[Android] Service の使い方

Servce はバックグラウンドで作業をさせたい場合に使います。システムは直ぐにスリープに入れてしまいます。それでも裏で色々やりたい場合に有効です。例えば音楽の再生など

Oreoからはバックグラウンドの制限ができて、裏でごにょごにょ派にはイバラの道となりました。startForegroundService()を使うとか…

Android Studio
2021.1.1

Service

　
Serviceがバックグラウンドで動作するので、非同期と勘違いしそうですがそうではなく、Activityから表示UIを無くしたようなコンポーネントです。ですから別スレッドでの処理が必要なものはActivityと同じように扱います。
例としては、バックグラウンドでのネットからのデータダウンロードなどがあります。
　
別スレッド実装は IntentService を使うと簡単になります。
また、サービス | Android Developers にはこのようにあるので IntentService を推奨しているようでもあります。

開始されたサービスで同時に複数の要求を処理する必要があることはほとんどないため（実際には危険なマルチスレッドシナリオになります）、IntentServiceクラスを使用してサービスを実装するのが最適だと考えられます。

IntentServiceはこちらを参考に、
　

intentservice 00 100x100 - [Android] Service の使い方

[Android] IntentServiceでバックグラウンド処理を簡単に実行させる

Serviceはバックグラウンドで動作してくれるので別スレッドで実行しているのかと思ってしまいます。バックグラウンドという特性からすると別ス...

目次
1. Serviceの開始
2. startService()
3. Serviceの終了
4. startForegroundService()
5. サンプルコード

Serviceの開始

　
Serviceを開始するには、

startService()
- 開始後は、開始したActivityが破棄されても基本的には実行し続けられる、Activityとは別の独自のContextを持っている
- 呼び出し側からの制御は開始か停止させるのみで、タスクの終了をコールバックしないので自身で終了するなどの手当が必要
bindService()
- 要求を送信したり、結果を取得したりとServiceを制御できますが、呼び出し元のActivityが終了すると一緒に終了してしまう

これにAndroid 8.0からの追加として、

startForegroundService()

を使ってバックグラウンド実行制限をある程度回避できます。
また、API 28からAndroidMnifestにpermission登録が必要になりました。

startService()

　
Activity からServiceを呼び出すのはIntent をセットして、startService(intent) で行います。
　

Intent intent = new Intent(getApplication(), TestService.class);
startService(intent);

1 2	Intent intent = new Intent(getApplication(), TestService.class); startService(intent);

　
Activity から Activity に遷移させる場合は
startActivity(intent)でしたので、startService(intent)に変わっただけとわかりやすです
　
一方、サービス側は

public class TestService extends Service {

    @Override
    public void onCreate() {
        super.onCreate();
    }

    @Override
    public int onStartCommand(Intent intent, int flags, int startId) {
        // to do something
        return　START_NOT_STICKY;
    }

    @Override 
    public void onDestroy() {
        super.onDestroy(); 
    } 

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

public class TestService extends Service {

@Override

public void onCreate() {

super.onCreate();

}

@Override

public int onStartCommand(Intent intent, int flags, int startId) {

// to do something

return　START_NOT_STICKY;

}

@Override

public void onDestroy() {

super.onDestroy();

}

@Override

public IBinder onBind(Intent intent) {

return null;

}

　
Service を継承して

onCreate()
- これはActivity同様、最初だけ呼ばれて終わりなので初期化だけです。
onStartCommand()
- サービスで実行させたいコードはここに記述
onDestroy()
onBind()
- bindService() で呼び出した場合
  onStartCommand() ではなく
  onBind() がcallbackされます

　
Manifest にサービスクラスの定義を忘れないように
AndroidManifest.xml

<service android:name=".TestService"
/>

1 2	<service android:name=".TestService" />

Serviceの終了

　
startService()で始めたServiceは勝手には止まりません。
　
MainActivityからstopService(intent)で止める
　

Intent intent = new Intent(getApplication(), TestService.class);
// Serviceの停止
stopService(intent);

Intent intent = new Intent(getApplication(), TestService.class);

// Serviceの停止

stopService(intent);

　
ミュージック再生などのタスクが終了したのを受けてstopSelf()を実行することもできます。
　

stopSelf();

1	stopSelf();

　
と言いながらも、昨今はAndroidのバッテリー消費にうるさくなっているのでしょうか、サービス | Android Developersにはこのような記述もあります。

Android システムはメモリが少なくなって、ユーザーが使用しているアクティビティ用のシステムリソースを回復させる必要が生じた場合のみ、サービスを強制的に停止させます…

　
またOreoからバックグラウンドに対する制限ができて

アプリがバックグラウンドに移行すると数分間のウィンドウが提供され、アプリはそのウィンドウ内でサービスを作成して使用できます。
　
そのウィンドウの終了時に、アプリは?アイドル状態?であると見なされます。システムはこの時点で、アプリがサービスの?Service.stopSelf()?メソッドを呼び出したかのように、アプリのバックグラウンドサービスを停止します。

バックグラウンド実行制限 | Android Developers
　
またマルチタスクメニューからアプリをユーザーが終了させることもあります。

startForegroundService()

　
バックグラウンドでアプリが実行できないと、一番困るのはmusic系のアプリでしょうか、それについては
バックグラウンド実行制限 | Android Developersにはこのような一文があります。

Android 8.0 では、追加機能があります。システムは、バックグラウンドアプリによるバッグラウンドサービスの作成を許可しません。
そのため、Android 8.0 では、フォアグラウンドで新しいサービスを作成する Context.startForegroundService() メソッドが新たに導入されています。

システムによってサービスが作成されると、アプリは、サービスの startForeground() メソッドを 5 秒以内に呼び出して、
その新しいサービスの通知をユーザーに表示します。
アプリが startForeground() を制限時間内に呼び出さない場合、サービスが停止し、アプリが ANR になります。

ということでこれを使ってMediaPlayerでをServiceで音楽再生してみます。

サンプルコード

　
Activityから startForegroundService() でServiceを開始し、Service内で５秒以内に
startForegroundを呼び出します。これでステータスバーにはアイコンが表示されてForgroundにいるかのようになるということでしょう。

MainActivityではServiceの開始とストップのためのボタンを設置

MainActivity.java

//package your.package.name;

import androidx.appcompat.app.AppCompatActivity;
import android.os.Bundle;
import android.content.Intent;
import android.widget.Button;

public class MainActivity extends AppCompatActivity {

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);

        Button buttonStart = findViewById(R.id.button_start);
        buttonStart.setOnClickListener( v -> {
            Intent intent = new Intent(getApplication(), TestService.class);
            intent.putExtra("REQUEST_CODE", 1);

            // Serviceの開始
            //startService(intent);
            startForegroundService(intent);
        });

        Button buttonStop = findViewById(R.id.button_stop);
        buttonStop.setOnClickListener(nv -> {
            Intent intent = new Intent(getApplication(), TestService.class);
            // Serviceの停止
            stopService(intent);
        });
    }
}

//package your.package.name;

import androidx.appcompat.app.AppCompatActivity;

import android.os.Bundle;

import android.content.Intent;

import android.widget.Button;

public class MainActivity extends AppCompatActivity {

@Override

protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {

super.onCreate(savedInstanceState);

setContentView(R.layout.activity_main);

Button buttonStart = findViewById(R.id.button_start);

buttonStart.setOnClickListener( v -> {

Intent intent = new Intent(getApplication(), TestService.class);

intent.putExtra("REQUEST_CODE", 1);

// Serviceの開始

//startService(intent);

startForegroundService(intent);

});

Button buttonStop = findViewById(R.id.button_stop);

buttonStop.setOnClickListener(nv -> {

Intent intent = new Intent(getApplication(), TestService.class);

// Serviceの停止

stopService(intent);

});

}

　
サービス側では、MediaPlayerを使ってmp3を再生させてみます。
MediaPlayerについてはこちらで解説しています。

mediaplyer a01 100x100 - [Android] Service の使い方

[Android] 簡単なMediaPlayerで音楽を再生する

MediaPlayer()を使って簡単な音楽再生アプリが作れます。Audioを扱うものとしては他にはSoundPoolやAudioTrack...

Rawフォルダーを作成して適当なmp3の音楽ファイルを入れておきます。

以下のJavaクラスを作成しコーディング

TestService.java

//package your.package.name;

import androidx.annotation.Nullable;
import android.app.Notification;
import android.app.NotificationChannel;
import android.app.NotificationManager;
import android.app.PendingIntent;
import android.app.Service;
import android.content.Context;
import android.content.Intent;
import android.media.MediaPlayer;
import android.os.IBinder;
import android.util.Log;
import android.widget.Toast;


public class TestService extends Service  {

    private MediaPlayer mediaPlayer;
    private int counter = 0;

    @Override
    public void onCreate() {
        super.onCreate();
        Log.d("debug", "onCreate()");

        // ..\res\raw\sample.mp3 
        mediaPlayer = MediaPlayer.create(this, R.raw.sample);

    }

    @Override
    public int onStartCommand(Intent intent, int flags, int startId) {

        Log.d("debug", "onStartCommand()");

        int requestCode = intent.getIntExtra("REQUEST_CODE",0);
        Context context = getApplicationContext();
        String channelId = "default";
        String title = context.getString(R.string.app_name);

        PendingIntent pendingIntent =
                PendingIntent.getActivity(context, 
                    requestCode, intent, PendingIntent.FLAG_IMMUTABLE);

        NotificationManager notificationManager =
                (NotificationManager)context
                .getSystemService(Context.NOTIFICATION_SERVICE);

        // Notification　Channel 設定
        NotificationChannel channel = new NotificationChannel(
                channelId, title , NotificationManager.IMPORTANCE_DEFAULT);

        if(notificationManager != null){
            notificationManager.createNotificationChannel(channel);

            Notification notification = new Notification.Builder(context, channelId)
                    .setContentTitle(title)
                    // android標準アイコンから
                    .setSmallIcon(android.R.drawable.ic_media_play)
                    .setContentText("MediaPlay")
                    .setAutoCancel(true)
                    .setContentIntent(pendingIntent)
                    .setWhen(System.currentTimeMillis())
                    .build();

            // startForeground
            startForeground(1, notification);

            audioStart();
        }

        return START_NOT_STICKY;
        //return START_STICKY;
        //return START_REDELIVER_INTENT;
    }


    private void audioStart(){
        counter++;
        Log.d("debug","audioStart: "+String.valueOf(counter));

        if(mediaPlayer != null){

            // ループ
            mediaPlayer.setLooping(true);

            // ループしない
            //mediaPlayer.setLooping(false);

            // 再生する
            mediaPlayer.start();

            // トースト
            String str ="Start Walking\n(c)Music-Note.jp";
            Toast toast = Toast.makeText(this, str, Toast.LENGTH_LONG);
            toast.show();

            // 終了を検知するリスナー
            mediaPlayer.setOnCompletionListener(new MediaPlayer.OnCompletionListener() {
                @Override
                public void onCompletion(MediaPlayer mp) {
                    Log.d("debug","end of audio");

                    audioStop();
                    // Service終了
                    stopSelf();

                }
            });
        }
    }

    private void audioStop() {
        // 再生終了
        mediaPlayer.stop();
        // リセット
        mediaPlayer.reset();
        // リソースの解放
        mediaPlayer.release();

        mediaPlayer = null;
    }

    @Override
    public void onDestroy() {
        super.onDestroy();

        Log.d("debug", "onDestroy()");

        if(mediaPlayer != null){
            Log.d("debug","end of audio");
            audioStop();
        }
        // Service終了
        stopSelf();

    }

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

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//package your.package.name;

import androidx.annotation.Nullable;

import android.app.Notification;

import android.app.NotificationChannel;

import android.app.NotificationManager;

import android.app.PendingIntent;

import android.app.Service;

import android.content.Context;

import android.content.Intent;

import android.media.MediaPlayer;

import android.os.IBinder;

import android.util.Log;

import android.widget.Toast;

public class TestService extends Service {

private MediaPlayer mediaPlayer;

private int counter = 0;

@Override

public void onCreate() {

super.onCreate();

Log.d("debug", "onCreate()");

// ..\res\raw\sample.mp3

mediaPlayer = MediaPlayer.create(this, R.raw.sample);

}

@Override

public int onStartCommand(Intent intent, int flags, int startId) {

Log.d("debug", "onStartCommand()");

int requestCode = intent.getIntExtra("REQUEST_CODE",0);

Context context = getApplicationContext();

String channelId = "default";

String title = context.getString(R.string.app_name);

PendingIntent pendingIntent =

PendingIntent.getActivity(context,

requestCode, intent, PendingIntent.FLAG_IMMUTABLE);

NotificationManager notificationManager =

(NotificationManager)context

.getSystemService(Context.NOTIFICATION_SERVICE);

// Notification　Channel 設定

NotificationChannel channel = new NotificationChannel(

channelId, title , NotificationManager.IMPORTANCE_DEFAULT);

if(notificationManager != null){

notificationManager.createNotificationChannel(channel);

Notification notification = new Notification.Builder(context, channelId)

.setContentTitle(title)

// android標準アイコンから

.setSmallIcon(android.R.drawable.ic_media_play)

.setContentText("MediaPlay")

.setAutoCancel(true)

.setContentIntent(pendingIntent)

.setWhen(System.currentTimeMillis())

.build();

// startForeground

startForeground(1, notification);

audioStart();

}

return START_NOT_STICKY;

//return START_STICKY;

//return START_REDELIVER_INTENT;

}

private void audioStart(){

counter++;

Log.d("debug","audioStart: "+String.valueOf(counter));

if(mediaPlayer != null){

// ループ

mediaPlayer.setLooping(true);

// ループしない

//mediaPlayer.setLooping(false);

// 再生する

mediaPlayer.start();

// トースト

String str ="Start Walking\n(c)Music-Note.jp";

Toast toast = Toast.makeText(this, str, Toast.LENGTH_LONG);

toast.show();

// 終了を検知するリスナー

mediaPlayer.setOnCompletionListener(new MediaPlayer.OnCompletionListener() {

@Override

public void onCompletion(MediaPlayer mp) {

Log.d("debug","end of audio");

audioStop();

// Service終了

stopSelf();

}

});

}

private void audioStop() {

// 再生終了

mediaPlayer.stop();

// リセット

mediaPlayer.reset();

// リソースの解放

mediaPlayer.release();

mediaPlayer = null;

}

@Override

public void onDestroy() {

super.onDestroy();

Log.d("debug", "onDestroy()");

if(mediaPlayer != null){

Log.d("debug","end of audio");

audioStop();

}

// Service終了

stopSelf();

}

@Nullable

@Override

public IBinder onBind(Intent intent) {

return null;

}

　
permissionとServiceの設定を入れます
AndroidManifest.xml

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<manifest xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    ...
    <!-- API 28 -->
    <uses-permission android:name="android.permission.FOREGROUND_SERVICE" />

    <application
        ...
        </activity>

        <service android:name=".TestService" />

    </application>

</manifest>

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>

<manifest xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"

...

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

<application

...

</activity>

</application>

</manifest>

その他ファイル

レイアウトです。簡単にするためLinearLayoutを使いました。
activity_main.xml

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<androidx.constraintlayout.widget.ConstraintLayout 
    xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    xmlns:app="http://schemas.android.com/apk/res-auto"
    xmlns:tools="http://schemas.android.com/tools"
    android:layout_width="match_parent"
    android:layout_height="match_parent"
    tools:context=".MainActivity">

    <Button
        android:id="@+id/button_start"
        android:text="@string/start"
        android:layout_margin="40dp"
        android:layout_width="match_parent"
        android:layout_height="wrap_content"
        app:layout_constraintBottom_toBottomOf="parent"
        app:layout_constraintLeft_toLeftOf="parent"
        app:layout_constraintRight_toRightOf="parent"
        app:layout_constraintTop_toTopOf="parent"
        app:layout_constraintVertical_bias="0.4" />

    <Button
        android:id="@+id/button_stop"
        android:text="@string/stop"
        android:layout_margin="40dp"
        android:layout_width="match_parent"
        android:layout_height="wrap_content"
        app:layout_constraintBottom_toBottomOf="parent"
        app:layout_constraintLeft_toLeftOf="parent"
        app:layout_constraintRight_toRightOf="parent"
        app:layout_constraintTop_toTopOf="parent"
        app:layout_constraintVertical_bias="0.6" />

</androidx.constraintlayout.widget.ConstraintLayout>

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>

<androidx.constraintlayout.widget.ConstraintLayout

xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"

xmlns:app="http://schemas.android.com/apk/res-auto"

xmlns:tools="http://schemas.android.com/tools"

android:layout_width="match_parent"

android:layout_height="match_parent"

tools:context=".MainActivity">

<Button

android:id="@+id/button_start"

android:text="@string/start"

android:layout_margin="40dp"

android:layout_width="match_parent"

android:layout_height="wrap_content"

app:layout_constraintBottom_toBottomOf="parent"

app:layout_constraintLeft_toLeftOf="parent"

app:layout_constraintRight_toRightOf="parent"

app:layout_constraintTop_toTopOf="parent"

app:layout_constraintVertical_bias="0.4" />

<Button

android:id="@+id/button_stop"

android:text="@string/stop"

android:layout_margin="40dp"

android:layout_width="match_parent"

android:layout_height="wrap_content"

app:layout_constraintBottom_toBottomOf="parent"

app:layout_constraintLeft_toLeftOf="parent"

app:layout_constraintRight_toRightOf="parent"

app:layout_constraintTop_toTopOf="parent"

app:layout_constraintVertical_bias="0.6" />

</androidx.constraintlayout.widget.ConstraintLayout>

　
strings.xml

<resources>
    <string name="app_name">YourAppName</string>
    <string name="start">Start Service</string>
    <string name="stop">Stop Service</string>
</resources>

<string name="app_name">YourAppName</string>

<string name="start">Start Service</string>

<string name="stop">Stop Service</string>

</resources>

　
これでアプリを終了、マルチタスクメニューから削除してもmp3が再生されています。
　

　
ただし、あまり調子に乗っていると、Systemから「○○が電池をしようしています」とユーザーにチクられます。

　
また、このstartForegroundService()もAndroid 8.0からなので、APIによる切り分けが必要になりそうです。
　
関連ページ：

　
References:
サービス | Android Developers
バックグラウンド実行制限 | Android Developers
Service | Android Developers