学习Android的第二十九天

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Android Service 与 Activity 通讯

范例

Android Service Alarm 定时广播

Alarm

Alarm 使用流程

范例

Android IBinder

Binder

为什么是 Binder ?

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Android Service 与 Activity 通讯

Activity 与 Service 通信的媒介就是 Service 中的 onBind() 方法，onBind() 方法会返回一个自定义的 Binder 对象。

1. 在自定义的 Service 类中，我们会创建一个继承自 Binder 的自定义 Binder 类，其中包含了我们想要暴露给 Activity 的方法。这个 Binder 类负责实现跨进程通信所需的接口。
2. 在 Service 类中，我们需要实例化这个自定义的 Binder 类，并且在 onBind() 方法中返回这个 Binder 对象。
3. 在 Activity 类中，我们需要实例化一个 ServiceConnection 对象，并且重写 onServiceConnected() 方法。当连接到 Service 时，系统会调用 onServiceConnected() 方法，并提供一个 Binder 对象，通过它可以调用 Service 中暴露的方法。

范例

package com.example.myapplication2;
 
import android.app.Service;
import android.content.Intent;
import android.os.Binder;
import android.os.IBinder;
 
public class MyService extends Service {
 
    public void doSomething() {
    }
 
    // 自定义的 Binder 类
    public class MyBinder extends Binder {
        MyService getService() {
            return MyService.this;
        }
 
        // 暴露给 Activity 的方法
        public void doSomething() {
            // 在这里执行具体的操作
        }
    }
 
    private final IBinder mBinder = new MyBinder();
 
    @Override
    public IBinder onBind(Intent intent) {
        return mBinder;
    }
}

package com.example.myapplication2;
 
import android.content.ComponentName;
import android.content.Context;
import android.content.Intent;
import android.content.ServiceConnection;
import android.os.Bundle;
import android.os.IBinder;
import androidx.appcompat.app.AppCompatActivity;
 
public class MainActivity extends AppCompatActivity {
 
    private MyService mService;
    private boolean mBound = false;
 
    // ServiceConnection 对象
    private ServiceConnection mConnection = new ServiceConnection() {
        @Override
        public void onServiceConnected(ComponentName className, IBinder service) {
            MyService.MyBinder binder = (MyService.MyBinder) service;
            mService = binder.getService();
            mBound = true;
 
            // 在这里可以调用 Service 中暴露的方法
            mService.doSomething();
        }
 
        @Override
        public void onServiceDisconnected(ComponentName arg0) {
            mBound = false;
        }
    };
 
    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);
 
        // 启动 Service
        Intent intent = new Intent(this, MyService.class);
        startService(intent);
    }
 
    @Override
    protected void onStart() {
        super.onStart();
        // 绑定到 Service
        Intent intent = new Intent(this, MyService.class);
        bindService(intent, mConnection, Context.BIND_AUTO_CREATE);
    }
 
    @Override
    protected void onStop() {
        super.onStop();
        // 解绑 Service
        if (mBound) {
            unbindService(mConnection);
            mBound = false;
        }
    }
}

Android Service Alarm 定时广播

对于在 Android 应用中执行定时任务，特别是需要长期在后台运行的定时任务，使用 Alarm 机制是更为可靠和适合的选择。相比之下，Timer 类存在一些局限性，如在设备休眠时无法保证准确执行定时任务。

Alarm 机制通过设置系统级别的闹钟来触发某个操作，即使应用处于后台或设备休眠状态，也能够唤醒 CPU 并执行相应的任务。这种方式适合于需要长期在后台持续执行的定时任务，比如轮询服务器进行数据更新或状态确认等。

同时，在使用 Alarm 机制时，需要注意区分 CPU 唤醒与屏幕唤醒。CPU 唤醒是指在设备休眠状态下唤醒 CPU 执行任务，而屏幕唤醒则是指设备从休眠状态恢复到亮屏状态。通常情况下，我们希望定时任务能够唤醒 CPU 执行而不会唤醒屏幕，以节省设备电量并保持用户体验。

总的来说，针对需要长期在后台执行的定时任务，推荐使用 Alarm 机制，它可以可靠地唤醒 CPU 执行任务，且能够有效管理定时任务的触发和执行。

Alarm

对于 Android 中 AlarmManager 的 set() 方法，参数包括类型（type）、开始时间（startTime）和 PendingIntent 对象（pi），这些参数决定了闹钟的执行方式和动作。

1. 类型（type）：

1. AlarmManager.ELAPSED_REALTIME：相对于系统启动时间的相对时间，手机睡眠时不可用。
2. AlarmManager.ELAPSED_REALTIME_WAKEUP：相对于系统启动时间的相对时间，手机睡眠时会唤醒系统。
3. AlarmManager.RTC_WAKEUP：绝对时间，手机睡眠时会唤醒系统。
4. AlarmManager.POWER_OFF_WAKEUP：在手机关机状态下也能正常提示功能，但受SDK版本影响，可能并不是所有版本都支持。

   
2. 开始时间（startTime）：

• 决定了闹钟的第一次执行时间，以毫秒为单位。可以使用 SystemClock.elapsedRealtime() 或 System.currentTimeMillis() 根据类型来获取合适的时间。 

3. PendingIntent 对象（pi）：

用于绑定闹钟的执行动作，比如发送广播、给出提示等等。

• 如果通过启动服务来实现闹钟提示，应该使用 `Pending.getService()` 方法获取 PendingIntent 对象。
• 如果通过广播来实现闹钟提示，应该使用 `PendingIntent.getBroadcast()` 方法获取 PendingIntent 对象。
• 如果通过 Activity 来实现闹钟提示，应该使用 `PendingIntent.getActivity()` 方法获取 PendingIntent 对象。

正确选择 PendingIntent 获取方法很重要，否则虽然不会报错，但可能无法看到闹钟提示效果。根据实际情况选择合适的 PendingIntent 获取方法，确保闹钟的执行动作能够按预期进行。

Alarm 使用流程

使用 Alarm 的一般流程如下：

1、获取 AlarmManager 对象：

AlarmManager manager = (AlarmManager) getSystemService(ALARM_SERVICE);

2、使用 set() 方法设置定时任务：

int durtime = 2 * 1000; // 单位毫秒
long triggerAtTime = SystemClock.elapsedRealtime() + durtime;
manager.set(AlarmManager.RTC_WAKEUP, triggerAtTime, pendingIntent);

3、定义一个 Service，在其 onStartCommand() 方法中开辟一条事务线程，用于处理定时逻辑。

4、定义一个广播（Broadcast），用于启动 Service。

5、在 AndroidManifest.xml 文件中注册 Service 和 Broadcast。

请注意，对于 Android 4.4+（API 19）的设备，Alarm 任务的触发时间可能会变得不准确，有可能会有延时。这是系统为了进行耗电性的优化所做的调整。如果需要准确无误的触发时间，可以考虑使用 setExact() 方法。

范例

1、创建一个新的 Java 类，命名为 AlarmReceiver，继承自 BroadcastReceiver：

package com.example.myapplication2;
 
import android.content.BroadcastReceiver;
import android.content.Context;
import android.content.Intent;
import android.widget.Toast;
 
public class AlarmReceiver extends BroadcastReceiver {
    @Override
    public void onReceive(Context context, Intent intent) {
        Toast.makeText(context, "定时任务触发", Toast.LENGTH_SHORT).show();
    }
}

2、在 AndroidManifest.xml 文件中注册 AlarmReceiver 广播：

<receiver android:name=".AlarmReceiver" />

3、修改MainActivity.java：

package com.example.myapplication2;
 
import android.app.AlarmManager;
import android.app.PendingIntent;
import android.content.Intent;
import android.os.Bundle;
import android.os.SystemClock;
 
import androidx.appcompat.app.AppCompatActivity;
 
public class MainActivity extends AppCompatActivity {
 
    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);
 
 
        AlarmManager alarmManager = (AlarmManager) getSystemService(ALARM_SERVICE);
        Intent intent = new Intent(this, AlarmReceiver.class);
        PendingIntent pendingIntent = PendingIntent.getBroadcast(this, 0, intent, 0);
 
        long triggerAtTime = SystemClock.elapsedRealtime() + 5000; // 5秒后触发
        alarmManager.set(AlarmManager.ELAPSED_REALTIME_WAKEUP, triggerAtTime, pendingIntent);
 
 
    }
}

Android IBinder

IBinder是Android系统中用于远程对象通信的关键接口之一。以下是您提供的内容的总结：

IBinder的作用：

• IBinder是远程对象的基本接口，用于高性能的轻量级远程调用机制。

IBinder的使用：

• 不仅用于远程调用，也可用于进程内调用。
• 一般情况下，我们通过继承Binder类来实现IBinder接口，而不是直接实现该接口。

主要方法：

• transact()：向远程IBinder对象发送调用。
• onTransact()：响应接收到的调用。
• 这些方法是同步执行的，比如transact()在对方的onTransact()方法调用完成之前不会返回。

数据传输：

• transact()发送的数据是通过Parcel进行传输的。
• Parcel是一种通用的缓冲区，除了数据外，还包含描述其内容的元数据。
• 元数据用于管理IBinder对象的引用，以便在进程间移动Parcel时保存这些引用。

进程间通信：

1、IBinder和Binder之间的管理类似于唯一标识符。
2、在操作远程对象时，可能需要确保它们是有效的。可以使用以下方法：

• 当目标进程不存在时，使用transact()方法会抛出RemoteException异常。
• 调用pingBinder()时，如果目标进程不存在，则返回false。
• 可以使用linkToDeath()方法向IBinder注册一个IBinder.DeathRecipient，在代表的进程退出时调用。

Binder

在 Binder 机制中，通常存在以下组件和调用流程：

Client（客户端）：

• 客户端是使用 Binder 机制进行远程调用的应用程序或组件。
• 客户端通过获取服务的代理对象（Proxy）来调用远程服务的方法。
• 客户端通过 Binder 机制将请求发送到服务端。

Server（服务端）：

• 服务端是提供远程服务的应用程序或组件。
• 服务端通过实现具体的业务逻辑来响应客户端的请求。
• 服务端通过 Binder 机制接收来自客户端的请求，并执行相应的操作。

Service Manager（服务管理器）：

• 服务管理器是 Android 系统中的一个系统服务，负责维护 Binder 对象的注册表。
• 它允许客户端通过 Binder 对象的名称来查找远程服务，并获取其代理对象。

Binder 驱动程序：

• Binder 驱动程序是 Android 系统中的内核模块，负责处理 Binder 通信的底层细节。
• 它负责跟踪 Binder 对象的生命周期、实现进程间通信和线程间通信的机制。

Binder 机制的调用流程如下：

1. 客户端通过 Service Manager 获取远程服务的代理对象（Proxy）。
2. 客户端调用代理对象的方法，传递参数和回调接口（如果需要）。
3. 代理对象将调用请求封装成 Binder 消息，并通过 Binder 驱动程序发送给服务端。
4. 服务端接收到 Binder 消息后，解析消息内容，并执行相应的操作。
5. 服务端执行完操作后，将结果返回给客户端，同样通过 Binder 消息传递。
6. 客户端接收到结果后，执行相应的逻辑处理。

为什么是 Binder ?

Binder 机制之所以成为 Android 进程间通信的基础，带来了很多便利和好处，

主要归功于以下几个原因：

• 高效的进程间通信机制：Binder 机制在底层实现了高效的进程间通信机制，包括线程间通信和进程间通信。这使得在 Android 系统中，不同应用程序或者同一个应用程序的不同进程之间能够进行快速、可靠的通信。
• 抽象了底层细节：使用 Binder 机制时，开发者不需要关心底层通信的实现细节，如进程间通信的具体实现、数据传输方式等。通过 AIDL（Android Interface Definition Language）定义接口后，Binder 机制会自动处理数据的传输和远程方法的调用，使得开发者只需专注于业务逻辑的实现。
• 提供了灵活的接口定义方式：通过 AIDL 定义接口，开发者可以自由地描述远程服务的接口，包括方法的签名、参数以及返回值。这种灵活的接口定义方式使得不同进程之间的通信更加灵活和方便。
• 内置了安全机制：Binder 机制内置了安全机制，确保了进程间通信的安全性。例如，Binder 会对传输的数据进行序列化和反序列化，同时通过权限验证等方式确保通信的安全性，防止恶意程序对进程间通信进行攻击。
• 统一的通信接口：在 Android 系统中，大部分的跨进程通信都是通过 Binder 机制进行的。这种统一的通信接口使得不同应用程序之间的通信更加一致，提高了系统的稳定性和可维护性。

综上所述，Binder 机制作为 Android 系统中进程间通信的基础，通过其高效、抽象、安全、灵活的特性，极大地简化了开发者进行进程间通信的复杂度，提高了系统的性能和稳定性。