Android 开发艺术探索读书笔记 2 -- IPC 机制

本篇文章主要介绍以下几个知识点：

• Android IPC简介；
• Android 中的多进程模式 ；
• IPC基础概念介绍 。

hello，夏天 (图片来源于网络)

2.1 Android IPC简介

IPC 是 Inter-Process Communication 的缩写，含义是进程间通信或跨进程通信，指两个进程间进行数据交互的一个过程。

• 线程：是CPU调度的最小单元，同时是一种有限的系统资源

• 进程：一般指一个执行单元，在PC和移动设备上指一个程序或一个应用

一个进程可包含多个线程，进程和线程是包含与被包含的关系。

最简单的情况下，一个进程中可以只有一个线程，即主线程，在 Android 里主线程也叫 UI 线程，在 UI 线程里才能操作界面元素。

若一个进程中要执行大量耗时的任务，把这些任务放在主线程中去执行就会造成界面无法响应，在 Android 中叫做 ANR (Application Not Responding)，即应用无响应，这时要把这些耗时的任务放在线程中即可。

2.2 Android 中的多进程模式

Android 中通过给四大组件指定 android:process 属性，可轻易开启多进程模式，但实际使用过程中却暗藏杀机，甚至弊大于利。

2.2.1 开启多进程模式

正常情况下，在 Android 中多进程是指一个应用中存在多个进程的情况，这里不讨论两个应用之间的情况。

在 Android 中使用多进程只有一种方法，那就是给四大组件指定 android:process，即无法给一个线程或实体类指定其运行时所在的进程（通过 JNI 在 native 层去 fork 一个新的进程，是一种非常规的创建多进程方式，暂不考虑此方式），如下：

上面分别为 SecondActivity 和 ThirdActivity 指定了 process 属性，当运行程序时发现进程列表末尾存在三个进程，说明成功的开启了多进程。

上面 SecondActivity 和 ThirdActivity 的进程名分别为：remote 和 包名.remote，有两方面区别：

1. “：”的含义是指在当前的进程名前附加上包名，是一种简单写法，SecondActivity 的完整进程名为 com.wonderful.androidartexplore：remote，而 ThirdActivity 中的申明方式，是一种完整的命名方式，不会附加包名信息；

2. 进程以”：“开头的属于当前应用的私有进程，其他应用的组件不可以和它跑在同一个进程中，而进程名不以”：“开头的进程属于全局进程，其他应用通过ShareUID方式可以和它跑在同一进程中。

2.2.2 多进程模式的运行机制

所有运行在不同进程中的四大组件，只要它们之间需要通过内存来共享数据，都会共享失败，这也是多进程带来的主要影响，正常情况下四大组件中间不可能不通过一些中间层来共享数据，那么通过简单地指定进程名来开启多进程都会无法正确运行。

当然，特殊情况下，某些组件之间不需要共享数据，这时可直接指定 android:process属性来开启多进程，但这种场景不常见，几乎所有情况都需要共享数据。

一般来说，使用多进程会造成如下几方面的问题：

（1）静态成员和单例模式完全失效。

（2）线程同步机制完全失效。

（3）SharedPreferences的可靠性下降。

（4）Application会多次创建。

对于问题1，Android 为每个进程都分配一个独立的虚拟机，不同的虚拟机在内存上有不同的地址空间，这就导致在不同的虚拟机中访问同一个类的对象会产生多份副本。

对于问题2，本质上和第一个问题是类似的，既然都不是一块内存了，那么不管是锁对象还是锁全局类都无法保证线程同步，因为不同进程锁都不是同一个对象。

对于问题3，是因为SharedPreferences不支持两个进程同时去执行写操作，否则会导致一定几率的数据丢失，这是因为SharedPreferences底层是通过读/写XML文件来实现的，并发读/写都有可能出问题

对于问题4，当一个组件跑在一个新的进程中时，由于系统要在创建新的进程同时分配独立的虚拟机，此过程就是启动一个应用的过程，相当于系统又把这个应用重启动了一遍，从而创建新的 Application。

或者说，运行在同一个进程中的组件是属于同一个虚拟机和同一个 Application 的，同理，运行在不同进程中的组件是属于两个不同的虚拟机和 Application 的。

2.3 IPC 基础概念介绍

IPC 中的一些基础概念，主要包含三方面内容：Serializable接口，Parcelable接口以及Binder。

Serializable 和 Parcelable 接口可以完成对象的序列化过程，当需要通过 Intent 和 Binder 传输数据时就需要用到它们。

当把对象持久化到存储设备上或通过网络传输给其他客户端时，也需要使用 Serializable 来完成对象的持久化。

2.3.1 Serializable 接口

2.3.2 Parcelable 接口

2.3.3 Binder

2.4 Android 中的 IPC 方式

2.4.1 使用Bundler

2.4.2 使用文件共享

2.4.3 使用Messenger

2.4.4 使用AIDL

2.5 Binder 连接池

2.6 选用合适的 IPC 方式

IPC 方式的优缺点和适用场景