1. 多进程使用场景
1) 应用某些模块因为特殊需求需要运行在单独进程中。如消息推送,使消息推送进程与应用进程能单独存活,消息推送进程不会因为应用程序进程crash而受影响。
2) 为加大一个应用可使用的内存,需要多进程来获取多份内存空间。
2. 如何开启多进程
给四大组件(Activity、Service、Receiver、ContentProvider)在AndroidMainfest中指定Android:process属性指定。
如果进程以”:”开头的进程,代表应用的私有进程,其他应用的组件不可以和它跑在同一个进程中;
进程不以”:”开头的进程属于全局进程,其他应用可通过shareUID可以和它跑在同一个进程中。
若两个不同应用设置了相同的shareUID,它们之间想共享数据,还需要有相同的签名才可以。
3. 多进程会造成的问题
(1) 静态成员和单例失效,数据同步失败;
Android会为每一个应用/每一个进程分配一个独立的虚拟机,不同虚拟机在内存分配上有不同的地址空间,这就导致不同虚拟机中访问同一个类对象会产生多个副本。
(2) 线程同步机制失效;
因为不同进程不是同一块内存,不同进程锁的不是同一对象。
(3) SharedPreferences可靠性下降;
SharedPreferences底层是通过读/写XML文件实现的,并发写可能会出问题,所以它不支持多个进程同时去执行写操作,否则会导致一定几率的数据丢失。
(4) Application会创建多次;
当一个组件跑在一个新进程中,系统会给它重新分配独立虚拟机,这其实就是启动一个应用的过程,故运行在不同进程中的组件属于不同的虚拟机和不同的Application。
4. 数据序列化
Intent和Binder传输数据时,或是对象持久化转存/通过网络传输给其他客户端时,需要使用Parcelable或Serializable将对象转换成可以传输的形式。
(1) Serializable接口
Serializable是Java提供的一个序列化接口,它是一个空接口,想要某个类实现序列化,只需要相应类实现Serializable接口即可。Serializable是借助ObjectOutputStream和ObjectInputStream实现对象的序列化和反序列化
一般在相应类实现Serializable类中还会定义一个final long型的serialVersionUID,不用它也能实现对象的序列化,它是用来辅助反序列化的。序列化时会把当前类的serialVersionUID写入序列化文件中,当反序列化系统会检测文件中的serialVersionUID,看它是否和当前类的serialVersionUID一致,如果一致说明序列化的类的版本和当前类的版本相同,这时可反序化成功;否则说明当前类和序列化的类相比发生了变换,如增加或减少某个成员变量,这时无法正常反序列化。
(2) Parcelable接口
在序列化过程中需要实现的功能有:
1) 序列化:由writeToParcel方法完成,最终通过Parcel中的一系列的write方法完成;
2) 反序列化:由CREATOR完成,内部标识了如何创建序列化对象和数组,最终通过Parcel的一系列read方法来完成反序列化;
3) 内容描述符:由describeContents方法来完成,几乎所有情况下该方法都返回0,仅当当前对象中存在文件描述符时返回1。
(3)两者区别
Serializable是Java中序列化接口,使用简单但开销大,序列和反序列化需要大量I/O操作;
Parcelable是Android中特有的序列化接口,使用复杂但开销小,效率高,是Android推荐的序列化方法;
Parcelable主要用在内存序列化上,如果将对象序列化到存储设备或将对象序列化后通过网络传输,过程会比较复杂,建议使用Serializable。
5. Binder
Binder是什么?
Binder是Android中的一个类,它继承了IBinder接口;
从IPC角度来说,Binder是Android中一种跨进程通信的方式;
Binder还可以理解为一种虚拟的物理设备,它的设备驱动是/dev/binder;
从AndroidFramework角度来说,Binder是ServiceManager连接各种Manager(ActivityManager, WindowManager)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时,服务端会返回一个包含了服务端业务的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数据,这里的服务包括普通服务和基于AIDL的服务。
6.android中跨进程通信方式
6.1 结合Bundle使用Intent
在一个进程中启动另一个进程的Activity, Service, Receiver组件时,可以使用Bundle附加上需要传递的消息给远程进程,并通过Intent发送出去。
6.2 使用文件共享
两个进程通过读/写同一个文件来交换数据,还可以序列化一个对象到文件系统中,从另一个进程中恢复这个对象。它的实现原理是通过ObjectOutputStream将文件写入文件中,再通过ObjectInputSteam将文件恢复。通过文件共享的方式有一定局限性,如并发读/写,读出的内容可能不是最新的,并发写就可能导致数据混乱。因此尽量避免并发写这种操作,或考虑用线程同步来限制多个线程的写操作。文件共享适合在对数据要求不高的进程之间通信。
SharedPreferences是Android提供的一种轻量级存储方案,它通过键值对方式存储数据,底层它是采用XML来存储键值对。由于系统对SharedPreferences的读写有一定的缓存策略,即在内存中会有一份SharedPreferences文件的缓存,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/写访问时,SharedPreferences会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。
6.3 使用Messenger
Messenager可以在不同进程中传递Message对象,在Message中放入我们要传递的数据。它的底层实现是AIDL,下面是Messenger的两个构造方法:
public Messenger(Handler target) {
mTarget = target.getIMessenger();
}
public Messenger(IBinder target) {
mTarget = IMessenger.Stub.asInterface(target);
}1
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不管是IMessenger还是Stub.asInterface,这种使用方法都表明它的底层是AIDL,它一次只处理一个请求,不存在线程同步问题。
实现步骤:
(1) 服务端进程
1) 定义一个Service用于客户端的绑定,建立一个Handler,在handleMessage里处理客户端发送过来的消息。
//用ServiceHandler接收并处理来自于客户端的消息
private class ServiceHandler extends Handler {
@Override
public void handleMessage(Message msg) {
if(msg.what == RECEIVE_MESSAGE_CODE){
Bundle data = msg.getData();
if(data != null){
String str = data.getString("msg");
}
//通过Message的replyTo获取到客户端自身的Messenger,
//Service可以通过它向客户端发送消息
clientMessenger = msg.replyTo;
if(clientMessenger != null){
Message msgToClient = Message.obtain();
msgToClient.what = SEND_MESSAGE_CODE;
//可以通过Bundle发送跨进程的信息
Bundle bundle = new Bundle();
bundle.putString("msg", "你好,客户端,我是MyService");
msgToClient.setData(bundle);
try{
clientMessenger.send(msgToClient);
}catch (RemoteException e){
e.printStackTrace();
Log.e("DemoLog", "向客户端发送信息失败: " + e.getMessage());
}
}
}
}
}1
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2) 通过Handler创建一个Messenger对象
//serviceMessenger是Service自身的Messenger,其内部指向了ServiceHandler的实例
//客户端可以通过IBinder构建Service端的Messenger,从而向Service发送消息,
//并由ServiceHandler接收并处理来自于客户端的消息
private Messenger serviceMessenger = new Messenger(new ServiceHandler());1
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3) 在Service的onBind中通过Messenger.getBinder()返回底层的Binder对象。
@Override
public IBinder onBind(Intent intent) {
Log.i("DemoLog", "MyServivce -> onBind");
//获取Service自身Messenger所对应的IBinder,并将其发送共享给所有客户端
return serviceMessenger.getBinder();
}1
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4) 注册服务,让其运行在单独进程中
<service
android:name=".MyService"
android:enabled="true"
android:process=":remote" >
</service>1
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(2) 客户端进程
1) 绑定服务端的Service
private ServiceConnection conn = new ServiceConnection() {
@Override
public void onServiceConnected(ComponentName name, IBinder binder) {
//客户端与Service建立连接
Log.i("DemoLog", "客户端 onServiceConnected");
//我们可以通过从Service的onBind方法中返回的IBinder初始化一个指向Service端的Messenger
serviceMessenger = new Messenger(binder);
isBound = true;
Message msg = Message.obtain();
msg.what = SEND_MESSAGE_CODE;
//此处跨进程Message通信不能将msg.obj设置为non-Parcelable的对象,应该使用Bundle
//msg.obj = "你好,MyService,我是客户端";
Bundle data = new Bundle();
data.putString("msg", "你好,MyService,我是客户端");
msg.setData(data);
//需要将Message的replyTo设置为客户端的clientMessenger,
//以便Service可以通过它向客户端发送消息
msg.replyTo = clientMessenger;
try {
Log.i("DemoLog", "客户端向service发送信息");
serviceMessenger.send(msg);
} catch (RemoteException e) {
e.printStackTrace();
Log.i("DemoLog", "客户端向service发送消息失败: " + e.getMessage());
}
}
@Override
public void onServiceDisconnected(ComponentName name) {
//客户端与Service失去连接
serviceMessenger = null;
isBound = false;
Log.i("DemoLog", "客户端 onServiceDisconnected");
}
};
Intent intent = new Intent();
ComponentName componentName = new ComponentName(packageName, serviceNmae);
intent.setComponent(componentName);
try{