Android IntentService的使用与工作原理解析

在Android开发中，我们通常会将一些耗时操作放到一个Service中执行，但是普通的Service默认是运行在主线程中的，我们无法直接在主线程中执行耗时操作，这就需要我们自己在Service中维护一个子线程，相对来说比较麻烦。为了解决这个问题，Google为我们提供了一个IntentService,与普通的Service相比，IntentService会自动创建一个子线程用来执行任务，并且当任务执行完成后，IntentService会自动关闭服务，使用起来非常方便。

IntentService的使用方法

IntentService的使用方法非常简单，举一个简单的例子：

public class IntentServiceExample extends IntentService {

    /**
     * 在构造方法中调用了父类的构造方法IntentService(String name)
     * 参数name用来对工作线程进行命名，方便进行调试
     */
    public IntentServiceExample() {
        super("IntentServiceExample");
    }

    /**
     * 重写父类的onHandleIntent方法，在该方法中实现自己所需的业务逻辑
     */
    @Override
    protected void onHandleIntent(@Nullable Intent intent) {
        try {
            Log.e("Test", Thread.currentThread().getName() + ":task start");
            Thread.sleep(3000);//让线程休眠3秒，用来模拟耗时任务
            Log.e("Test", Thread.currentThread().getName() + ":task finish");
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

我们首先要新建一个类来继承自IntentService，然后重写onHandleIntent方法，并在该方法中实现我们所需的业务逻辑，然后我们只需要像启动一个普通Service那样来启动IntentService即可：

Intent intent = new Intent(MainActivity.this,IntentServiceExample.class);
startService(intent);

通过log日志可以看到，onHandleIntent方法是运行在一个子线程中的：

E/Test: IntentService[IntentServiceExample]:task start
E/Test: IntentService[IntentServiceExample]:task finish

需要注意的是使用IntentService也需要在AndroidManifest文件中进行注册，否则IntentService将无法正常工作。

HandlerThread工作原理解析

现在我们已经掌握了IntentService的基本使用方法了，但是在分析IntentService的工作原理之前，我们首先来看一个名为HandlerThread的类，因为HandlerThread是IntentService中非常重要的一个对象，因此了解HandlerThread的原理有助于我们去学习IntentService的工作机制。

从HandlerThread的名字我们就能看出，HandlerThread应该是继承自Thread类，因此它本身也是一个Thread。其中run方法是HandlerThread中一个比较重要的方法，我们来看一下run方法的源码：

public class HandlerThread extends Thread {
    Looper mLooper;

    @Override
    public void run() {
        mTid = Process.myTid();
        Looper.prepare();   //调用Looper的prepare方法
        synchronized (this) {
            mLooper = Looper.myLooper();
            notifyAll();
        }
        Process.setThreadPriority(mPriority);
        onLooperPrepared();
        Looper.loop();  //调用Looper的loop方法
        mTid = -1;
    }
    ...
}

可以看到，在HandlerThread的run方法中调用了Looper的prepare方法和loop方法。由此我们可以得知，HandlerThread与普通Thread的最大区别就在于，HandlerThread默认开启了该线程中的消息循环系统。(关于Android中的消息系统，不了解的同学可以去看一下我的另一篇博客Android中的消息系统————Handler，MessageQueue与Looper)

HandlerThread还提供了一个getLooper方法，用来获取该线程所对应的Looper：

    public Looper getLooper() {
        if (!isAlive()) {
            return null;
        }
        
        // 如果该线程已经被启动，但是尚未开始消息循环，则等待直到消息循环系统启动完成
        synchronized (this) {
            while (isAlive() && mLooper == null) {
                try {
                    wait();
                } catch (InterruptedException e) {
                }
            }
        }
        return mLooper;
    }

这样我们便可以通过HandlerThread来很方便的来处理一些业务逻辑，IntentService便是一个运用了HandlerThread的典型例子，接下来我们便一起来分析一下IntentService的工作原理。

IntentService的工作原理

在了解了HandlerThread之后，我们终于可以来分析一下IntentService的工作原理了。先列出IntentService的源码：

public abstract class IntentService extends Service {
    private volatile Looper mServiceLooper;
    private volatile ServiceHandler mServiceHandler;

    ...//省略部分代码

    private final class ServiceHandler extends Handler {
        public ServiceHandler(Looper looper) {
            super(looper);
        }

        @Override
        public void handleMessage(Message msg) {
            onHandleIntent((Intent)msg.obj);
            stopSelf(msg.arg1);
        }
    }

    @Override
    public void onCreate() {
        super.onCreate();
        HandlerThread thread = new HandlerThread("IntentService[" + mName + "]");
        thread.start();

        mServiceLooper = thread.getLooper();
        mServiceHandler = new ServiceHandler(mServiceLooper);
    }

    @Override
    public void onStart(@Nullable Intent intent, int startId) {
        Message msg = mServiceHandler.obtainMessage();
        msg.arg1 = startId;
        msg.obj = intent;
        mServiceHandler.sendMessage(msg);
    }

    @Override
    public void onDestroy() {
        mServiceLooper.quit();
    }

    @WorkerThread
    protected abstract void onHandleIntent(@Nullable Intent intent);
}

可以看到IntentService继承自Service，那么IntentService自然也拥有Service的所有生命周期方法。我们首先来看onCreate方法：

    @Override
    public void onCreate() {
        super.onCreate();
        HandlerThread thread = new HandlerThread("IntentService[" + mName + "]");
        thread.start();
        mServiceLooper = thread.getLooper();
        mServiceHandler = new ServiceHandler(mServiceLooper);
    }

可以看到在onCreate方法中首先创建并开启了一个HandlerThread对象，前面我们已经分析过了HandlerThread的工作原理，可以得知这个HandlerThread线程会默认开启它的消息系统。之后又通过getLooper方法来获取了这个HandlerThread中的Looper对象，并通过这个Looper对象初始化了一个Handler，即mServiceHandler，因此通过mServiceHandler发送的message最终都会在这个HandlerThread线程中执行。(如果有同学对Android中的Handler与消息系统还不了解，建议先去看一下我的另一篇博客Android中的消息系统————Handler，MessageQueue与Looper)。

然后我们再来看一下IntentService的onStart方法：

    @Override
    public void onStart(@Nullable Intent intent, int startId) {
        Message msg = mServiceHandler.obtainMessage();
        msg.arg1 = startId;
        msg.obj = intent;
        mServiceHandler.sendMessage(msg);
    }

onStart方法的代码很简单，就是通过之前在onCreate中初始化的mServiceHandler来发送了一条消息。我们来看一下mServiceHandler的代码：

    private final class ServiceHandler extends Handler {
        public ServiceHandler(Looper looper) {
            super(looper);
        }
        @Override
        public void handleMessage(Message msg) {
            onHandleIntent((Intent)msg.obj);
            stopSelf(msg.arg1);
        }
    }

可以看到在ServiceHandler的handleMessage方法中直接调用了onHandleIntent方法，由于mServiceHandler是通过HandlerThread线程的Looper来创建的，因此onHandleIntent方法将在HandlerThread中被执行。

在执行完onHandleIntent方法后，IntentService又调用了stopSelf方法来结束了本服务，因此IntentService是一种“用完即走”的服务，无需我们手动去结束服务。

需要注意的是，IntentService的onBind方法默认返回为null，因此我们不建议使用bindService的方法来绑定IntentService：

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

在Android8.0之后，谷歌加强了对后台服务的限制，当应用处于后台时，将无法通过startService开启后台服务，IntentService也受此限制的影响，Google推荐使用JobIntentService来替代IntentService。