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本篇文章內(nèi)容來(lái)自于:
Android開(kāi)發(fā)藝術(shù)探索

目錄

1. 什么是IPC
2. Android中的多進(jìn)程模式
   2.1 如何開(kāi)啟多進(jìn)程模式
   2.2 多進(jìn)程模式的壞影響(為什么會(huì)有各種跨進(jìn)程通信方式)
3. IPC基礎(chǔ)概念
   3.1 Serializable接口
   3.2 Parcelable接口
   3.3 Binder接口

1. 什么是IPC

IPC(Inter-Process Communication)，進(jìn)程間通信/跨進(jìn)程通信锉屈，指兩個(gè)進(jìn)程之間進(jìn)行數(shù)據(jù)交換苍狰。

進(jìn)程和線程的區(qū)別
線程：線程是CPU調(diào)度的最小單元办龄，同時(shí)線程是一種有限的系統(tǒng)資源。
進(jìn)程：進(jìn)程一般指一個(gè)執(zhí)行單元淋昭，在PC和移動(dòng)設(shè)備上指一個(gè)程序或者一個(gè)應(yīng)用俐填。
一個(gè)進(jìn)程可以包含多個(gè)線程，因此進(jìn)程和線程是包含和被包含的關(guān)系翔忽。

Android的進(jìn)程通信方式
通過(guò)Binder可以實(shí)現(xiàn)進(jìn)程間的通信英融。
通過(guò)Socket可以實(shí)現(xiàn)兩個(gè)終端之間的通信。

使用多進(jìn)程的場(chǎng)景(2種)
場(chǎng)景一：
一個(gè)應(yīng)用因?yàn)槟承┰蜃陨硇枰捎枚噙M(jìn)程模式來(lái)實(shí)現(xiàn)歇式。
比如有些模塊由于特殊原因需要運(yùn)行在單獨(dú)的進(jìn)程中驶悟。
比如為了加大一個(gè)應(yīng)用可使用的內(nèi)存所以需要通過(guò)多進(jìn)程來(lái)獲取多份內(nèi)存空間。Android為單個(gè)應(yīng)用使用的最大內(nèi)存做了限制材失，
場(chǎng)景二：
當(dāng)前應(yīng)用需要向其他應(yīng)用獲取數(shù)據(jù)痕鳍，因?yàn)槭?個(gè)應(yīng)用，則必須采用跨進(jìn)程的方式來(lái)獲取所需的數(shù)據(jù)龙巨；
甚至我們通過(guò)系統(tǒng)提供的ContentProvider去查詢數(shù)據(jù)的時(shí)候笼呆，也是一種進(jìn)程間通信，只不過(guò)通信細(xì)節(jié)被系統(tǒng)內(nèi)部屏蔽了旨别。

2. Android中的多進(jìn)程模式

2.1 如何開(kāi)啟多進(jìn)程模式

多進(jìn)程：一個(gè)應(yīng)用中存在多個(gè)進(jìn)程诗赌。

2.1.1 方法一：
通過(guò)四大組件指定android:process屬性，則可開(kāi)啟多進(jìn)程模式秸弛。

        <activity android:name=".DemoActivity" 
            android:process=":remote"/>
        <activity android:name=".HelloActivity"
            android:process="com.xl.haha">

• DemoActivity啟動(dòng)時(shí)境肾，系統(tǒng)會(huì)為它創(chuàng)建一個(gè)新的進(jìn)程，進(jìn)程名為"com.xl.demo:remote"胆屿。（假設(shè)當(dāng)前包名為"com.xl.demo"）
• HelloActivity啟動(dòng)時(shí)奥喻，進(jìn)程名為"com.xl.haha"
• 沒(méi)有指定process屬性的四大組件，則運(yùn)行在默認(rèn)進(jìn)程非迹，進(jìn)程名為包名

android:process=":remote"與"com.xl.haha"的區(qū)別
區(qū)別一：
":remote"的":"含義是指當(dāng)前的進(jìn)程名前面加上當(dāng)前的包名,是簡(jiǎn)寫环鲤。
"com.xl.haha"是完整的命名方式。
區(qū)別二：
":remote"是當(dāng)前應(yīng)用的私有進(jìn)程憎兽，其他應(yīng)用的組件不可以和它跑在同一個(gè)進(jìn)程中冷离。
"com.xl.haha"是全局進(jìn)程，其他應(yīng)用通過(guò)shareUID方式可以和它跑在同一個(gè)進(jìn)程中纯命。

Android系統(tǒng)會(huì)為每個(gè)應(yīng)用分配一個(gè)唯一的UID西剥，具有相同UID的應(yīng)用才能共享數(shù)據(jù)。
兩個(gè)應(yīng)用通過(guò)shareUID跑在同一個(gè)進(jìn)程中是有要求的亿汞，需要2個(gè)應(yīng)用有相同的shareUID并且簽名相同才可以瞭空。
此時(shí)，他們可以互相訪問(wèn)彼此私有數(shù)據(jù)(data目錄、組件信息等)咆畏，不管他們是否跑在同一個(gè)進(jìn)程中南捂。

2.1.2 方法二：
通過(guò)JNI在native層去fork一個(gè)進(jìn)程。

2.2 多進(jìn)程模式的壞影響

多進(jìn)程帶來(lái)的影響：不同進(jìn)程中的四大組件不可以通過(guò)內(nèi)存來(lái)共享數(shù)據(jù)旧找。
因?yàn)閍ndroid為每個(gè)應(yīng)用/每個(gè)進(jìn)程分配一個(gè)獨(dú)立的虛擬機(jī)溺健，不同的虛擬機(jī)在內(nèi)存分配上有不同的地址空間，導(dǎo)致在不同的虛擬機(jī)訪問(wèn)同一個(gè)類的對(duì)象會(huì)產(chǎn)生多個(gè)副本钮蛛。

總而言之
使用多進(jìn)程會(huì)造成如下幾方面的問(wèn)題：
1.靜態(tài)成員和單例模式完全失效
2.線程同步機(jī)制完全失效
3.sharepreferences的可靠性下滑鞭缭。
4.application會(huì)多次重建。

為了解決這個(gè)問(wèn)題魏颓，雖然不能直接地共享內(nèi)存岭辣，但是系統(tǒng)提供很多跨進(jìn)程通信方法來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交互。
跨進(jìn)程通信方式有：
通過(guò)Intent來(lái)傳遞數(shù)據(jù)
共享文件和sharedPreferences
基于Binder的Messenger和AIDL 單方面的客戶端向服務(wù)端推消息用AIDL
Socket 兩者互通用Socket

3. IPC基礎(chǔ)概念

Serializable和Parcelable可以完成對(duì)象的序列化過(guò)程琼开。

• 當(dāng)我們需要用Intent或者Binder傳輸數(shù)據(jù)時(shí)需要使用Parcelable或Serializable
• 我們需要將對(duì)象持久化到設(shè)備上或者通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸時(shí)易结，需要用Serializable完成對(duì)象持久化

3.1 Serializable接口

使用Serializable來(lái)序列化：
只需要這個(gè)類實(shí)現(xiàn)Serializable接口并聲明一個(gè)serialVersionUID(不是必須的)即可

//User類
public class User implements Serializable{
    private static final long serialVersionUID = 3983908423L;
    private String name;
    private int age;

    public User(String name, int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }
    ...
}

//實(shí)現(xiàn)序列化
        User user = new User("a", 1);
        File dir = Environment.getExternalStorageDirectory();
        File file = new File(dir, "haha.txt");
        //序列化  
        try {
            FileOutputStream fos = new FileOutputStream(file);
            ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(fos);
            oos.writeObject(user);
            oos.close();
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }

        //反序列化  
        try {
            FileInputStream fis = new FileInputStream(file);
            ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(fis);
            User user1 = (User) ois.readObject();
            Log.d("xl", user1.toString());
            ois.close();
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }

關(guān)于serialVersionUID
serialVersionUID用于輔助序列化和反序列化過(guò)程的。
序列化后的數(shù)據(jù)中的serialVersionUID只有和當(dāng)前類的serialVersionUID相同才能夠正常的反序列化柜候。

serialVersionUID的詳細(xì)工作機(jī)制：
序列化的時(shí)候系統(tǒng)會(huì)把當(dāng)前類的serialVersionUID寫入序列化的文件中搞动，當(dāng)反序列化的時(shí)候系統(tǒng)會(huì)去檢測(cè)文件中的serialVersionUID，看它是否和當(dāng)前類的serialVersionUID一致渣刷。
如果一致則說(shuō)明序列化的類的版本和當(dāng)前類的版本是相同的鹦肿，這個(gè)時(shí)候可以成功反序列化；否則則說(shuō)明當(dāng)前類和序列化的類相比發(fā)生了某些變換(比如成員變量的數(shù)量辅柴、類型發(fā)生變化)箩溃，則無(wú)法正常反序列化。
建議手動(dòng)賦值碌嘀，在很大程度上避免反序列化的失敗涣旨。

3.2 Parcelable接口

只需要實(shí)現(xiàn)這個(gè)接口即可。

public class User implements Parcelable{
    private String name;
    private int age;

    public User(String name, int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }

    protected User(Parcel in) {
        name = in.readString();
        age = in.readInt();
    }

    //反序列化
    public static final Creator<User> CREATOR = new Creator<User>() {
        @Override
        public User createFromParcel(Parcel in) {
            return new User(in);
        }

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

    //內(nèi)容描述
    @Override
    public int describeContents() {
        return 0;
    }

    //序列化
    @Override
    public void writeToParcel(Parcel dest, int flags) {
        dest.writeString(name);
        dest.writeInt(age);
    }
}

關(guān)于Parcel
Parcel內(nèi)部包裝了可序列化的數(shù)據(jù)股冗，

選擇Parcelable還是Serializable霹陡？
Serializable是Java中的序列化接口，使用簡(jiǎn)單但開(kāi)銷大止状，序列化和反序列化需要大量IO操作烹棉。
Parcelable是Android中的序列化方式，更適合用于Android怯疤，只是操作麻煩浆洗，但效率高，是Android推薦的序列化方式集峦。
因此首選Parcelable伏社。
Parcelable主要用在內(nèi)存序列化上抠刺。
將對(duì)象序列化到存儲(chǔ)設(shè)備或者網(wǎng)絡(luò)傳輸用Serializable

3.3 Binder接口

Binder是Android的一個(gè)類，實(shí)現(xiàn)了IBinder接口洛口。

public class Binder implements IBinder {

3.3.1 什么是Binder

• 從IPC角度來(lái)說(shuō)矫付，Binder是Android中的一個(gè)跨進(jìn)程通信方式
• 可以理解為一種虛擬的物理設(shè)備凯沪，設(shè)備驅(qū)動(dòng)是/dev/binder第焰，該通信方式linux中沒(méi)有。
• 從Android Framework角度來(lái)說(shuō)妨马，Binder是ServiceManager連接各種Manager(ActivityManager等)和相應(yīng)ManagerService的橋梁挺举。
• 從Android應(yīng)用層來(lái)說(shuō)，Binder是客戶端和服務(wù)端進(jìn)行通信的媒介烘跺，當(dāng)bindService時(shí)湘纵，服務(wù)端返回一個(gè)包含服務(wù)端業(yè)務(wù)調(diào)用的Binder對(duì)象，通過(guò)這個(gè)Binder對(duì)象滤淳，客戶端可以獲取服務(wù)端提供的服務(wù)或者數(shù)據(jù)梧喷，這里的服務(wù)包括普通服務(wù)和基于AIDL的服務(wù)。

Binder主要用于Service中脖咐，包括AIDL和Messenger铺敌。
其中普通Service中的Binder不涉及進(jìn)程間通信。
Messenger的底層其實(shí)是AIDL屁擅。

3.3.2 Binder的使用以及工作機(jī)制

ALDL示例(Binder的使用)：
Android：如何創(chuàng)建一個(gè)AIDL

完成創(chuàng)建后偿凭，SDK會(huì)自動(dòng)生成AIDL所對(duì)應(yīng)的Binder類。
在build/generated/source/aidl/你的 flavor/ 下派歌。

Binder的工作機(jī)制

使用時(shí)弯囊，當(dāng)調(diào)用相應(yīng)的接口方法getBookList()，
則會(huì)先調(diào)用Stub的getBookList()方法胶果，
該方法首先創(chuàng)建該方法的輸入型和輸出型Parcel對(duì)象_data匾嘱、_reply 和返回值對(duì)象，
將方法參數(shù)寫入_data早抠，再調(diào)用transact方法來(lái)發(fā)起RPC請(qǐng)求霎烙，同時(shí)當(dāng)前線程掛起。
然后服務(wù)端的onTransact方法會(huì)被調(diào)用贝或。
直到RPC過(guò)程返回后吼过，當(dāng)前線程繼續(xù)執(zhí)行，并從_reply中取出RPC過(guò)程返回結(jié)果咪奖。
當(dāng)服務(wù)端的onTransact方法被調(diào)用：
public boolean onTransact(int code, android.os.Parcel data, android.os.Parcel reply, int flags)
服務(wù)端通過(guò)code來(lái)確定所請(qǐng)求的目標(biāo)方法盗忱。從data中取出目標(biāo)方法需要的參數(shù)，然后執(zhí)行目標(biāo)方法羊赵。
目標(biāo)方法執(zhí)行完趟佃，則往reply中寫入返回值扇谣。

3.3.3 Binder的重連機(jī)制

Binder運(yùn)行在服務(wù)端闲昭，如果服務(wù)端進(jìn)程由于某種原因異常停止罐寨，這個(gè)時(shí)候我們服務(wù)端的Binder連接斷裂(Binder死亡)，會(huì)導(dǎo)致我們的遠(yuǎn)程調(diào)用失敗序矩。

Binder的2個(gè)很重要的方法linkToDeath和unlinkToDeath
通過(guò)linkToDeath可以給Binder設(shè)置一個(gè)死亡代理簸淀，當(dāng)Binder死亡時(shí)劲绪，我們會(huì)收到通知，可以重新發(fā)起請(qǐng)求從而恢復(fù)連接祷安。