Android 通过Messager与Service实现进程间双向通信案例详解
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：。
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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