构建永不停止运行的Android服务

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作者丨开心人开发世界
来源丨安卓巴士Android开发者门户


这些天我一直在努力寻找在Android中运行永不停止服务的方法。这只是追求同一目标的指南。希望能帮助到你!

问题

由于Android 8.0(API级别26)中引入了Android电池优化,后台服务现在有一些重要的限制。基本上,一旦应用程序处于后台运行一段时间,它们就会被杀死,这使得它们对于运行永不停止运行的服务毫无价值。
根据Android的建议,我们应该使用JobScheduler唤醒锁,在作业运行时让手机保持清醒状态它似乎运行得很好,并且会为我们处理唤醒锁。
不幸的是,这是行不通的。最重要的是,JobScheduler打盹模式(你需要将数据发送到你的服务器)的限制列表将根据Android自行决定运行工作,一旦手机进入打盹模式,这些工作的运行频率将不断增加。甚至最糟糕的是,如果你想要访问网络 (你需要将数据发送到你的服务器)你将无法做到。查看打盹模式所施加的限制列表。
如果您不介意无法访问网络并且您不关心不控制周期性,JobScheduler也可以正常工作。在我们的例子中,我们希望我们的服务以非常特定的频率运行,永远不会停止,所以我们需要其他东西。

关于前台服务

如果你一直在寻找解决这个问题的互联网,你很可能最终从Android的文档到达了这个页面。
在那里,我们介绍了Android提供的不同类型的服务。看一下Foreground Service描述:
前台服务执行一些用户可以注意到的操作。例如,音频应用程序将使用前台服务播放音频轨。前台服务必须显示通知。即使用户不与应用程序交互,前台服务也会继续运行。
这似乎正是我们正在寻找的……确实如此!

我的代码

创建一个foreground service真正是一个简单的过程,所以我将访问并解释构建永不停止的前台服务所需的所有步骤。
像往常一样,我已经创建了一个包含所有代码的存储库,以防您想要查看它并跳过帖子的其余部分。

添加一些依赖项

我在这个例子中使用Kotlin协同程序Fuel,因此我们将利用协同程序和Fuel库来处理HTTP请求。
为了添加这些依赖项,我们必须将它们添加到我们的build.gradle文件中:
dependencies {
    implementation fileTree(dir: 'libs', include: ['*.jar'])
    implementation"org.jetbrains.kotlin:kotlin-stdlib-jdk7:$kotlin_version"
    implementation 'com.android.support:appcompat-v7:28.0.0'
    implementation 'com.android.support.constraint:constraint-layout:1.1.3'
    implementation 'com.jaredrummler:android-device-names:1.1.8'

    implementation 'com.github.kittinunf.fuel:fuel:2.1.0'
    implementation 'com.github.kittinunf.fuel:fuel-android:2.1.0'
    implementation 'org.jetbrains.kotlinx:kotlinx-coroutines-core:1.3.0-M1'

    testImplementation 'junit:junit:4.12'
    androidTestImplementation 'com.android.support.test:runner:1.0.2'
    androidTestImplementation 'com.android.support.test.espresso:espresso-core:3.0.2'
}

我们的service

Foreground Services需要显示通知,以便用户知道应用程序仍在运行。如果你考虑一下,这是有道理的。
请注意,我们必须覆盖一些处理服务生命周期关键方面的Service回调方法(callback methods)。
我们使用部分唤醒锁打盹模式的也非常重要,因此我们的服务永远不会受到打盹模式的影响。请记住,这会对我们手机的电池寿命产生影响,因此我们必须评估我们的用例是否可以通过Android提供的任何其他替代方案来处理,以便在后台运行流程。
代码中有一些实用函数调用(logsetServiceState)和一些自定义枚举(ServiceState.STARTED),但不要太担心。如果您想了解它们的来源,请查看示例存储库。
class EndlessService : Service() {

    private var wakeLock: PowerManager.WakeLock? = null
    private var isServiceStarted = false

    override fun onBind(intent: Intent): IBinder? {
        log("Some component want to bind with the service")
        // We don't provide binding, so return null
        return null
    }

    override fun onStartCommand(intent: Intent?, flags: Int, startId: Int)Int {
        log("onStartCommand executed with startId: $startId")
        if (intent != null) {
            val action = intent.action
            log("using an intent with action $action")
            when (action) {
                Actions.START.name -> startService()
                Actions.STOP.name -> stopService()
                else -> log("This should never happen. No action in the received intent")
            }
        } else {
            log(
                "with a null intent. It has been probably restarted by the system."
            )
        }
        // by returning this we make sure the service is restarted if the system kills the service
        return START_STICKY
    }

    override fun onCreate() {
        super.onCreate()
        log("The service has been created".toUpperCase())
        var notification = createNotification()
        startForeground(1, notification)
    }

    override fun onDestroy() {
        super.onDestroy()
        log("The service has been destroyed".toUpperCase())
        Toast.makeText(this"Service destroyed", Toast.LENGTH_SHORT).show()
    }

    private fun startService() {
        if (isServiceStarted) return
        log("Starting the foreground service task")
        Toast.makeText(this"Service starting its task", Toast.LENGTH_SHORT).show()
        isServiceStarted = true
        setServiceState(this, ServiceState.STARTED)

        // we need this lock so our service gets not affected by Doze Mode
        wakeLock =
            (getSystemService(Context.POWER_SERVICE) as PowerManager).run {
                newWakeLock(PowerManager.PARTIAL_WAKE_LOCK, "EndlessService::lock").apply {
                    acquire()
                }
            }

        // we're starting a loop in a coroutine
        GlobalScope.launch(Dispatchers.IO) {
            while (isServiceStarted) {
                launch(Dispatchers.IO) {
                    pingFakeServer()
                }
                delay(1 * 60 * 1000)
            }
            log("End of the loop for the service")
        }
    }

    private fun stopService() {
        log("Stopping the foreground service")
        Toast.makeText(this"Service stopping", Toast.LENGTH_SHORT).show()
        try {
            wakeLock?.let {
                if (it.isHeld) {
                    it.release()
                }
            }
            stopForeground(true)
            stopSelf()
        } catch (e: Exception) {
            log("Service stopped without being started: ${e.message}")
        }
        isServiceStarted = false
        setServiceState(this, ServiceState.STOPPED)
    }

    private fun pingFakeServer() {
        val df = SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd'T'HH:mm:ss.mmmZ")
        val gmtTime = df.format(Date())

        val deviceId = Settings.Secure.getString(applicationContext.contentResolver, Settings.Secure.ANDROID_ID)

        val json =
            """
                {
                    "deviceId": "$deviceId",
                    "createdAt": "$gmtTime"
                }
            """

        try {
            Fuel.post("https://jsonplaceholder.typicode.com/posts")
                .jsonBody(json)
                .response { _, _, result ->
                    val (bytes, error) = result
                    if (bytes != null) {
                        log("[response bytes] ${String(bytes)}")
                    } else {
                        log("[response error] ${error?.message}")
                    }
                }
        } catch (e: Exception) {
            log("Error making the request: ${e.message}")
        }
    }

    private fun createNotification(): Notification {
        val notificationChannelId = "ENDLESS SERVICE CHANNEL"

        // depending on the Android API that we're dealing with we will have
        // to use a specific method to create the notification
        if (Build.VERSION.SDK_INT >= Build.VERSION_CODES.O) {
            val notificationManager = getSystemService(Context.NOTIFICATION_SERVICE) as NotificationManager;
            val channel = NotificationChannel(
                notificationChannelId,
                "Endless Service notifications channel",
                NotificationManager.IMPORTANCE_HIGH
            ).let {
                it.description = "Endless Service channel"
                it.enableLights(true)
                it.lightColor = Color.RED
                it.enableVibration(true)
                it.vibrationPattern = longArrayOf(100200300400500400300200400)
                it
            }
            notificationManager.createNotificationChannel(channel)
        }

        val pendingIntent: PendingIntent = Intent(this, MainActivity::class.java).let { notificationIntent ->
            PendingIntent.getActivity(this0, notificationIntent, 0)
        }

        val builder: Notification.Builder = if (Build.VERSION.SDK_INT >= Build.VERSION_CODES.O) Notification.Builder(
            this,
            notificationChannelId
        ) else Notification.Builder(this)

        return builder
            .setContentTitle("Endless Service")
            .setContentText("This is your favorite endless service working")
            .setContentIntent(pendingIntent)
            .setSmallIcon(R.mipmap.ic_launcher)
            .setTicker("Ticker text")
            .setPriority(Notification.PRIORITY_HIGH) // for under android 26 compatibility
            .build()
    }
}

是时候处理Android Manifest了

我们需要一些额外的权限FOREGROUND_SERVICEINTERNETWAKE_LOCK。请确保您不要忘记包含它们,因为它不会起作用。
一旦我们将它们放到位,我们将需要声明服务。
<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<manifest xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android" 
          package="com.robertohuertas.endless">


    <uses-permission android:name="android.permission.FOREGROUND_SERVICE"></uses-permission>
    <uses-permission android:name="android.permission.INTERNET"></uses-permission>
    <uses-permission android:name="android.permission.WAKE_LOCK" />

    <application
            android:allowBackup="true"
            android:icon="@mipmap/ic_launcher"
            android:label="@string/app_name"
            android:roundIcon="@mipmap/ic_launcher_round"
            android:supportsRtl="true"
            android:theme="@style/AppTheme">


        <service
                android:name=".EndlessService"
                android:enabled="true"
                android:exported="false">

        </service>

        <activity android:name=".MainActivity">
            <intent-filter>
                <action android:name="android.intent.action.MAIN"/>
                <category android:name="android.intent.category.LAUNCHER"/>
            </intent-filter>
        </activity>
    </application>
</manifest>

启动这项服务

根据Android版本,我们必须使用特定方法启动服务。
如果Android版本低于API 26,我们必须使用startServicestartForegroundService。在任何其他情况下,是我们使用startForegroundService。
在这里你可以看到我们的MainActivity,只有一个屏幕,有两个按钮来启动停止服务。这就是您开始我们永不停止的服务所需的一切。
请记住,您可以查看此GitHub存储库中的完整代码。
class MainActivity : AppCompatActivity() {

    override fun onCreate(savedInstanceState: Bundle?) {
        super.onCreate(savedInstanceState)
        setContentView(R.layout.activity_main)

        title = "Endless Service"

        findViewById<Button>(R.id.btnStartService).let {
            it.setOnClickListener {
                log("START THE FOREGROUND SERVICE ON DEMAND")
                actionOnService(Actions.START)
            }
        }

        findViewById<Button>(R.id.btnStopService).let {
            it.setOnClickListener {
                log("STOP THE FOREGROUND SERVICE ON DEMAND")
                actionOnService(Actions.STOP)
            }
        }
    }

    private fun actionOnService(action: Actions) {
        if (getServiceState(this) == ServiceState.STOPPED &amp;&amp; action == Actions.STOP) return
        Intent(this, EndlessService::class.java).also {
            it.action = action.name
            if (Build.VERSION.SDK_INT >= Build.VERSION_CODES.O) {
                log("Starting the service in >=26 Mode")
                startForegroundService(it)
                return
            }
            log("Starting the service in < 26 Mode")
            startService(it)
        }
    }
}

效果:在Android启动时启动服务

好的,我们现在有永不停止的服务,每分钟都按照我们的意愿发起网络请求,然后用户重新启动手机……我们的服务不会重新开始……:(失望)
别担心,我们也可以为此找到解决方案。我们将创建一个名为BroadCastReceiverStartReceiver
class StartReceiver : BroadcastReceiver() {

    override fun onReceive(context: Context, intent: Intent) {
        if (intent.action == Intent.ACTION_BOOT_COMPLETED &amp;&amp; getServiceState(context) == ServiceState.STARTED) {
            Intent(context, EndlessService::class.java).also {
                it.action = Actions.START.name
                if (Build.VERSION.SDK_INT >= Build.VERSION_CODES.O) {
                    log("Starting the service in >=26 Mode from a BroadcastReceiver")
                    context.startForegroundService(it)
                    return
                }
                log("Starting the service in < 26 Mode from a BroadcastReceiver")
                context.startService(it)
            }
        }
    }
}
然后,我们将再次修改我们Android Manifest并添加一个新的权限(RECEIVE_BOOT_COMPLETED)和我们新的BroadCastReceiver。
<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<manifest xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
          package="com.robertohuertas.endless">

    <uses-permission android:name="android.permission.FOREGROUND_SERVICE"></uses-permission>
    <uses-permission android:name="android.permission.INTERNET"></uses-permission>
    <uses-permission android:name="android.permission.WAKE_LOCK" />
    <uses-permission android:name="android.permission.RECEIVE_BOOT_COMPLETED"/>

    <application
            android:allowBackup="true"
            android:icon="@mipmap/ic_launcher"
            android:label="@string/app_name"
            android:roundIcon="@mipmap/ic_launcher_round"
            android:supportsRtl="true"
            android:theme="@style/AppTheme">


        <service
                android:name=".EndlessService"
                android:enabled="true"
                android:exported="false">

        </service>

        <activity android:name=".MainActivity">
            <intent-filter>
                <action android:name="android.intent.action.MAIN"/>
                <category android:name="android.intent.category.LAUNCHER"/>
            </intent-filter>
        </activity>

        <receiver android:enabled="true" android:name=".StartReceiver">
            <intent-filter>
                <action android:name="android.intent.action.BOOT_COMPLETED"/>
            </intent-filter>
        </receiver>

    </application>
</manifest>
请注意,除非服务已在运行,否则不会重新启动该服务。这就是我们编程的方式,并不是说它必须是这样的。
如果您想测试这个,只要启动一个包含谷歌服务的模拟器,并确保在root模式下运行adb。
adb root 
# If you get an error then you're not running the proper emulator.
# Be sure to stop the service
# and force a system restart:
adb shell stop 
adb shell start 
# wait for the service to be restarted!

Enjoy!


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