Android 通过Messager与Service实现进程间双向通信案例详解
作者:孙群
Android中的Service和其调用者既可以在同一个App中,也可以在不同的App。如果Service在App1中,而调用Service的客户端在App2中,那么我们就可以用Service实现进程间的相互通信。本文将介绍如何通过bindService和Messenger实现进程间通信(IPC),如果对bindService绑定服务和Binder不熟悉,可参见《Android中bindService的使用及Service生命周期》,理解该博文是本文的基础。
让Service实现与其他进程通信的关键是Messenger,以及与其相关的IBinder和Hanlder。如果对Handler不熟悉,可参见《Android中Handler的使用》。
Messenger使用步骤
以下是如何使用Messenger的步骤:
1. Service需要实现一个Hanlder,用以处理从客户端收到的消息
2. 用该Handler创建一个Messenger对象,Messenger对象内部会引用该Handler对象
3. 用创建好的Messenger对象获得一个IBinder实例,并且将该IBinder通过Service的onBind方法返回给各个客户端
4. 客户端通过收到的IBinder对象实例化一个Messenger对象,该Messenger内部指向指向Service中的Handler。客户端通过该Messenger对象就可以向Service中的Hanlder发送消息。
5. Service中的Hanlder收到消息后,在Handler中的handleMessage方法中处理消息。
6. 通过上面的第4步与第5步,就完成了客户端向Service发送消息并且Service接收到消息的单向通信过程,即客户端 -> Service。如果要实现Service向客户端回消息的通信过程,即Service -> 客户端,那么前提是在客户端中也需要像Service一样内部维护有一个指向Handler的Messenger。当在第四步中客户端向Service发送信息时,将Message的replyTo属性设置为客户端自己的Messenger。这样在第5步Service在Handler的handleMessage中处理收到的消息时,可以通过Message的Messenger再向客户端发送Message,这样客户端内维护的Handler对象就会收到来自于Service的Message,从而完成Service向客户端发送消息且客户端接收到消息的通信过程。
综上六步就能完成客户端与Service的跨进程双向通信过程:
客户端 -> Service -> 客户端
为了演示客户端与Service的跨进程通信,我建立了两个应用ClientApp和ServiceApp,两个应用的名称也是见名知意:
1. ClientApp, 该App是客户端,用于调用服务
2. ServiceApp,该App是Service端,用于供客户端ClientApp调用
Service代码
ServiceApp中只有一个MyService类,没有其他Activity,也就是说ServiceApp没有任何UI界面。ServiceApp的manifest.xml文件如下所示:
<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?> <manifest xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android" package="com.ispring2.serviceapp" > <application android:allowBackup="true" android:icon="@drawable/ic_launcher" android:label="ServiceApp"> <service android:name=".MyService" android:enabled="true" android:exported="true" > <intent-filter> <action android:name="com.ispring2.action.MYSERVICE" /> <category android:name="android.intent.category.DEFAULT" /> </intent-filter> </service> </application> </manifest>
我们在ServiceApp的manifest.xml文件中注册了MyService,并通过exported=”true”将其声明为可被其他App调用的。需要注意的是,我们将其action设置为自定义的action(com.ispring2.action.MYSERVICE),这是为了方便客户端通过其action启动MyService。并且我们将其设置了值为android.intent.category.DEFAULT的category。
ServiceApp中MyService的代码如下所示:
package com.ispring2.serviceapp; import android.app.Service; import android.content.Intent; import android.os.Bundle; import android.os.Handler; import android.os.IBinder; import android.os.Message; import android.os.Messenger; import android.os.RemoteException; import android.util.Log; public class MyService extends Service { private static final int RECEIVE_MESSAGE_CODE = 0x0001; private static final int SEND_MESSAGE_CODE = 0x0002; //clientMessenger表示的是客户端的Messenger,可以通过来自于客户端的Message的replyTo属性获得, //其内部指向了客户端的ClientHandler实例,可以用clientMessenger向客户端发送消息 private Messenger clientMessenger = null; //serviceMessenger是Service自身的Messenger,其内部指向了ServiceHandler的实例 //客户端可以通过IBinder构建Service端的Messenger,从而向Service发送消息, //并由ServiceHandler接收并处理来自于客户端的消息 private Messenger serviceMessenger = new Messenger(new ServiceHandler()); //MyService用ServiceHandler接收并处理来自于客户端的消息 private class ServiceHandler extends Handler { @Override public void handleMessage(Message msg) { Log.i("DemoLog", "ServiceHandler -> handleMessage"); if(msg.what == RECEIVE_MESSAGE_CODE){ Bundle data = msg.getData(); if(data != null){ String str = data.getString("msg"); Log.i("DemoLog", "MyService收到客户端如下信息: " + str); } //通过Message的replyTo获取到客户端自身的Messenger, //Service可以通过它向客户端发送消息 clientMessenger = msg.replyTo; if(clientMessenger != null){ Log.i("DemoLog", "MyService向客户端回信"); Message msgToClient = Message.obtain(); msgToClient.what = SEND_MESSAGE_CODE; //可以通过Bundle发送跨进程的信息 Bundle bundle = new Bundle(); bundle.putString("msg", "你好,客户端,我是MyService"); msgToClient.setData(bundle); try{ clientMessenger.send(msgToClient); }catch (RemoteException e){ e.printStackTrace(); Log.e("DemoLog", "MyService向客户端发送信息失败: " + e.getMessage()); } } } } } @Override public void onCreate() { Log.i("DemoLog", "MyService -> onCreate"); super.onCreate(); } @Override public IBinder onBind(Intent intent) { Log.i("DemoLog", "MyServivce -> onBind"); //获取Service自身Messenger所对应的IBinder,并将其发送共享给所有客户端 return serviceMessenger.getBinder(); } @Override public void onDestroy() { Log.i("DemoLog", "MyService -> onDestroy"); clientMessenger = null; super.onDestroy(); } }
- MyService中有一个内部类ServiceHandler,继承自Hanlder并重写了handleMessage方法,MyService用ServiceHandler接收并处理来自于客户端的消息。
- MyService中,我们用ServiceHandler的实例初始化了serviceMessenger。serviceMessenger是Service自身的Messenger,其内部指向了ServiceHandler的实例,客户端可以通过IBinder构建Service端的Messenger,从而向Service发送消息,并由ServiceHandler接收并处理来自于客户端的消息。
客户端代码
客户端应用ClientApp就一个MainActivity,其界面上就只有两个按钮:bindService和unbindService, 界面如下:
代码如下所示:
package com.ispring.clientapp; import android.app.Activity; import android.content.ComponentName; import android.content.Intent; import android.content.ServiceConnection; import android.content.pm.PackageManager; import android.content.pm.ResolveInfo; import android.os.Bundle; import android.os.Handler; import android.os.IBinder; import android.os.Message; import android.os.Messenger; import android.os.RemoteException; import android.util.Log; import android.view.View; import android.widget.Button; public class MainActivity extends Activity implements Button.OnClickListener { private static final int SEND_MESSAGE_CODE = 0x0001; private static final int RECEIVE_MESSAGE_CODE = 0x0002; private boolean isBound = false; //用于启动MyService的Intent对应的action private final String SERVICE_ACTION = "com.ispring2.action.MYSERVICE"; //serviceMessenger表示的是Service端的Messenger,其内部指向了MyService的ServiceHandler实例 //可以用serviceMessenger向MyService发送消息 private Messenger serviceMessenger = null; //clientMessenger是客户端自身的Messenger,内部指向了ClientHandler的实例 //MyService可以通过Message的replyTo得到clientMessenger,从而MyService可以向客户端发送消息, //并由ClientHandler接收并处理来自于Service的消息 private Messenger clientMessenger = new Messenger(new ClientHandler()); //客户端用ClientHandler接收并处理来自于Service的消息 private class ClientHandler extends Handler { @Override public void handleMessage(Message msg) { Log.i("DemoLog", "ClientHandler -> handleMessage"); if(msg.what == RECEIVE_MESSAGE_CODE){ Bundle data = msg.getData(); if(data != null){ String str = data.getString("msg"); Log.i("DemoLog", "客户端收到Service的消息: " + str); } } } } private ServiceConnection conn = new ServiceConnection() { @Override public void onServiceConnected(ComponentName name, IBinder binder) { //客户端与Service建立连接 Log.i("DemoLog", "客户端 onServiceConnected"); //我们可以通过从Service的onBind方法中返回的IBinder初始化一个指向Service端的Messenger serviceMessenger = new Messenger(binder); isBound = true; Message msg = Message.obtain(); msg.what = SEND_MESSAGE_CODE; //此处跨进程Message通信不能将msg.obj设置为non-Parcelable的对象,应该使用Bundle //msg.obj = "你好,MyService,我是客户端"; Bundle data = new Bundle(); data.putString("msg", "你好,MyService,我是客户端"); msg.setData(data); //需要将Message的replyTo设置为客户端的clientMessenger, //以便Service可以通过它向客户端发送消息 msg.replyTo = clientMessenger; try { Log.i("DemoLog", "客户端向service发送信息"); serviceMessenger.send(msg); } catch (RemoteException e) { e.printStackTrace(); Log.i("DemoLog", "客户端向service发送消息失败: " + e.getMessage()); } } @Override public void onServiceDisconnected(ComponentName name) { //客户端与Service失去连接 serviceMessenger = null; isBound = false; Log.i("DemoLog", "客户端 onServiceDisconnected"); } }; @Override protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) { super.onCreate(savedInstanceState); setContentView(R.layout.activity_main); } @Override public void onClick(View v) { if(v.getId() == R.id.btnBindService){ //单击了bindService按钮 if(!isBound){ Intent intent = new Intent(); intent.setAction(SERVICE_ACTION); intent.addCategory(Intent.CATEGORY_DEFAULT); PackageManager pm = getPackageManager(); //我们先通过一个隐式的Intent获取可能会被启动的Service的信息 ResolveInfo info = pm.resolveService(intent, 0); if(info != null){ //如果ResolveInfo不为空,说明我们能通过上面隐式的Intent找到对应的Service //我们可以获取将要启动的Service的package信息以及类型 String packageName = info.serviceInfo.packageName; String serviceNmae = info.serviceInfo.name; //然后我们需要将根据得到的Service的包名和类名,构建一个ComponentName //从而设置intent要启动的具体的组件信息,这样intent就从隐式变成了一个显式的intent //之所以大费周折将其从隐式转换为显式intent,是因为从Android 5.0 Lollipop开始, //Android不再支持通过通过隐式的intent启动Service,只能通过显式intent的方式启动Service //在Android 5.0 Lollipop之前的版本倒是可以通过隐式intent启动Service ComponentName componentName = new ComponentName(packageName, serviceNmae); intent.setComponent(componentName); try{ Log.i("DemoLog", "客户端调用bindService方法"); bindService(intent, conn, BIND_AUTO_CREATE); }catch(Exception e){ e.printStackTrace(); Log.e("DemoLog", e.getMessage()); } } } }else if(v.getId() == R.id.btnUnbindService){ //单击了unbindService按钮 if(isBound){ Log.i("DemoLog", "客户端调用unbindService方法"); unbindService(conn); } } } }
- ClientHandler继承自Hanlder,并重写了handleMessage方法,客户端用ClientHandler接收并处理来自于Service的消息。
- 我们用ClientHandler的实例初始化了clientMessenger。clientMessenger是客户端自身的Messenger,内部指向了ClientHandler的实例,MyService可以通过Message的replyTo得到clientMessenger,从而MyService可以向客户端发送消息,并由ClientHandler接收并处理来自于Service的消息。
分析结果
我们在上述代码的各个关键节点都添加了代码输出语句,我们通过DDMS观察输出结果。
首先打开ClientApp,单击上面的bindService按钮,我们看到DDMS里面的输出结果如下所示:
我们通过上面的图片可以看出,客户端ClientApp和服务ServiceApp的所属进程PID分别为2524和2542,二者运行在不同的进程中。
我们通过输出结果分析一下代码的执行过程:
1. 首先我们要明白一点,Messenger是和Handler以及IBinder绑定在一起的。因此Messenger的构造函数有两种:
a. 一种是传入一个Hanlder,根据传入的Handler创建Messenger,且该Messenger指向该Handler,当我们向Messenger发送信息的时候,Handler会受到信息并处理消息,该构造函数往往是在某个类中构建该类自身的Messenger,比如在MyService中用ServiceHandler的实例初始化了自身的serviceMessenger以及在客户端中用ClientHandler的实例初始化了其自身的clientMessenger。这种Messenger可以看做是本地的Messenger。创建完的Messenger可以通过getBinder()方法得到对应的IBinder类型的实例。
b. 另一种是传入一个IBinder,根据传入的IBinder实例创建一个远程的Messenger。这种构造函数往往是在客户端中,通过得到Service的onBind方法返回的IBinder,然后基于此IBinder初始化一个远程的Messenger。该Messenger指向的是Service,而不是客户端,所以该Messenger就是一种远程的Messenger。比如客户端中的serviceMessenger就是一种远程的Messenger,指向的是MyService。
2.当单击了客户端中的bindService按钮后,我们通过intent启动了MyService,MyService开始执行其生命周期,先执行onCreate回调方法,然后执行onBind回调方法,在执行onBind方法的时候,该方法返回了MyService中本地serviceMessenger所对应的binder,将其返回给客户端。
3.MyService的onBind方法返回之后,会将IBinder传入客户端的ServiceConnection对象的onServiceConnected回调方法中,该方法的执行表明客户端与MyService建立了连接。此时,我们会根据来自于MyService的IBinder初始化一个指向MyService的serviceMessenger,serviceMessenger是一个远程Messenger。
4.在得到指向MyService的serviceMessenger之后,我们就可以通过它向MyService发送下消息了。我们构建了一个Message,并通过Bundle为其设置了数据,而且需要注意的是,我们还将Message的replyTo设置为客户端的clientMessenger,以便Service可以通过它向客户端发送消息。然后通过代码serviceMessenger.send(msg)将Message发送给MyService。
5.客户端通过serviceMessenger向MyService发送消息后,MyService的ServiceHandler收到消息,并在handleMessage中处理该消息。我们首先读取了该Message的Bundle数据,并打印出来。然后我们通过通过Message的replyTo获取到指向客户端自身的Messenger,并且我们将其保存在了MyService的clientMessenger中,clientMessenger相对于MyService来说是一个远程的Messenger。然后我们又构造了一条Message,并且也通过Bundle设置数据,通过执行代码clientMessenger.send(msgToClient)向客户端回信发送消息。由于我们保存了clientMessenger,所以我们可以在后续的过程中随时向客户端主动发送消息。
6.MyService通过clientMessenger向客户端发信信息后,客户端的ClientHandler收到信息,并在其handleMessage方法中处理消息: 读取来自于MyService的Message的Bundle数据,并将其打印出来。
通过以上的几步我们就能实现客户单与Service的跨进程的双向通信:
1. 客户端发信息到Service,Service读取信息,即客户端 -> Service
2. Service给客户端回信,客户端读取信息,即Service -> 客户端
以上就是当我们单击客户端上的bindService按钮所发生的代码执行过程,当我们单击unbindService按钮时,DDMS输出结果如下所示:
当执行unbindService的时候,客户端与MyService就断开了连接,此时没有其他的客户端连接到MyService上,所以MyService就执行了onUnbind回调方法,然后执行onDestroy回调方法,MyService销毁。
注意事项
在客户端代码中,有两点需要注意:
1.当通过执行bindService(intent, conn, BIND_AUTO_CREATE)代码的时候,如果intent只设置了action和category,没有明确指明要启动的组件,那么该intent就是是隐式的。在Android 5.0及以上的版本中,必须使用显式的intent去执行启动服务,如果使用隐式的intent,则会报如下错误:
3072-3072/com.ispring.clientapp E/DemoLog﹕ Service Intent must be explicit: Intent { act=com.ispring2.action.MYSERVICE cat=[android.intent.category.DEFAULT] }
解决办法是我们先构建一个隐式的Intent,然后通过PackageManager的resolveService获取可能会被启动的Service的信息。如果ResolveInfo不为空,说明我们能通过上面隐式的Intent找到对应的Service,并且我们还可以获取将要启动的Service的package信息以及类型。然后我们需要将根据得到的Service的包名和类名,构建一个ComponentName,从而设置intent要启动的具体的组件信息,这样intent就从隐式变成了一个显式的intent。然后我们可以将该显式的intent传递给bindService方法去启动服务。
具体可参见连接:http://stackoverflow.com/questions/24480069/google-in-app-billing-illegalargumentexception-service-intent-must-be-explicit/26318757#26318757。
2.当用Messenger在两个进程之间传递Message时,Message的obj不能设置为设置为non-Parcelable的对象,比如在跨进程的情形下,Message的obj设置为了一个String对象,那么在Messenger执行send(Message)方法时就会报如下错误:
java.lang.RuntimeException: Can't marshal non-Parcelable objects across processes.
解决该问题最简单的办法是,在跨进程的时候不使用Message的obj,用Bundle传递数据,setData设置Bundle数据,getData获取Bundle数据。
希望本文对大家使用Messenger以及与Service的跨进程双向通信有所帮助。
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