《Android开发艺术探索》读书笔记--part2 IPC进程间通信机制

IPC：Inter-Process Communication，进程间通信或跨进程通信

• part2-1 线程与进程

  一个应用程序对应一个进程，一个进程最少由一个线程(主线程)组成，线程是CUP调度的最小单位

• part2-2 Android中的多进程

  Android四大组件可以通过android:process=”“属性来开启多进程

  • Get：

    • 可通过android:process=”:remote”或android:process=”自定义进程名”配置多进程，进程名一般指定当前包名+后缀(自定义)。其中:remote为当前包名+:remote的缩写，属于当前应用的私有进程，其他应用的组件不可以跑进这个进程；自定义进程名开启的为全局进程，其他应用通过ShareUID方法可以和它跑在同一个进程中。
    • 使用多进程会带来几个问题：
      
      • 静态成员和单例模式完全失效
      • 线程同步机制完全失效
      • SharePreference可靠性下降
      • Application会多次创建

• part2-3 IPC基础

  如果一个对象想通过Intent和Binder传递，该对象需要序列化，可通过Serializable接口或Parcelable接口实现序列化。

  • Get：
    
    • Serializable
      使用Serializable接口序列化时，通过指定一个serialVersionUID可以更好的实现反序列化；如果没有指定serialVersionUID，当对象的成员发生改变时，反序列化会失败。
    • Parcelable (借用书中例子：一个典型的实现了Parcelable 接口的对象类)

public class Book implements Parcelable {
    public int bookId;
    public String bookName;
    public Book() {
    }

    public Book(int bookId, String bookName) {
        this.bookId = bookId;
        this.bookName = bookName;
    }

    //“内容描述”，如果含有文件描述符返回1，否则返回0，几乎所有情况下都是返回0
    public int describeContents() {
        return 0;
    }

    //实现序列化操作，flags标识只有0和1，1表示标识当前对象需要作为返回值返回，不能立即释放资源，几乎所有情况都为0
    public void writeToParcel(Parcel out, int flags) {
        out.writeInt(bookId);
        out.writeString(bookName);
    }

    //实现反序列化操作
    public static final Parcelable.Creator CREATOR = new Parcelable.Creator() {
        //从序列化后的对象中创建原始对象
        public Book createFromParcel(Parcel in) {
            return new Book(in);
        }
        public Book[] newArray(int size) {//创建指定长度的原始对象数组
            return new Book[size];
        }
    };

    private Book(Parcel in) {
        bookId = in.readInt();
        bookName = in.readString();
    }

}

• 对比

  Serializable是Java提供的接口，使用简单，但开销大，需进行大量I/O操作；Parcelable是Android中的序列化方式，使用麻烦，但效率高，是Android推荐使用的方式。但由于其过程复杂，我们更多使用的是Serializable。

        intent().putExtra(String name, Serializable value)
        intent().putExtra(String name, Parcelable value)
        getIntent().getSerializableExtra(name);
        getIntent().getParcelableExtra(name);

• Binder机制((难理解，详见原书，引用书中对Binder的直观描述)

  • Binder是Android中的一个类，它实现了IBinder接口。从IPC角度看，Binder是Android中一种跨进程通信的方式；Binder还可以理解为虚拟的物理设备，它的设备驱动是/dev/binder；从Framework层角度看，Binder是ServiceManager连接各种Manager和相应的ManagerService的桥梁；从Android应用层来说，Binder是客户端和服务端进行通信的媒介，当bindService的时候，服务端会返回一个包含了服务端业务调用的Binder对象，通过这个Binder对象，客户端就可以获取服务端提供的服务或者数据，这里的服务包括普通服务和基于AIDL的服务。

• Android中的IPC方式

  • Bundle

    实际开发中我们最常使用的传递数据方式，其通过了Map的key+vaule形式保存数据。Activity、Service、BrocastReviever都支持使用Intent传递Bundle数据，Bundle支持的类型有：基本类型的数据和基本类型的数组数据、String/CharSequence类型的数据和数组数据、实现了Serializable接口或Parcelable接口的对象以及一些Android支持的特殊对象。

    Get：

    Bundle内部其实是实现了Parcelable接口。

  • 使用文件共享

    适合在对数据同步要求不高的进程之间进行通信，并且要妥善处理并发读写的问题。

    Get:

    我们经常使用的Sharepreference属于特殊的文件共享方式，系统对它的读写有一定的缓存策略，会在内存中有一份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，当面对高并发读写访问的时候，有很大几率会丢失数据，因此，不建议在进程间通信中使用SharedPreferences，更多是在同一个进程或多线程中使用。

  • 使用Messenger(难理解，详见原书)

    Messenger是一种轻量级的IPC方案，它的底层实现就是AIDL，以串行的方式处理客户端发来的消息。

  • 使用AIDL(难理解，详见原书)

  • 客户端通过绑定远程服务，在onServiceConnected方法中将服务器端返回的Binder对象转换成AIDL接口，然后通过这个接口调用服务器端远程方法。

    Get：

    AIDL支持的数据类型：基本数据类型、String、CharSequence、ArrayList、HashMap、Parcelable序列化的对象以及AIDL本身

• 使用ContentProvider(详见原书)

  ContentProvider底层实现了Binder机制，系统已经做了封装，使用时变得简单，需自定义一个类继承 ContentProvider，然后覆写 query、insert、update、delete 等方法，通过URI的匹配来实现增删改查，并在 AndroidManifest 文件中进行注册。

  • 与ContentProvider相关的几个类

    ContentProvider ：内容提供者，用于对外提供数据

    ContentResolver ：内容解析者，用于获取内容提供者提供的数据

    ContentResolver.notifyChange(uri)发出消息

    ContentObserver ：内容监听器，可以监听数据的改变状态

    ContentResolver.registerContentObserver()监听消息

• 使用Socket(详见原书：基于Socket的简易网络聊天室)

• part2-4 Binder连接池(详见原书)

  当项目规模很大的时候，创建很多个Service是不对的做法，因为service是系统资源，太多的service会使得应用看起来很重，所以最好是将所有的AIDL放在同一个Service中去管理。整个工作机制是：每个业务模块创建自己的AIDL接口并实现此接口，这个时候不同业务模块之间是不能有耦合的，所有实现细节我们要单独开来，然后向服务端提供自己的唯一标识和其对应的Binder对象；对于服务端来说，只需要一个Service，服务端提供一个queryBinder接口，这个接口能够根据业务模块的特征来返回相应的Binder对象给它们，不同的业务模块拿到所需的Binder对象后就可以进行远程方法调用了。Binder连接池的主要作用就是将每个业务模块的Binder请求统一转发到远程Service去执行，从而避免了重复创建Service的过程。

• part2-4 选用合适的IPC方式

第二章内容到此结束，主要讲了进程间通信机制，由于比较多涉及到底层原理，所以以目前来说比较难以看懂