Android进程间通信全解析

一.概念

IPC(Inter-Process Communication)意为进程间通信或者跨进程通信。

首选我们需要弄懂什么是进程？和我们常提及的线程又是什么关系？
线程：CPU调度的最小单元，同时线程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。
一个进程可以包含多个线程，因此进程与线程是包含与被包含的关系。

Android是基于Linux内核的移动操作系统，它有着属于自己的进程间通信方式，而其中，最有特色的进程间通信方式就是Binder了。

二.Android中的多进程模式

1.开启多进程

在Android（此处指一个应用）中使用多进程只有一种方法，就是给四大组件在AndroidManifest中指定android:process属性，除此之外别无他法。

2.运行机制

Android为每一个应用分配了独立的虚拟机，或者说为每个进程都分配了独立的虚拟机，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。
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
运行在不同进程中的组件是属于不同的虚拟机和Application的。

三.IPC介绍

1.Serialiazable接口

Serializable是Java所提供的的一个序列化接口，它是一个空接口，为对象提供标准的序列化和反序列化操作。
通常情况我们只需要让一个类实现Serializable接口并声明一个serialVersionUID就可以让这个类的对象实现序列化。

public class User implements Serializable {
    
    private static final long serialVersionUID = 123456789L;
    
    public int id;
    
    public String name;

    ......
}

其中serialVersionUID用来辅助序列化和反序列化过程，原则上序列化后的数据中的serialVersionUID只有和当前类的serialVersionUID相同才能够正常的被反序列化。

如果不指定serialVersionUID的话，系统会通过计算当前类的hash值，自动赋给
serialVersionUID。通过手动指定serialVersionUID，可以很大程度上避免反序列化过程的失败。
如：在版本升级后，可能删除或添加了类中的成员变量，此时仍能成功的反序列化。

2.Parcelable接口

Parcelable也是一个接口，只要实现这个接口，一个类的对象就可以实现序列化并可以通过Intent和Binder传递。

public class User implements Parcelable {
    
    public int id;

    public String name;
    
    public int age;

    public User() {
    }

    //几乎所有情况下都返回0，可以忽略该方法。
    @Override
    public int describeContents() {
        return 0;
    }
    //实现序列化
    @Override
    public void writeToParcel(Parcel dest, int flags) {
        dest.writeInt(this.id);
        dest.writeString(this.name);
        dest.writeInt(this.age);
    }
    
    //实现反序列化
    protected User(Parcel in) {
        this.id = in.readInt();
        this.name = in.readString();
        this.age = in.readInt();
    }

    public static final Parcelable.Creator CREATOR = new Parcelable.Creator() {
        //调用反序列化方法
        @Override
        public User createFromParcel(Parcel source) {
            return new User(source);
        }

        @Override
        public User[] newArray(int size) {
            return new User[size];
        }
    };
}

Android系统中Intent、Bundle、Bitmap等类已经实现了Parcelable接口。

Serializable和Parcelable比较：

Serializable是Java中的序列化接口，其使用起来简单但是开销很大。
Parcelable是Android中的序列化方式，效率更高，缺点是使用较为麻烦。
此外，Parcelable主要用在内存序列化上；通过序列化实现存储和网络传输还是建议用Serializable。

3.Binder

Binder是Android中的一个类，它实现了IBinder接口。

从IPC的角度来说，Binder是Android中的一种跨进程通信方式。
从Android Framework角度来说，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，如Activity绑定Service。

Binder运行机制：
服务端中的Service给与其绑定的客户端提供Binder对象，客户端通过AIDL接口中的asInterface()将这个Binder对象转换为代理Proxy，并通过它发起RPC请求。客户端发起请求时会挂起当前线程，并将参数写入data然后调用transact()，RPC请求会通过系统底层封装后由服务端的onTransact()处理，并将结果写入reply，最后返回调用结果并唤醒客户端线程。

Binder运行机制.png

四.Android中的IPC

各种方式IPC比较图.png

AIDL文件的本质是系统为我们提供了一种快速实现Binder的工具，仅此而已。