫結至服務的一些重要注意事項:

如要取得如何繫結至服務的更多範例程式碼,請參閱 ApiDemos 中的 {@code RemoteService.java} 類別。

管理繫結服務的週期

服務與所有用戶端解除繫結時,Android 系統會將服務終結 (除非服務是和 {@link android.app.Service#onStartCommand onStartCommand()} 一起啟動的)。 如果您的服務純粹是繫結服務,就不用管理它的週期— Android 系統會根據服務是否繫結至任何用戶端,為您管理服務。

不過,如果您選擇實作 {@link android.app.Service#onStartCommand onStartCommand()} 回呼方法,則必須明確停止服務,因為服務現在會視為「已啟動」。 如果是此情形,除非服務本身使用 {@link android.app.Service#stopSelf()} 自行停止,或另一個元件呼叫 {@link android.content.Context#stopService stopService()} 加以停止,否則服務會持續執行,不論它是否繫結至任何用戶端。

此外,如果您的服務已啟動並且接受繫結,當系統呼叫您的 {@link android.app.Service#onUnbind onUnbind()} 方法時,可以選擇傳回 {@code true} (如果您希望用戶端下次繫結至服務時,可以接收 {@link android.app.Service#onRebind onRebind()} 呼叫,而不是接收 {@link android.app.Service#onBind onBind()} 的呼叫)。{@link android.app.Service#onRebind onRebind()} 會傳回空值,但用戶端仍然會在其 {@link android.content.ServiceConnection#onServiceConnected onServiceConnected()} 回呼中接收到 {@link android.os.IBinder}。以下「圖 1」說明這類週期的邏輯。

圖 1.服務的週期開始後,就允許繫結行為。

如需關於已啟動服務週期的詳細資訊,請參閱服務文件。