Service.md

Service

발표자 : 송시은

발표일자 : 2018-09-28

발표주제 : Service

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[TOC]

0. 참고 문서

• 될 때까지 안드로이드(오준석 지음)
• https://developer.android.com/guide/components/services?hl=ko
• https://developer.android.com/guide/components/bound-services#Lifecycle

1. 개요

서비스: 백그라운드에서 오래 실행되는 작업을 수행할 수 있는 애플리케이션 구성 요소

• 서비스는 이름 그대로 다른 컴포넌트에게 서비스를 제공하려는 목적으로 사용

• 오래 걸리는 작업을 백그라운드에서 실행하게 하고, 눈에 보이는 화면을 가지지 않는다.

  • ex) 파일 다운로드, 음악 재생

• https://github.com/taeiim/Android-Study/tree/master/study/week14/Service/BadThreadExam

• 서비스 컴포넌트를 사용하면 위 예제와 같은 문제를 해결할 수 있다!

2. 서비스 사용하기

서비스는 스타트 서비스와 바인드 서비스, 두 가지 방식을 제공

두 가지 중 선택하여 사용할 수도 있고, 둘 다 사용할 수도 있다.

• 스타트 서비스
  • 시작해 두면 완전히 독립적으로 수행되는 작업을 한다.
  • 다른 컴포넌트가 중간에 종료시킬 수 있다.
• 바인드 서비스
  • 서비스와 다른 컴포넌트와 연결고리를 만든다.
  • 따라서 연결된 컴포넌트의 상태에 따라 서비스의 동작을 제어할 수 있다.
  • 독립적이지 않고 다른 컴포넌트에 의존한다.

2.1. 스타트 서비스

스타트 서비스는 파일 다운로드, 음악 재생과 같은 기능을 구현할 때 사용(물론 도중에 종료 가능)

앱을 종료했다가 다시 시작하더라도 서비스는 계속 동작하여 다운로드 작업을 멈추지 말아야 한다.

https://github.com/taeiim/Android-Study/tree/master/study/week14/Service/ServiceExam 

=> 서비스는 액티비티와 독립적으로 동작하므로 앱을 종료하고 다시 실행해도 서비스의 생명주기에는 아무 영향이 없다.

Q. 서비스와 스레드 중 어느 것을 사용해야 할까?

A. 서비스는 필요할 때만 생성하는 게 좋다.

• 백그라운드에서 수행하지만 사용자가 앱을 사용 중일 때만 동작해야 하는 상황에는 서비스 대신 스레드!
• 서비스를 사용할 때 주의할 점으로는 모든 컴포넌트는 메인 스레드에서 동작하므로 서비스가 수행하는 작업이 메인 스레드를 점유하는 일이라면 UI를 차단하지 않도록 서비스 내에서 스레드를 생성하야 한다는 점

서비스의 생존을 결정하는 법

안드로이드 시스템은 자원이 부족하면 백그라운드에서 실행되는 프로세스를 하나씩 강제로 종료하므로 서비스 역시 강제 종료 대상이 될 수 있다!

onStartCommand() 메서드가 반환하는 상수가 그런 역할을 한다. 강제 종료된 서비스를 살릴 수 있는 다양한 옵션

상수	의미
START_NOT_STICKY	전달할 인텐트가 있을 때를 제외하고, 서비스가 중단되면 재생성하지 않는다. 가장 일반적인 옵션
START_STICKY	서비스가 중단되면 서비스를 재시작하지만, 인텐트는 다시 전달하지 않는다. 미디어 플레이어와 같이 서비스가 무기한으로 동작해야 할 때 적합
START_REDELIVER_INTENT	START_STICKY와 다르게, 인텐트와 함께 서비스를 재시작한다. 파일 다운로드와 같이 무엇을 다운로드 했었는지 알아야 할 때 적합

서비스에서 스레드를 사용하는 이유

서비스를 포함한 안드로이드 4대 컴포넌트는 메인 스레드에서 실행되므로 오래 걸리는 처리를 하게 되면 화면이 버벅대면서 ANR이 발생할 수 있다. ANR 발생을 막으려면 서비스 내에서 스레드를 생성해야 한다.

서비스의 종료

서비스의 종료는 액티비티와 같은 컴포넌트에서 stopService() 메서드를 사용하였는데, 서비스 내에서 stopSelf() 메서드를 사용해도 된다.

2.2 인텐트 서비스

대부분의 서비스는 여러 요청을 동시에 처리하지 않아도 되기 때문에, 일반적으로 Service를 확장한 IntentService 클래스를 사용한다. 이 클래스는 기본 Service 클래스와 비교하여 다음과 같은 작업을 수행한다.

• onStartCommand() 메서드에 전달된 인텐트마다 별도의 스레드를 자동으로 생성해 준다.
• 한 번에 하나의 인텐트를 처리하는 onHandleIntent() 메서드를 제공한다.
• 모든 수행이 끝나면 자동으로 stopSelf() 메서드를 호출하여 종료된다.

가장 큰 특징은 인텐트 서비스는 기본적으로 작업 스레드에서 동작하므로 일반 서비스보다 코드를 간결하게 작성!!

2.2.1. 같이 실습~

1. MyIntentService 클래스 생성

2. 생성자, onHandleIntent() 메서드만 남기고 나머지 코드 제거(인텐트 서비스 기본적인 사용방법을 알기 위해)

3. onHandleIntent() 메서드(작업 스레드로 동작하므로)에 오래 걸리는 처리를 작성

   @Override
       protected void onHandleIntent(Intent intent) {
           for (int i = 0; i < 5; i++) {
               try {
                   // 1초마다 쉬기
                   Thread.sleep(1000);
               } catch (InterruptedException e) {
                   Thread.currentThread().interrupt();
               }
               // 1초마다 로그 남기기
               Log.d("MyIntentService", "인텐트 서비스 동작 중 " + i);
           }
       }

4. xml에 인텐트 서비스 시작 버튼 작성

5. 메인 액티비티에 인텐트 서비스를 시작하는 onStartIntentService() 메서드 작성

6. 로그캣 확인(인텐트 서비스 시작 여러번 클릭)

위에 말했다 시피 엔텐트 서비스는 차례대로 실행됨을 확인할 수 있다!!!!!

인텐트 서비스는 순서대로 일을 처리하고 스스로 stopSelf() 를 호출하므로 도중에 stopService() 메서드 호출 X

2.3. 포그라운드 서비스

• 서비스는 기본적으로 백그라운드에서 동작하는 것이 기본!이지만~ 포그라운드에서도 실행되게 할 수 있음!
• 포그라운드 서비스는 메모리가 부족할 때도 안드로이드 시스템이 강제로 종료할 수 없고, 서비스를 중단하거나 알림에서 제거되어야만 종료시킬 수 있다.
• 포그라운드 서비스를 만들려면
  • 상태 표시줄에 표시되는 알림(Notification)을 제공해야 한다.
  • 알림의 id가 0이 아니어야 한다.
  • 서비스 내부에서 startForeground() 메서드를 호출하여 포그라운드 서비스 시작

2.3.1. 같이 실습~~

1. MyService에 포그라운드 서비스 만들기

... 생략 ...
	private void startForegroundService() {
        // default 채널 ID로 알림 생성
        NotificationCompat.Builder builder = new NotificationCompat.Builder(this, "default");
        builder.setSmallIcon(R.mipmap.ic_launcher);
        builder.setContentTitle("포그라운드 서비스");
        builder.setContentText("포그라운드 서비스 실행 중");
        Intent notificationIntent = new Intent(this, MainActivity.class);
        PendingIntent pendingIntent = PendingIntent.getActivity(this, 0, notificationIntent, 0);
        builder.setContentIntent(pendingIntent);
        // 오레오에서는 알림 채널을 매니저에 생성해야 한다
        if (Build.VERSION.SDK_INT >= Build.VERSION_CODES.O) {
            NotificationManager manager = (NotificationManager) 
                getSystemService(NOTIFICATION_SERVICE);
            manager.createNotificationChannel(new NotificationChannel("default", "기본 채널", 
                NotificationManager.IMPORTANCE_DEFAULT));
        }
        // 포그라운드로 시작
        startForeground(1, builder.build());
    }
}

• 오레오부터는 알림에 채널 ID를 지정해 줘야 한다.
• 여기서는 default라는 채널 ID를 지정, 채널 ID는 카테고리라고 생각하면 된다.
• NotificationManager에 채널 생성을 요청해야 채널이 생성 됨(채널 ID, 채널 이름, 중요도)
• 채널을 생성하는 createNotificationChannel() 메서드는 이전 버전에 없기 때문에 버전 분기 처리함
• 주의할 점은 startForeground(int, Notification)의 첫 번째 파라미터인 알림 ID는 0이면 안됨!
• 알림의 필수 요소인 아이콘, 제목, 내용은 꼭 있어야함(하나라도 없으면 알림 등록 X)

2. 인텐트에 액션을 설정하고 해당 액션을 처리할 수 있도록 onStartCommand() 메서드 수정

   @Override
       public int onStartCommand(Intent intent, int flags, int startId) {
           if ("startForeground".equals(intent.getAction())) {
               // 포그라운드 서비스 시작
               startForegroundService();
           } else if (mThread == null) {
               ... 생략 ...
           }
           return START_STICKY;
       }

3. xml 파일에 포그라운드 서비스 시작 버튼 추가

4. 메인액티비티에 포그라운드 서비스 시작 버튼의 동작 정의(여기서 인텐트에 startForeground 액션 추가)

   public void onStartForegroundService(View view) {
           Intent intent = new Intent(this, MyService.class);
           intent.setAction("startForeground");
           if (Build.VERSION.SDK_INT >= Build.VERSION_CODES.O) {
               startForegroundService(intent);
           } else {
               startService(intent);
           }
       }

5. 버전 분기 수행(오레오에서는 포그라운드 서비스를 시작하기 위해 startForegroundService() 메서드 호출 후 5초 이내 서비스에서 startForeground() 메서드를 호출해야 함)

포그라운드 서비스 종료하기

• stopForeground() 메서드 사용하기
• stopForeground() 메서드가 서비스를 종료시키는 게 아니라, 서비스가 시스템에 의해 강제 종료 대상이 되는 것

안드로이드 오레오부터는 다르다

• 안드로이드 오레오에서는 startService() 대신에 startForegroundService() 메서드를 사용해야 하며, 5초 이내에 startForeground() 메서드를 서비스에서 실행해야 한다.
• 만약 5초 이내에 startForeground() 메서드를 호출하지 않으면 시스템은 서비스가 응답하지 않는다고 판단하여 ANR 에러를 발생시킨다.
• 알림 채널이 필수여서 채널을 생성하지 알림 표시가 되지 않는다.
• 이러한 변경사항을 이전 버전과 새로운 버전에 모두 적용하려면 실습에서처럼 버전 분기 처리를 해야한다.

인텐트 서비스와 포그라운드 서비스 정리

• 안드로이드는 백그라운드에서 작동하는 모든 서비스도 언젠가는 강제로 종료할 수 있다. 포그라운드 서비스를 사용하면 죽지 않는 서비스로 사용할 수 있다.
• 단, 항상 알림을 표시해야 하고 사용자가 알림을 제거하면 서비스도 중지될 수 있다.
• Service는 모든 서비스의 기본 클래스이며, 이 클래스를 상속할 경우 모든 작업은 Thread를 생성하여 작업해야 한다. 서비스는 메인 스레드에서 동작하므로 액티비티의 성능에 영향을 줄 수 있기 때문이다.
• IntentService는 Service의 서브클래스이며, 모든 작업을 작업 스레드에서 수행하며 한 번에 하나씩만 수행한다. 서비스가 여러 개의 작업을 동시에 할 필요가 없을 때 최선의 선택!! onHandleIntent() 만 구현하면 됨.

2.3. 바인드 서비스

서비스와 다른 구성요소를 서로 연결하려면 다른 구성요소가 서비스에 바인드해야 한다.

지금까지는 카운팅 정보를 로그캣에서 확인했는데, 여기서는 액티비티를 서비스에 연결(바인드)하여 서비스로부터 카운팅 정보를 제공받아 토스트 메시지로 표시해 보겠다!

2.3.1. 바인드 서비스를 작성하기 전에..

• 바인드 서비스를 이용하면 액티비티와 같은 다른 컴포넌트와 연결하여 서로 데이터를 주고받을 수 있다. 서비스는 별도의 프로세스로 동작하기 때문에 서비스끼리 데이터를 주고받으려면 '바인더(binder)'를 사용한다.
• 리눅스의 IPC(Inter Process Communication)과 RPC(Remote Procedure Call) 기술이 바인더에 적용되어 다른 프로세스임에도 메서드를 사용할 수 있다.
• 원래는 프로세스끼리 자원을 공유할 수 없는데 그것을 가능하게 해주는 것이 바인더라고 생각하면 쉽다.

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• IPC(Inter Process Communication)

리눅스에서모든 프로세스가 공유하는 메모리에 접근해서 데이터를 읽고 쓸 수 있게하는 개념

• RPC(Remote Procedure Call)

다른 프로세스의 함수(메서드)를 호출할 수 있도록 하는 기술

2.3.2. 같이 실습~~

1. MyService.java 파일 수정

   • 바인드 서비스를 제공하려면 Service 클래스의 onBind() 메서드에서 바인더 객체를 반환해야 한다.
   • 바인더 객체는 Binder를 상속하여 만들고 서비스의 레퍼런스를 전달할 수 있도록 getService() 를 만든다.

   ... 생략 ...
   // MyService의 레퍼런스를 반환하는 Binder 객체
       private IBinder mBinder = new MyBinder();
   
       public class MyBinder extends Binder{
           public MyService getService(){
               return MyService.this;
           }
       }
   
       // 바인드된 컴포넌트에 카운팅 변숫값 제공
       public int getmCount() {
           return mCount;
       }
   ... 생략 ...

   • onBind() 콜백 메서드는 다른 구성요소에 서비스가 바인딩(연결)되면 호출되며, 이때 Binder를 반환한다.
   • 이 객체를 통해 액티비티와 서비스는 통신할 수 있게 된다.

2. ServiceConnection 객체 정의

   • 액티비티와 같은 컴포넌트를 서비스에 연결하려면 ServiceConnection 객체가 필요하다.
   • 이 객체는 두 가지 콜백 메서드 제공
     • 첫 번째는 서비스에 연결되었는지 알 수 있는 콜백
     • 두 번째는 서비스가 시스템에 의해 강제로 종료되었을 때 감지할 수 있는 콜백
   • 메인액티비티에 ServiceConnection 객체를 정의하고,
   • onStart() 메서드에서 bindService() 메서드로 서비스에 연결한다.
   • 액티비티가 포그라운드에서 동작 중이 아닐 때는 서비스와 연결을 해제해야 하는데, onStop() 메서드에서 unBindService() 메서드로 연결을 해제한다.

   @Override
       protected void onStart() {
           super.onStart();
           // 서비스에 바인딩
           Intent intent = new Intent(this, MyService.class);
           bindService(intent, mConnection, BIND_AUTO_CREATE);
       }
   
       @Override
       protected void onStop() {
           super.onStop();
           // 서비스와 연결 해제
           if (mBound) {
               unbindService(mConnection);
               mBound = false;
           }
       }
   
       /**
        * bindService() 를 통해 서비스와 연결될 때의 콜백 정의
        */
       private ServiceConnection mConnection = new ServiceConnection() {
           @Override
           public void onServiceConnected(ComponentName name, IBinder service) {
               // MyBinder와 연결될 것이며 IBinder 타입으로 넘어오는 것을 캐스팅하여 사용
               MyService.MyBinder binder = (MyService.MyBinder) service;
               mService = binder.getService();
               mBound = true;
           }
           @Override
           public void onServiceDisconnected(ComponentName name) {
               // 예기치 않은 종료
           }
       };

   • 여기서 ServiceConnection 객체의 콜백 중에 onServiceDisconnected() 메서드는 서비스와 연결을 종료할 때 항상 호출되는 콜백이 아니라, 강제 종료와 같은 예기치 않은 종료에만 호출된다.
   • onStart() 메서드에서 bindService() 메서드의 세 번째 파라미터인 플래그로 BIND_AUTO_CREATE 가 설정되어 있다. 서비스에 연결하려면 서비스가 시작되어야 하는데 이 플래그를 설정하면 서비스를 따로 시작하지 않고도 바인드 서비스를 사용할 수 있다.
   • onServiceConnected() 메서드가 호출되면 서비스에 잘 연결된 것이며, 이때 서비스에서 Binder 객체가 넘어오니 여기서 getService() 메서드를 통해 연결된 서비스의 인스턴스를 참조할 수 있다.

3. 바인딩 상태 확인

   • 앱을 실행하기 전에 액티비티와 서비스의 연결 상태를 모니터링하기 위해 로그 추가

     @Override
         public IBinder onBind(Intent intent) {
             Log.d(TAG, "onBind: ");
             return mBinder;
         }
     
         @Override
         public boolean onUnbind(Intent intent) {
             Log.d(TAG, "onUnbind: ");
             return super.onUnbind(intent);
         }

   • onBind() 와 반대로 onUnBind() 는 연결이 끊어졌을 때 호출되는 메서드

4. xml 파일에 카운팅 값 출력 버튼 추가

5. 메인 액티비티에서 토스트 값이 나올 수 있도록 getCountValue() 메서드 수정

   public void getCountValue(View view) {
           if (mBound){
               Toast.makeText(this, "카운팅 : " + mService.getCount(), 
                              Toast.LENGTH_SHORT).show();
           }
       }

결과

• 앱을 실행하여 <카운팅 값 출력> 버튼을 누르면 0이 표시된다.
• <서비스 시작>을 누른 후 <카운팅 값 출력> 버튼을 누르면, 카운팅 값이 변하는 것을 확인할 수 있다.
• 참고로 바인드 서비스가 바인드 중일 때는 바인드 해제될 때까지 stopService() 로 서비스를 종료할 수 없다.
• startService() 는 가능하다. 따라서 이제부터는 서비스 시작 후에 <서비스 중지>를 눌러도 서비스가 종료 X

3. 서비스의 생명주기

public class ExampleService extends Service {
    int mStartMode;			// START_NOT_STICKY 등의 플래그
    IBinder mBinder;		// 바인딩 객체
    boolean mAllowRebind;	// 재 바인딩을 허용할지 여부
    
    @Override
    public void onCreate() {
        // 서비스 생성
    }
    
    @Override
    public int onStartCommand(Intent intent, int flags, int startId) {
        // startService()에 의해 서비스 시작
        return mStartMode;
    }
    
    @Override
    public IBinder onBind(Intent intent) {
        // bindService()에 의해 클라이언트와 서비스 연결
        return mBinder;
    }
    
    @Override
    public boolean onUnBind(Intent intent) {
        // unBindService()에 의해 클라이언트와 연결 해제
        return mAllowRebind;
    }
    
    @Override
    public void onRebind(Intent intent) {
        // bindService()에 의해 클라이언트와 서비스 연결 후
        // onUnbind() 호출 후 다시 바인딩
    }
    
    @Override
    public void onDestroy() {
        // 서비스 종료
    }
}

• 바인드 서비스는 바인딩이 해제되면 안드로이드 시스템이 서비스를 종료하므로 개발자가 생명주기를 신경 쓰지 않아도 된다.
• 하지만 onStartCommand() 메서드로 시작된 스타트 서비스는 바인딩 여부와 관계없이, 개발자가 생명주기를 관리해야 한다.
• 스타트 서비스는 stopSelf()나 stopService()메서드를 호출하기 전까지 계속 실행되기 때문이다.
• 스타트 서비스가 바인딩을 허용할 때 다음에 바인딩 시 onRebind() 메서드를 호출받고 싶다면 onUnbind() 메서드에서 true를 반환하도록 할 수 있다.
• 이 때도 클라이언트에서는 onServiceConnected() 콜백에서 바인더를 얻게 되는 것은 같다. 서비스가 클라이언트로부터 항상 새로운 접속으로 취급하느냐, 아니면 접속과 재접속을 허용하느냐의 차이이다.