安卓进程间通信浅谈
Case: /Users/lucas/AndroidStudioProjects/aidldemo-master
一：操作系统
从操作系统原理去看，进程通信主要有三个方法：共享存储、消息传递、管道通信。
二：安卓中的IPC
进程间通信的几种方式：Intent（Bundle），文件共享，Messenger，AIDL，ContentProvider，Socket等。
- Bundle实现了Parcelable接口
- 优点：简单易用
- 缺点：只能传递Bundle支持的数据类型
- 使用场景：四大组件间的进程通讯
- 文件共享
- 优点：简单易用
- 缺点：不适合高并发的场景，不能做到即使通讯
- 使用场景：无并发访问的情景，简单的交换数据，实时性要求不高
- AIDL
- 优点：功能强大，支持一对多并发通讯，支持实时通信
- 缺点：一定要处理好线程同步的问题
- 使用场景：一对多进行通讯，有RPC（远程过程调用协议）的需求
- Message
- 优点：功能一般，支持一对多串行通讯，支持实时通信
- 缺点：不能更好的处理高并发场景，不支持RPC，数据通过Message进行传输，因此只能支持Bundle支持的数据类型
- 使用场景：低并发的一对多的实时通讯，没有RPC的需求或者说没有返回结果的RPC
- ContentProvider
- 优点：主要用于数据访问，支持一对多的并发数据共享
- 缺点：受约束，主要支队数据源的曾删改查
- 使用场景：一对多的数据共享
- Socket（套接字）
- 优点：功能强大，通过读写网络传输字节流，支持一对多的并打的实时通讯
- 缺点：不支持直接的RPC
- 使用场景：万络数据的交换
- BroadcastReceiver
- 优点：操作简单，支持一对多实时通信
- 缺点：只支持数据单向传递，效率低且安全性不高
- 使用场景：一对多的低频单向通信
Android之所以选择Binder，有2个方面原因
- 安全，每个进程都会被Android系统分配UID和PID，不想传统的在数据里加入UID，这就让那些恶意进程无法直接和其他进程通信，进程间通信的安全性得到提升
- 高效，像Socket之类的IPC每次数据拷贝都需要2次，而Binder只需要一次，在手机上这种资源紧张的情况下很重要
2.1 AIDL
AIDL是Android中实现跨进程通信(Inter-Process Communication)的一种方式。AIDL的传输数据机制基于Binder，Binder对传输数据大小有限制， 传输超过1M的文件就会报android.os.TransactionTooLargeException异常（注1），一种解决办法就是使用匿名共享内存进行大文件传输。
2.1：共享内存简介
共享内存是进程间通信的一种方式，通过映射一块公共内存到各自的进程空间来达到共享内存的目的。
对于进程间需要传递大量数据的场景下，这种通信方式是十分高效的，但是共享内存并未提供同步机制，一个进程写共享内存时，并无自动机制可以阻止第二个进程开始对它进行读取，所以我们需要类似信号量机制来同步对共享内存的访问。
Android中的匿名共享内存(Ashmem)是基于Linux共享内存的，借助Binder+文件描述符(FileDescriptor)实现了共享内存的传递。它可以让多个进程操作同一块内存区域，并且除了物理内存限制，没有其他大小限制。相对于Linux的共享内存，Ashmem对内存的管理更加精细化，并且添加了互斥锁。Java层在使用时需要用到MemoryFile，它封装了native代码。Android平台上共享内存通常的做法如下：
- 进程A通过
MemoryFile创建共享内存，得到fd(FileDescriptor) - 进程A通过fd将数据写入共享内存
- 进程A将fd封装成实现
Parcelable接口的ParcelFileDescriptor对象，通过Binder将ParcelFileDescriptor对象发送给进程B - 进程B获从
ParcelFileDescriptor对象中获取fd，从fd中读取数据
2.2：AIDL使用方法
服务端：1.创建接口，2.定义binder，实现接口，3.创建服务，返回binder；
客户端：1.绑定服务，2.实现ServiceConnection绑定监听，3.在绑定成功的回调中，将IBinder转换成AIDL的接口代理对象。
客户端和服务端绑定成功后，就可以通过AIDL的接口代理对象，就像直接调用本地方法一样，调用服务端的方法了。需要注意的是，AIDL间传递的对象要实现Parcelable接口。
2.3：AIDL的回调
原理：和常用的callback接口是一样的，只不过aidl的callback回调是在两个进程内。
服务器：ITaskBinder.Stub() + callback接口
客户端：定义一个calback的具体实现，拿服务端service ，里面register这个callback，然后服务端ITaskBinder.Stub() ->里面callback.xx()，于是调用到客户端定义的callback实现
在aidl文件中，通过oneway修饰，申明方法为异步
2.4：AIDL的底层：binder
两者关系：
AIDL定义的接口，它除了是一个接口以外，它还是一个Binder对象，支持在接口和Binder之间相互转换（asBinder(), asInterface()）。创建了AIDL接口后，系统会自动生成其对应的Binder类，它继承了IInterface， 内部有一个静态抽象类Stub和Stub内部的Proxy类。其中Stub继承了Binder类，所以AIDL中的Stub即为一个Binder对象。
binder：
从代码的角度来说，Binder 是 Android 系统源码中的一个类，它实现了 IBinder 接口；
从 IPC 角度来说，Binder 是 Android 中的一种跨进程通信方式；
从 Android Framework 角度来讲，Binder 是 ServiceManager 连接各种 Manager（ActivityManager、WindowManager 等等）和相应 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，客户端就可以和服务端进行通信，这里的服务包括普通服务和基于 AIDL 的服务。
AIDL的作用是实现跨进程通讯使用方法也非常的简单，他的设计模式是典型的C/S架构。客户端通过绑定服务端，获取了服务端的IBinder对象，这个IBinder对象，就是代理模式中的那个代理（或者说是c语音中的指针，指向了服务端），然后客户端通过这个代理对象，就可以通过transact方法，向服务端发送数据，实现了进程间的通讯。
2.1 Intent
使用例子：
Intent intent = new Intent(Intent.ACTION_MAIN);
intent.addCategory(Intent.CATEGORY_LAUNCHER);
intent.putData... //放一些你需要传递的数据
ComponentName componentName = new ComponentName("com.lucas.test", "com.lucas.test.Main2Activity");//要跳转的包名以及类名
intent.setComponent(componentName);
startActivity(intent);
弊端：Intent 只能传递简单的对象，对象必须实现Pacelable接口序列化。
三：（补充）Binder数据限制
Binder传输数据限制原因：
- 1.每个进程中会有多个Binder线程，而这些Binder线程又共享创建进程的时候开辟的1M-8K的内存空间，所以在每个Binder线程传输数据的时候，不可能传递1M-8K；
- 2.另外开辟的这部分内存空间，还会有一些堆栈以及代码块等占用部分内存。
注意
- 注1：普通的由 Zygote fork 而来的用户进程，所映射的Binder内存大小是不到1M的，准确说是
#define BINDER_VM_SIZE ((1*1024*1024) - (4096 *2))这个限制定义在frameworks/native/+/4d2f4bb/libs/binder/ProcessState.cpp类中，如果传输数据超过这个大小，系统就会报错，因为Binder本身就是为了进程间频繁而灵活的通信所设计的，并不是为了拷贝大数据而使用的。
参考
一道面试题：使用AIDL实现跨进程传输一个2M大小的文件：https://juejin.cn/post/6990379493235884062
Android intent 传递数据的大小限制：https://blog.csdn.net/u011033906/article/details/117276922
Android 跨进程通信-（十）Binder机制传输数据限制—罪魁祸首Binder线程池：https://blog.csdn.net/nihaomabmt/article/details/116701810