Android应用内多进程分析和研究

        正常情况下，一个apk启动后只会运行在一个进程中，其进程名为AndroidManifest.xml文件中指定的应用包名，所有的基本组件都会在这个进程中运行。但是如果需要将某些组件（如Service、Activity等）运行在单独的进程中，就需要用到android:process属性了。我们可以为android的基础组件指定process属性来指定它们运行在指定进程中。

        对process属性的设置有两种形式：

        第一种形式如 android:process=":remote"，以冒号开头，冒号后面的字符串原则上是可以随意指定的。如果我们的包名为“com.example.processtest”，则实际的进程名为“com.example.processtest:remote”。这种设置形式表示该进程为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。

        第二种情况如 android:process="com.example.processtest.remote"，以小写字母开头，表示运行在一个以这个名字命名的全局进程中，其他应用通过设置相同的ShareUID可以和它跑在同一个进程。

        下面通过一个例子来进行一下验证。我们定义两个类：ProcessTestActivity和ProcessTestService，然后在AndroidManifest.xml文件中增加这两个类，并为我们的Service指定一个process属性，代码如下：

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<manifest xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    package="com.example.processtest"
    android:versionCode="1"
    android:versionName="1.0" >

    <uses-sdk
        android:minSdkVersion="8"
        android:targetSdkVersion="19" />

    <application
        android:name="com.example.processtest.MyApplication"
        android:icon="@drawable/ic_launcher"
        android:label="@string/app_name">
        <activity
            android:name=".ProcessTestActivity"
            android:label="@string/app_name" >
            <intent-filter>
                <action android:name="android.intent.action.MAIN" />

                <category android:name="android.intent.category.LAUNCHER" />
            </intent-filter>
        </activity>
        
        <service
            android:name=".ProcessTestService"
            android:process=":remote">
        </service>
    </application>

</manifest>

运行代码，通过DDMS进行观察，

       我们可以看到两个进程，名字分别是“com.example.processtest”和“com.example.processtest:remote”，进程ID分别为2722和2739。

       我们已经开启了应用内多进程，那么，开启多进程是不是只是我们看到的这么简单呢？其实这里面会有一些陷阱，稍微不注意就会陷入其中。开启多线程后，我们需要面临这样两个问题：

1）Application的多次重建。

2）静态成员的失效。

       我们先通过一个简单的例子来看一下第一种情况。

       Manifest文件如上面提到的，定义了两个类：ProcessTestActivity和ProcessTestService,我们只是在Activity的onCreate方法中直接启动了该Service，同时，我们自定义了自己的Application类。代码如下：

public class MyApplication extends Application {
	public static final String TAG = "viclee";
	@Override
	public void onCreate() {
		super.onCreate();
		int pid = android.os.Process.myPid();
		Log.d(TAG, "MyApplication onCreate");
		Log.d(TAG, "MyApplication pid is " + pid);
	}
}

public class ProcessTestActivity extends Activity {
	public final static String TAG = "viclee";

	@Override
	protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
		super.onCreate(savedInstanceState);
		setContentView(R.layout.activity_process_test);

		Log.i(TAG, "ProcessTestActivity onCreate");
		this.startService(new Intent(this, ProcessTestService.class));
	}
}

public class ProcessTestService extends Service {
	public static final String TAG = "viclee";

	@Override
	public void onCreate() {
		Log.i(TAG, "ProcessTestService onCreate");
	}

	@Override
	public IBinder onBind(Intent arg0) {
		return null;
	}

}

       执行上面这段代码，查看打印信息：

       我们发现MyApplication的onCreate方法调用了两次，分别是在启动ProcessTestActivity和ProcessTestService的时候，而且我们发现打印出来的pid也不相同。由于通常会在Application的onCreate方法中做一些全局的初始化操作，它被初始化多次是完全没有必要的。出现这种情况，是由于即使是通过指定process属性启动新进程的情况下，系统也会新建一个独立的虚拟机，自然需要重新初始化一遍Application。那么怎么来解决这个问题呢？

       我们可以通过在自定义的Application中通过进程名来区分当前是哪个进程，然后单独进行相应的逻辑处理。

public class MyApplication extends Application {
	public static final String TAG = "viclee";

	@Override
	public void onCreate() {
		super.onCreate();
		int pid = android.os.Process.myPid();
		Log.d(TAG, "MyApplication onCreate");
		Log.d(TAG, "MyApplication pid is " + pid);

		ActivityManager am = (ActivityManager) getSystemService(Context.ACTIVITY_SERVICE);
        List<ActivityManager.RunningAppProcessInfo> runningApps = am.getRunningAppProcesses();
        if (runningApps != null && !runningApps.isEmpty()) {
            for (ActivityManager.RunningAppProcessInfo procInfo : runningApps) {
                if (procInfo.pid == pid) {
                     if (procInfo.processName.equals("com.example.processtest")) {
                    	 Log.d(TAG, "process name is " + procInfo.processName);
                     } else if (procInfo.processName.equals("com.example.processtest:remote")) {
                    	 Log.d(TAG, "process name is " + procInfo.processName);
                     }
                }
            }
        }
	}
}

       运行之后，查看Log信息，

       图中可以看出，不同的进程执行了不同的代码逻辑，可以通过这种方式来区分不同的进程需要完成的初始化工作。

       下面我们来看第二个问题，将之前定义的Activity和Service的代码进行简单的修改，代码如下：

public class ProcessTestActivity extends Activity {
	public final static String TAG = "viclee";
	public static boolean processFlag = false;

	@Override
	protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
		super.onCreate(savedInstanceState);
		setContentView(R.layout.activity_process_test);

		processFlag = true;
		Log.i(TAG, "ProcessTestActivity onCreate");
		this.startService(new Intent(this, ProcessTestService.class));
	}
}

public class ProcessTestService extends Service {
	public static final String TAG = "viclee";

	@Override
	public void onCreate() {
		Log.i(TAG, "ProcessTestService onCreate");
		Log.i(TAG, "ProcessTestActivity.processFlag is " + ProcessTestActivity.processFlag);
	}

	@Override
	public IBinder onBind(Intent arg0) {
		return null;
	}

}

       重新执行代码，打印Log

       从上面的代码和执行结果看，我们在Activity中定义了一个标志processFlag并在onCreate中修改了它的值为true，然后启动Service，但是在Service中读到这个值却为false。按照正常的逻辑，静态变量是可以在应用的所有地方共享的，但是设置了process属性后，产生了两个隔离的内存空间，一个内存空间里值的修改并不会影响到另外一个内存空间。

       从上面的例子中我们可以看到，android实现应用内多进程并不是简单的设置属性process就可以了，而是会产生很多特殊的问题。像前面提到的，android启动多继承模式后，不仅静态变量会失效，而且类似的如同步锁机制、单例模式也会存在同样的问题。这就需要我们在使用的时候多加注意。而且设置多进程之后，各个进程间就无法直接相互访问数据，只能通过AIDL等进程间通信方式来交换数据。

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