Android create background service

Фоновая работа в Android: обзор возможностей WorkManager

В мобильных приложениях широко востребованы различные виды фоновой работы. Зачастую нужно поддерживать работу в офлайне, планировать какие-либо долгие и повторяющиеся задачи на определенное время, выполнять «тяжелые» задачи без привязки к сценариям пользовательского взаимодействия.

Например, в ритейле мерчендайзерам бывает необходимо в конце каждого рабочего дня отправлять фотоотчеты на сервер и удалять их из памяти телефона, чтобы не занимать место. А для работы онлайн-кассы требуется в фоновом режиме загружать актуальный справочник товаров. В этой статье мы рассмотрим один из самых популярных инструментов для реализации фоновой работы – WorkManager из Android Jetpack.

Для фоновой работы в Android существует множество изначально реализованных нативных решений, таких как AlarmManager, Handler, IntentService, SyncAdapter, Loader. Однако, их судьба складывается по-разному:

Handler до сих пор повсеместно используется, но, в основном, для посылки эвентов в очередь событий главного потока.

На действия AlarmManager система Android накладывает все больше ограничений, также он имеет довольно раздутое API для работы.

IntentService, используемый для обработки операций в рабочем потоке, начиная с Android API 30 стал deprecated.

Loader имеет привязку к жизненному циклу Activity/Fragment и, с появлением более новых, удобных инструментов, позволяющих решать схожие задачи, морально устарел.

SyncAdapter также морально устарел, не имеет возможности задавать условия запуска задач, создавать цепочки задач.

Начиная с Android 5.0 появился JobScheduler, позволяющий задавать условия запуска задач (устройство на зарядке, подключено к wi-fi и т.д.). Его работа основана на Service, и, чтобы обработка прошла асинхронно, необходимо самостоятельно запустить рабочий поток, а также вызвать необходимые методы JobService для избежания утечек. Все описанное повышает вероятность ошибок и доступно только с api 21.

Учитывая перечисленные ограничения, разработчики столкнулись с потребностью в таком инструменте, который может инкапсулировать работу по избежанию утечек и обращению с потоками, а также предоставить удобное API для запуска асинхронных, повторяющихся, откладываемых задач. В результате в 2018 году был выпущен Android Jetpack, частью которого стал WorkManager (познакомиться с ним подробнее можно, в частности, здесь).

Далее рассмотрим подробнее особенности работы.

WorkManager предоставляет удобные инструменты для описанных выше задач, совместим с корутинами, RxJava2, другими Jetpack библиотеками, может работать в мультипроцессном режиме. Доступен он начиная с API 14 за счет использования под капотом уже знакомых инструментов.

1) Описание и добавление задачи

Для описания задачи необходимо унаследоваться от класса Worker и определить метод doWork():

Код внутри метода doWork() будет выполнен в рабочем потоке WorkManager’a.

Далее задачу можно сделать разовой с помощью OneTimeWorkRequestBuilder.

Либо ее можно сделать периодической с помощью PeriodicWorkRequestBuilder.

В обоих случаях мы передали в качестве generic-параметра класс Worker’a, определенный нами.

В случае периодической задачи мы дополнительно определили интервал ее выполнения — 30 минут (минимально доступный интервал составляет 15 минут; если мы поставим интервал меньше 15 минут, то WorkManager повысит его до 15). А также параметр flex — 25 минут. Этот параметр ограничивает окно запуска задачи: она будет запущена не в любой момент интервала, а между 25 и 30 минутами.

Также для задачи можно установить начальную задержку и тег, по которому задача однозначно будет найдена в списке запланированных задач.

После создания задачи мы добавляем ее в очередь WorkManager’a.

2) Критерии запуска задачи

Мы можем задать необходимые условия для запуска задачи:

После этого констрейнты добавляются в билдере work request’a.

Рассмотрим перечисленные условия запуска:

setRequiresCharging (boolean requiresCharging) — критерий: зарядное устройство должно быть подключено.

setRequiresBatteryNotLow (boolean requiresBatteryNotLow) — критерий: уровень батареи не ниже критического (задача начинает выполняться при уровне заряда больше 20, а останавливается при значении меньше 16).

setRequiredNetworkType (NetworkType networkType) — критерий: наличие интернета. Мы можем указать, какой именно тип сети интернет (NetworkType) должен быть при запуске задачи. Тип соединения с сетью может быть:

CONNECTED — WiFi или Mobile Data

UNMETERD — только WiFi

METERED — только Mobile Data

NOT_ROAMING — интернет не должен быть роуминговым;

NOT_REQUIRED — интернет не нужен.

setRequiresDeviceIdle (boolean requiresDeviceIdle) — критерий: девайс не используется какое-то время и ушел “в спячку”. Работает на API 23 и выше.

setRequiresStorageNotLow (boolean requiresStorageNotLow) — критерий: на девайсе должно быть свободное место, не меньше критического порога.

3) Цепочки задач

WorkManager может выполнять несколько разовых задач последовательно друг за другом. При этом задача, для которой не выполнены критерии запуска, будет ожидать их соблюдения вместе с теми, что идут после нее. Если порядок задач не важен, можно запустить их параллельно.

Периодические задачи ставить в цепочку нельзя.

В данном примере мы параллельно запускаем задачи myWorkRequest1, myWorkRequest2. После их выполнения будут параллельно выполняться задачи myWorkRequest3, myWorkRequest4. Затем — задача myWorkRequest5. Данный пример можно переписать, выделив параллельные запросы в цепочки. После чего две получившиеся цепочки можно передать в метод combine() класса WorkContinuation для параллельного исполнения:

4) Уникальная цепочка задач

Мы можем сделать последовательность задач уникальной. Для этого нужно начать последовательность методом beginUniqueWork():

В этот метод мы передали название уникальной цепочки, стратегию действий при коллизии цепочек с одинаковым именем и саму задачу (можно передать список задач).

Стратегий может быть несколько:

REPLACE – остановка последовательности с таким же именем, и запуск новой;

KEEP – оставит в работе текущую выполняемую последовательность, а новая будет проигнорирована;

APPEND – запустит новую последовательность после выполнения текущей.

5) Отмена задачи

Для отмены задачи у класса WorkManager есть следующие методы:

cancelAllWork() — отменяет все запланированные задачи (и не только вашим приложением);

cancelAllWorkByTag(String tag) — отменяет все задачи с указанным тегом;

cancelUniqueWork(String uniqueWorkName) — отменяет уникальную цепочку задач с указанным именем;

cancelWorkById(UUID id) — отменяет задачу по указанному id.

6) Статусы задач

Статусы и жизненный цикл задачи может быть различным, в зависимости от того, разовая она или нет. Возможны следующие статусы задач:

ENQUEUED – задача запланирована;

RUNNING – задача выполняется;

SUCCEEDED (SUCCESS) – задача выполнена, терминальное состояние;

FAILED (FAILURE) – задача не была выполнена, не повторять, терминальное состояние;

RETRY – задача не была выполнена, повторить через некоторое время;

BLOCKED – задача включена в цепочку, и ее очередь выполнения еще не наступила;

CANCELLED – задача отменена, терминальное состояние.

Для разовой задачи возможен следующий флоу:

Если одна из разовых задач включена в цепочку и завершилась с состоянием FAILED, следующие за ней по цепочке задачи будут отменены.

Для периодической задачи существует другой флоу:

Как мы видим, для периодической задачи существует одно терминальное состояние: CANCELLED.

Так как WorkManager является частью Jetpack, получить информацию о задаче можно в виде LiveData:

7) Входные и выходные данные задачи

Мы можем задать входные данные, необходимые для ее работы.

Когда задача будет запущена, мы сможем получить эти данные внутри нее с помощью:

После выполнения мы можем в Result.success() или Result.failure() передать выходные данные задачи.

8) Передача данных между задачами

При создании цепочки задач выходные данные одной задачи будут передаваться во входные данные другой. Рассмотрим такой пример. Пусть задачи myWorkRequest1 и myWorkRequest2 выполняются параллельно, затем выполняется myWorkRequest3. В результате выходные данные из первой и второй задач попадут в третью.

Так как мы задали одинаковые ключи, невозможно предположить, какое именно значение попадет в третью задачу, ведь первая и вторая задача выполняются параллельно. Важно об этом помнить.

9) InputMerger

Для преобразования нескольких выходных результатов в один входной используются реализации класса InputMerger. По умолчанию используется OverwritingInputMerger, перезаписывающий значение по уже существующему ключу. Это было видно на предыдущем примере с двумя параллельными задачами. Если же нам нужно при совпадении ключа записать все пришедшие значения, следует использовать ArrayCreatingInputMerger.

InputMerger можно задать при создании задачи. Добавим ArrayCreatingInputMerger для myWorkRequest3 из предыдущего примера.

Теперь по ключу keyA мы получим не последнее записанное значение, а массив [«value1», «value2»]. Также и для ключа keyB — [1, 2].

10) Кастомная конфигурация WorkManager

WorkManager имеет собственный провайдер, WorkManagerInitializer, который мержится в манифест приложения. Он создает пул потоков, необходимый для работы, фабрики для создания InputMerger’ов и WorkerFactory (создает объекты Worker’ов, полезна в случаях, когда класс Worker’a получил новое имя, и WorkManager должен соотнести действия, запланированные на старое имя, с новым). При необходимости эти параметры можно изменить.

Для начала нужно отключить стандартный провайдер WorkManager’a. Это делается в манифесте приложения путем объявления.

После этого нужно сделать класс нашего приложения реализацией интерфейса Configuration.Provider. И в переопределенном методе изменить нужные нам параметры. Например, заменим стандартный Executor, в потоках которых выполняется код Worker’ов, и изменим минимальный уровень логирования:

11) Тестирование

Для тестирования Worker’ов нужно подключить в проект зависимость

В этом пакете есть классы, которые помогают в тестовой среде.

Пусть у нас есть Worker, который складывает 2 числа и выдает результат в качестве выходных данных. Протестируем его:

Дополнительно можно проверить, что код Worker’a выполняется только тогда, когда выполнены все условия его запуска. А также проверить статус работы.

Пусть у нас есть тот же Worker, выполняющий сложение 2 чисел. Зададим ему условия старта и протестируем.

Заключение

WorkManager предоставляет широкие возможности для асинхронной работы, которая должна выполняться в определенном состоянии устройства, откладывать ее, планировать, выполнять параллельно, перезапускать, запускать периодически, работать в многопроцессном режиме. Также этот инструмент гарантирует выполнение задачи даже после закрытия приложения и перезагрузки устройства. А его доступность, начиная с API 14, делает его must-have инструментом для подобного рода задач.

Спасибо за внимание! Надеемся, что этот материал был полезен для вас.

Источник

How To Create, Start, Stop Android Background Service

Android background service is an android component that runs in the background. There is no GUI for users to interact with the android background service object directly, it is usually started in android activity and runs in the same thread of the activity. When users quit the android-activity, the android background service will also exit automatically. This article introduces how to create, start, stop android background service with examples.

1. How To Create Android Background Service In Android Studio.

1. Start android studio and right-click the package name in the android studio left project panel.
2. Click the menu item New —> Service —> Service.
3. Give the android background service a name by input its name in the next New Android Component window Class Name input box, check both the Exported and Enabled checkbox. If you check the Exported checkbox, then this service component can be invoked by other android apps besides the current android app. If you check the Enabled checkbox then this service component is enabled to be used by other android apps.
4. When you click the Finish button in the above window, it will create the android background service class that extends android.app.Service. It will also add the service object configuration XML data in AndroidManifest.xml file as below.

2. Android Background Service Methods.

If you want to customize the android background service component, you need to override the below methods.

1. onCreate : When the service object is created, it will run this method. This method runs only once.
2. onStartCommand : This method is invoked every time when the background service is started. You can execute tasks or start child threads in this method. Because the android background service is executed in the main activity thread, so if you do not use child threads and if the task is very time-consuming, the android activity main thread will be blocked by the service object.
3. onDestroy : This method is invoked when the background service is destroyed. You can release related resources in it such as close database connection, write data to file, etc.
4. stopSelf : If you want to stop and exit the running service in your source code, you can call this method.

3. How To Start Stop Android Background Service In Activity.

1. If you want to start an android background service in an android activity, you can run the below source code.
2. Call stopSerivce(intent) method to stop the service.
3. If you want to make sure the background service is running after you start it, you can go to Settings —> Developer options —> Running services to see it.
4. If you want to see the running andriod service in a terminal, you can run the below shell command to list all the running android services.
5. If you want to list the android service by its name, you can run the below shell command.

The result like below:

4. Android Background Service Example.

Below is this example project java files structure.

Источник