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绑定服务概览

绑定服务是客户端-服务器接口中的服务器。借助绑定服务，组件（例如 Activity）可以绑定到服务、发送请求、接收响应，以及执行进程间通信 (IPC)。绑定服务通常只在为其他应用组件提供服务时处于活动状态，不会无限期在后台运行。

本文介绍如何创建绑定服务，包括如何绑定到来自其他应用组件的服务。

基础知识

绑定服务是 Service 类的实现，可让其他应用与其进行绑定和交互。如需为服务提供绑定，您必须实现onBind() 回调方法。此方法会返回一个IBinder对象，该对象定义的编程接口可供客户端用来与服务进行交互。

绑定到已启动服务

如服务文档中所述，您可以创建同时具有已启动和已绑定两种状态的服务。换言之，您可以通过调用 startService() 来启动服务，让服务无限期运行，您也可以通过调用 bindService() 让客户端绑定到该服务。

如果您确实允许服务同时具有已启动和已绑定状态，那么服务启动后，系统不会在所有客户端均与服务取消绑定后销毁服务，而必须由您通过调用stopSelf() 或 stopService() 显式停止服务。

尽管您通常应实现 onBind() 或 onStartCommand()，但有时也需要同时实现这两种方法。例如，音乐播放器可能认为，让其服务无限期运行并同时提供绑定很有用处。如此一来，Activity 便可启动服务来播放音乐，并且即使用户离开应用，音乐播放也不会停止。然后，当用户返回应用时，Activity 便能绑定到服务，重新获得播放控制权。

如需详细了解为已启动服务添加绑定时的服务生命周期，请参阅管理绑定服务的生命周期部分。

客户端通过调用bindService()绑定到服务。调用时，它必须提供ServiceConnection 的实现，后者会监控与服务的连接。bindService() 的返回值指示所请求的服务是否存在，以及是否允许客户端访问该服务。Android 系统创建客户端与服务之间的连接时，会对ServiceConnection 调用 onServiceConnected()。onServiceConnected() 方法包含一个 IBinder 参数，客户端随后会使用该参数与绑定服务通信。

您可以将多个客户端同时连接到某项服务。但是，系统会缓存IBinder 服务通信通道。换言之，只有在第一个客户端绑定服务时，系统才会调用服务的onBind()方法来生成 IBinder。然后，系统会将该 IBinder 传递至绑定到同一服务的所有其他客户端，无需再次调用 onBind()。

当最后一个客户端取消与服务的绑定时，系统会销毁该服务（除非还通过 startService()启动了该服务）。

在实现绑定服务的过程中，最重要的环节是定义 onBind() 回调方法所返回的接口。下一部分将为您介绍几种不同方式，以便您定义服务的 IBinder` 接口。

创建绑定服务

创建提供绑定的服务时，您必须提供 IBinder，用以提供编程接口，供客户端与服务进行交互之用。您可以通过三种方式定义接口：

扩展Binder类

如果服务是供您的自有应用专用，并且在与客户端相同的进程中运行（常见情况），您应当通过扩展 Binder类并从 onBind() 返回该类的实例来创建接口。客户端收到Binder 后，可利用它直接访问Binder 实现或 Service 中提供的公共方法。

如果服务只是您自有应用的后台工作器，应优先采用这种方式。您不使用这种方式创建接口的唯一一种情况是：其他应用或不同进程占用了您的服务。

使用 Messenger

如需让接口跨不同进程工作，您可以使用 Messenger 为服务创建接口。采用这种方式时，服务会定义一个 Handler，用于响应不同类型的 Message 对象。此Handler是Messenger 的基础，后者随后可与客户端分享一个IBinder，以便客户端能利用 Message 对象向服务发送命令。此外，客户端还可定义一个自有 Messenger，以便服务回传消息。

这是执行进程间通信 (IPC) 最为简单的方式，因为 Messenger 会在单个线程中创建包含所有请求的队列，这样您就不必对服务进行线程安全设计。

使用AIDL

Android 接口定义语言 (AIDL) 会将对象分解成原语，操作系统可通过识别这些原语并将其编组到各进程中来执行IPC。以前采用 Messenger 的方式实际上是以 AIDL 作为其底层结构。如上所述，Messenger 会在单个线程中创建包含所有客户端请求的队列，以便服务一次接收一个请求。不过，如果您想让服务同时处理多个请求，可以直接使用 AIDL。在此情况下，您的服务必须达到线程安全的要求，并且能够进行多线程处理。

如需直接使用 AIDL，您必须创建用于定义编程接口的 .aidl文件。Android SDK工具会利用该文件生成实现接口和处理IPC的抽象类，您随后可在服务内对该类进行扩展。

扩展Binder类

如果您的服务仅供本地应用使用，且无需跨进程工作，您可以实现自有Binder 类，让客户端通过该类直接访问服务中的公共方法。

⚠️注意：只有当客户端和服务处于同一应用和进程内（最常见的情况）时，此方式才有效。例如，对于需要将 Activity 绑定到在后台播放音乐的自有服务的音乐应用，此方式非常有效。

以下为设置方式：

在您的服务中，创建可执行以下某种操作的 Binder 实例：

包含客户端可调用的公共方法。
返回当前的 Service 实例，该实例中包含客户端可调用的公共方法。
回由服务承载的其他类的实例，其中包含客户端可调用的公共方法。

从 onBind()回调方法返回此 Binder实例。
在客户端中，从onServiceConnected()回调方法接收Binder，并使用提供的方法调用绑定服务。

⚠️注意：服务和客户端必须在同一应用内，这样客户端才能转换返回的对象并正确调用其 API。服务和客户端还必须在同一进程内，因为此方式不执行任何跨进程编组。

例如，以下服务可让客户端通过 Binder 实现访问服务中的方法：

public class LocalService extends Service {
    // Binder given to clients
    private final IBinder binder = 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 binder;
    }

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

LocalBinder 为客户端提供 getService()方法，用于检索 LocalService的当前实例。这样，客户端便可调用服务中的公共方法。例如，客户端可调用服务中的 getRandomNumber()。

点击按钮时，以下 Activity会绑定到 LocalService 并调用 getRandomNumber()：

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, connection, Context.BIND_AUTO_CREATE);
    }

    @Override
    protected void onStop() {
        super.onStop();
        unbindService(connection);
        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 connection = 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;
        }
    };
}

上例说明了客户端如何使用ServiceConnection 的实现和 onServiceConnected() 回调绑定到服务。下一部分将更详细地介绍绑定到服务的过程。

⚠️注意：在上例中，onStop() 方法取消了客户端与服务的绑定。如其他说明中所述，客户端应在适当时机与服务取消绑定。

使用 Messenger

如果您需要让服务与远程进程通信，则可使用 Messenger 为您的服务提供接口。借助此方式，您无需使用 AIDL 便可执行进程间通信 (IPC)。

为接口使用 Messenger 比使用 AIDL 更简单，因为 Messenger 会将所有服务调用加入队列。纯 AIDL 接口会同时向服务发送多个请求，那么服务就必须执行多线程处理。

对于大多数应用，服务无需执行多线程处理，因此使用 Messenger 可让服务一次处理一个调用。如果您的服务必须执行多线程处理，请使用 AIDL 来定义接口。

以下是对 Messenger 使用方式的摘要：

服务实现一个 Handler，由其接收来自客户端的每个调用的回调。
服务使用 Handler 来创建 Messenger 对象（该对象是对 Handler 的引用）。
Messenger 创建一个 IBinder，服务通过 onBind() 将其返回给客户端。
客户端使用IBinder 将 Messenger（它引用服务的 Handler）实例化，然后再用其将 Message 对象发送给服务。
服务在其 Handler 中（具体而言，是在handleMessage()方法中）接收每个 Message。

这样，客户端便没有调用服务的方法。相反，客户端会传递服务在其 Handler 中接收的消息（Message 对象）。

下面这个简单的服务实例展示了如何使用 Messenger 接口：

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.
     */
    static class IncomingHandler extends Handler {
        private Context applicationContext;

        IncomingHandler(Context context) {
            applicationContext = context.getApplicationContext();
        }

        @Override
        public void handleMessage(Message msg) {
            switch (msg.what) {
                case MSG_SAY_HELLO:
                    Toast.makeText(applicationContext, "hello!", Toast.LENGTH_SHORT).show();
                    break;
                default:
                    super.handleMessage(msg);
            }
        }
    }

    /**
     * Target we publish for clients to send messages to IncomingHandler.
     */
    Messenger mMessenger;

    /**
     * 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();
        mMessenger = new Messenger(new IncomingHandler(this));
        return mMessenger.getBinder();
    }
}

请注意，服务会在 Handler 的handleMessage()方法中接收传入的 Message，并根据 what 成员决定下一步操作。

客户端只需根据服务返回的IBinder 创建 Messenger，然后使用send()发送消息。例如，以下就是一个绑定到服务并向服务传递 MSG_SAY_HELLO 消息的简单 Activity：

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 bound;

    /**
     * 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);
            bound = 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;
            bound = false;
        }
    };

    public void sayHello(View v) {
        if (!bound) 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 (bound) {
            unbindService(mConnection);
            bound = false;
        }
    }
}

请注意，此示例并未展示服务如何对客户端做出响应。如果您想让服务做出响应，还需在客户端中创建一个 Messenger。当客户端收到 onServiceConnected() 回调时，会向服务发送一个 Message，并在其 send()方法的 replyTo参数中加入客户端的 Messenger。

绑定到服务

应用组件（客户端）可通过调用bindService()绑定到服务。然后，Android 系统会调用服务的 onBind()方法，该方法会返回用于与服务交互的IBinder。

绑定是异步操作，并且 bindService() 可立即返回，无需将 IBinder返回给客户端。如要接收 IBinder，客户端必须创建一个 ServiceConnection实例，并将其传递给 bindService()。ServiceConnection 包含一个回调方法，系统通过调用该回调方法来传递 IBinder。

⚠️注意：只有 Activity、服务和内容提供程序可以绑定到服务，您无法从广播接收器绑定到服务。

如要从您的客户端绑定到服务，请按以下步骤操作：

实现 ServiceConnection。

您的实现必须替换两个回调方法：

onServiceConnected()
系统会调用该方法以传递服务的 onBind()方法所返回的IBinder。
onServiceDisconnected()
当与服务的连接意外中断时，例如服务崩溃或被终止时，Android 系统会调用该方法。当客户端取消绑定时，系统不会调用该方法。

调用 bindService()，从而传递 ServiceConnection 实现。

⚠️注意：如果该方法返回 false，说明您的客户端与服务之间并无有效连接。不过，您的客户端仍应调用 unbindService()；否则，您的客户端会使服务无法在空闲时关闭。

当系统调用 onServiceConnected() 回调方法时，您可以使用接口定义的方法开始调用服务。
如要断开与服务的连接，请调用 unbindService()。
当应用销毁客户端时，如果客户端仍与服务保持绑定状态，销毁会导致客户端取消绑定。更好的做法是在客户端与服务交互完成后，就立即取消客户端的绑定。这样做可以关闭空闲的服务。如需详细了解有关绑定和取消绑定的适当时机，请参阅其他说明。

以下示例通过扩展 Binder 类将客户端连接到上面创建的服务，因此它只需将返回的 IBinder 转换为LocalBinder 类并请求 LocalService 实例：

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;
    }
};

如以下示例所示，客户端可将此 ServiceConnection 传递至 bindService()，从而绑定到服务：

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

bindService() 的第一个参数是一个 Intent，用于显式命名要绑定的服务。

⚠️注意：果您使用 intent 绑定到 Service，请使用显式 intent 来确保应用的安全性。使用隐式 intent 启动服务存在安全隐患，因为您无法确定哪些服务将响应 intent，且用户无法看到哪些服务已启动。从 Android 5.0（API 级别 21）开始，如果使用隐式 intent 调用 bindService()，系统会抛出异常。

第二个参数是ServiceConnection对象。
第三个参数是指示绑定选项的标记。如要创建尚未处于活动状态的服务，此参数通常应为 BIND_AUTO_CREATE。其他可能的值为 BIND_DEBUG_UNBIND 和 BIND_NOT_FOREGROUND，或者0（表示无此参数）。

其他说明

以下是一些有关绑定到服务的重要说明：

您应该始终捕获 DeadObjectException异常，系统会在连接中断时抛出此异常。这是远程方法抛出的唯一异常。
对象是跨进程计数的引用。
如以下示例所述，在匹配客户端生命周期的引入 (bring-up) 和退出 (tear-down) 时刻期间，您通常需配对绑定和取消绑定：

如果您只需在 Activity 可见时与服务交互，应在 onStart()期间进行绑定，在 onStop()期间取消绑定。
如果您希望 Activity 即使在后台停止运行状态下仍可接收响应，那么您可以在 onCreate() 期间绑定，在onDestroy()期间取消绑定。请注意，这意味着您的 Activity 在其整个运行过程中（甚至包括后台运行期间）都需要使用服务，因此如果服务位于其他进程内，那么当您提高该进程的权重时，系统终止该进程的可能性会增加。

⚠️注意：通常情况下，不应在 Activity 的 onResume() 和 onPause() 期间绑定和取消绑定，因为每次切换生命周期状态时都会发生这些回调，您应将这些转换期间的处理工作保持在最低水平。此外，如果您的应用内的多个 Activity 绑定到同一服务，并且其中两个 Activity 之间发生了转换，那么如果当前 Activity 先取消绑定（暂停期间），然后下一个 Activity 再进行绑定（恢复期间），系统可能就会销毁后再重新创建该服务。如需了解 Activity 如何协调其生命周期的 Activity 转换，请参阅 Activity 文档。

管理绑定服务的生命周期

当服务与所有客户端之间的绑定全部取消时，Android 系统会销毁该服务（除非还使用 startService() 调用启动了该服务）。因此，如果您的服务是纯粹的绑定服务，则无需对其生命周期进行管理，Android 系统会根据它是否绑定到任何客户端代您管理。

不过，如果您选择实现 onStartCommand() 回调方法，就必须显式停止服务，因为系统现在将服务视为已启动状态。在此情况下，服务将一直运行，直到其通过 stopSelf()自行停止，或其他组件调用 stopService()（与该服务是否绑定到任何客户端无关）。

此外，如果您的服务已启动并接受绑定，那么当系统调用您的onUnbind() 方法时，如果您想在客户端下一次绑定到服务时接收 onRebind()调用，可以选择返回 true。onRebind() 返回空值，但客户端仍会在其 onServiceConnected() 回调中接收IBinder。下图说明了这种生命周期的逻辑。

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