Android的IPC机制

IPC是Inter-Process Communication的缩写，含义为进程间通信或跨进程通信，是指两个进程之间进行数据交换的过程。

进程和线程是两个不同的概念，它们之间是包含与被包含的关系。
进程：一个执行单元，指一个程序或应用；
线程：CPU调度的最小单元；
一个进程可以包含多个线程。

Android应用内多进程唯一的方法：给四大组件在AndroidMenifest中指定android:process属性，无法给一个实体类或一个线程指定其运行时所在的进程。
（非常规的多进程方法：通过JNI在native层去fork一个新的进程。这种方法属于特殊情况，不是常用的创建多进程的方式，暂不讨论）

进程名命名方式：
以“:”开头的进程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进程中；
不以“:”开头的进程属于全局进程，其他应用通过ShareUID的方式可以和它跑在同一进程中（要求两个应用具有相同的ShareUID并且签名相同）。

Android会为每个进程分配一个独立的虚拟机，这个过程就是启动一个应用的过程，不同的虚拟机在内存分配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。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，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。所以，应用内使用多进程会造成如下问题：
(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会多次重建。

为了解决进程间数据共享问题，提供了如下几种IPC方式：

1. 使用Bundle

我们知道，Activity、Service、BroadcastReceiver都支持在Intent中传递Bundle数据，由于Bundle实现了Parcelable接口，所以它可以在不同进程间传输，我们只要在Bundle中附加需要传输给其他进程的数据并通过Intent发送出去即可。注意，传输的数据必须能够被序列化。

2. 使用文件共享

两个进程可以通过读/写同一个文件来交换数据，这种方式来共享数据对文件格式没有具体要求，只要约定好格式即可。这种方式的局限性在于，可能出现并发读/写的问题，导致读出的内容不是最新的，并发写的话更严重。所以，这种方式适合在对数据同步要求不高的进程之间通信，并要妥善处理并发读/写的问题。

注意：SharedPreferences是个特例，它也属于文件的一种，但是系统对它的读/写有一定的缓存策略，在内存中会有一份SharedPreferences文件的缓存，因此在多进程模式下，系统对它的读/写就变得不可靠，面对高并发的读/写操作，它有很大几率会丢失数据，因此，不建议在进程间通信使用SharedPreferences。

3. 使用AIDL

大致流程：服务端首先要创建一个Service来监听客户端的连接请求，然后创建一个AIDL文件，将暴露给客户端的接口在这个AIDL文件中声明，接着创建一个类继承自AIDL接口中的Stub类并实现Stub中的抽象方法，在Service的onBind方法中返回这个类对象；最后，客户端绑定服务端service，建立连接后就可以访问服务端方法了。详情链接

4. 使用Messenger

Messenger译为信使，可以在不同进程中传递Message对象，在Message中放入需要传递的数据即可。它是一种轻量级的IPC方案，底层实现是AIDL。
它一次处理一个请求，在服务端不需要考虑线程同步的问题，因为在服务端不存在并发执行的情形。实现一个Messenger的步骤：

服务端首先要创建一个Service来监听客户端的连接请求，同时创建一个Handler并通过它来创建一个Messenger对象，然后在Service的onBind中返回这个Messenger对象底层的Binder。
客户端首先要绑定服务端的Service，绑定成功后用服务端返回的IBinder对象创建一个Messenger对象，通过这个Messenger就可以向服务端发送消息了，消息类型为Message对象。当客户端需要服务端回应时，还需要创建一个Handler并创建一个新的Messenger，并把这个Messenger对象通过Message的replyTo参数传递给服务端，服务端通过这个replyTo参数就可以回应客户端了。

Messenger工作流程.png

5. 使用ContentProvider

6. 使用Socket

Socket氛围流式套接字和用户数据报套接字，分别对应网络控制传输层的TCP和UDP协议。进程间通信一般不选用此方式，故本章节对此方式不做详细介绍。
TCP协议：面向连接的协议，提供稳定的双向通信功能。TCP连接的建立需要经过“三次握手”，本身也提供了超时重传机制，有很高的稳定性；
UDP协议：无连接的协议，提供不稳定的单向通信功能。在性能上，UDP有更好的效率，缺点是不保证数据一定能够正确传输，尤其在网络拥塞的情况下。

总结：IPC方式对比（优缺点及适用场景）

IPC方式对比（优缺点及适用场景）.png