IPC 簡介

IPC 是 Inter-Process Communication 的縮寫琴锭，含義為進程間通信或跨進程通信氢哮，是指兩個進程之間進行數(shù)據(jù)交換的過程缓待。

IPC 的場景

• 一個應(yīng)用由于自身需要编整，采用多進程方式實現(xiàn)缰儿。例如：某個模塊需要運行在單獨的進程中锦秒。
• 兩個應(yīng)用交換數(shù)據(jù)露泊。

應(yīng)用使用多進程會導(dǎo)致的問題

• 靜態(tài)成員和單例模式失效
  Android 為每個進程分配獨立的虛擬機，不同的虛擬機分配了不同的內(nèi)存空間旅择，一個進程中對靜態(tài)變量的修改只對本進程有效惭笑。
• 線程同步機制失效
  不論鎖對象還是全局類都無法保證線程同步，因為在不同進程中鎖的不是同一個對象。
• SharedPreferences 的可靠性降低
  兩個進程并發(fā)寫 SharedPreferences 沉噩，可能會發(fā)生數(shù)據(jù)丟失的情況捺宗。
• Application 會多次創(chuàng)建
  每個進程運行在獨立的虛擬機上，會創(chuàng)建獨立的 Application 實例川蒙。

IPC 方式

1.Bundle

四大組件之三 Activity蚜厉、Service 和 BroadcastReceiver 均支持在 Intent 中傳遞 Bundle 數(shù)據(jù)。

當我們需要向其他進程傳輸數(shù)據(jù)時畜眨，可以通過 Intent 將需要傳遞的數(shù)據(jù)傳遞給目標進程的組件昼牛。

要求：需要傳遞的數(shù)據(jù)能夠被序列化，例如基本類型康聂、實現(xiàn)了 Parcelable 或 Serializable 接口的類的實例贰健、Android 支持的特殊對象。

Bundle 不支持的類型無法通過這種方式進行進程間通信早抠。

2. 文件共享

兩個進程通過讀寫同一個文件來交換數(shù)據(jù)霎烙。

除了可以交換文本信息外撬讽，也可以傳遞序列化的對象蕊连。

適用場景：對數(shù)據(jù)同步要求不高的進程間通信，需要妥善處理并發(fā)讀寫問題游昼。

SharedPreferences 是使用 XML 文件來存儲鍵值對的甘苍，但是 Android 系統(tǒng)會在內(nèi)存中對它進行緩存，在多進程模式下烘豌，系統(tǒng)對它的讀寫就不再可靠载庭。當面對高并發(fā)的讀寫訪問時，SharedPreferences 很可能會丟失數(shù)據(jù)廊佩。所以囚聚，不建議在進程間通信中使用 SharedPreferences，可以考慮使用 MMKV标锄。

MMKV for Android 多進程訪問支持的設(shè)計與實現(xiàn)

3. Messenger

Messenger 信使顽铸，它可以在不同進程間傳遞 Message 對象。在 Message 對象中放入需要傳遞的數(shù)據(jù)料皇，就可以輕松地實現(xiàn)進程間傳遞數(shù)據(jù)的目標谓松。

Messenger 是一種輕量級的 IPC 方案，底層實現(xiàn)是 AIDL 践剂。

Message 中能使用的載體有 what(int)鬼譬、arg1(int)、arg2(int)逊脯、Bundle 和 replyTo(Messenger) 优质。

Messenger 的使用

1. 服務(wù)端進程

• 創(chuàng)建一個 Service 來處理客戶端的連接請求
• 創(chuàng)建一個 Handler，并通過它來創(chuàng)建一個 Messenger 對象
• 在 Service 的 onBind 中返回 Messenger 對象底層的 IBinder

2. 客戶端進程

• 綁定服務(wù)端的 Service，用服務(wù)端返回的 IBinder 對象創(chuàng)建一個 Messenger
• 用 Messenger 向服務(wù)端發(fā)送消息盆赤，消息的類型為 Message

通過以上操作贾富，就可以完成客戶端向服務(wù)端的單向通信了。如需支持服務(wù)端響應(yīng)客戶端：

1. 客戶端進程

• 創(chuàng)建一個 Handler牺六，并通過它創(chuàng)建一個新的 Messenger 對象
• 將新創(chuàng)建的 Messenger 對象通過 Message 的 replyTo 參數(shù)傳遞給服務(wù)端進程

2. 服務(wù)端進程

• 取出客戶端通過 replyTo 參數(shù)的傳遞過來的 Messenger 對象
• 使用 Messenger 對象回應(yīng)客戶端

Messenger的工作原理.png

4. AIDL

使用 AIDL 進行進程間通信的流程

1. 服務(wù)端

• 創(chuàng)建一個 Service颤枪，用來監(jiān)聽客戶端的連接請求
• 創(chuàng)建一個 AIDL 文件，用來聲明暴露給客戶端的接口
• 在 Service 中實現(xiàn) AIDL 文件中聲明的接口

2. 客戶端

• 綁定服務(wù)端的 Service
• 將服務(wù)端返回的 Binder 對象轉(zhuǎn)成 AIDL 接口所屬的類型
• 調(diào)用 AIDL 中的方法

AIDL 支持的數(shù)據(jù)類型

• 基本數(shù)據(jù)類型
• String 和 CharSequence
• ArrayList淑际，集合中的每個元素必須被 AIDL 支持
• HashMap畏纲，集合中的每個元素必須被 AIDL 支持，包括 key 和 value
• Parcelable：所有實現(xiàn)了 Parcelable 接口的類
• AIDL：所有的 AIDL 接口

5. ContentProvider

ContentProvider 是 Android 提供的不同應(yīng)用間數(shù)據(jù)共享的方式春缕，底層實現(xiàn)是 Binder盗胀。

Android 系統(tǒng)預(yù)置了許多 ContentProvider，比如通訊錄信息锄贼、日程表信息等票灰，要跨進程訪問這些信息，只需要通過 ContentResolver 的 query()宅荤、update()屑迂、insert() 和 delete() 方法即可。

ContentProvider 主要以表格的形式組織數(shù)據(jù)冯键，和數(shù)據(jù)庫相似惹盼。它還支持文件文件數(shù)據(jù)，例如圖片惫确、視頻等手报。Android 提供的 MediaStore 就是文件類型的 ContentProvider。

雖然 ContentProvider 的底層數(shù)據(jù)看起來很像一個 SQLite 數(shù)據(jù)庫改化，但是它對數(shù)據(jù)的存儲方法并沒有任何要求掩蛤，我們既可以使用 SQLite 數(shù)據(jù)庫，也可以使用普通的文件陈肛，甚至可以采用內(nèi)存中的一個對象來進行數(shù)據(jù)的存儲揍鸟。

自定義 ContentProvider

• 繼承 ContentProvider 類，實現(xiàn) 6 個抽象方法：onCreate()燥爷、query()蜈亩、update()、insert()前翎、delete() 和 getType() 稚配。
• 建立數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)，比較常用的使用 SQLite 數(shù)據(jù)庫港华。
• 注冊 ContentProvider道川，在 AndroidManifest 文件中聲明。

ContentProvider 的抽象方法

• onCreate() : ContentProvider 的初始化。
• getType() : 返回一個 Uri 請求所對應(yīng)的 MIME 類型冒萄。
• query()臊岸、update()、insert() 和 delete(): 數(shù)據(jù)的增刪改查尊流。
• 6 個方法均運行在 ContentProvider 的進程中帅戒，onCreate() 由系統(tǒng)回調(diào)并運行在主線程里，其他 5 個方法均由外界回調(diào)并運行在 Binder 線程池中崖技。

6. Socket

Socket逻住，套接字，是網(wǎng)絡(luò)通信中的概念迎献。分為流式套接字和用戶數(shù)據(jù)報套接字兩種瞎访，分別對應(yīng)網(wǎng)絡(luò)的傳輸控制層中的 TCP 和 UDP。

通過 Socket 不僅能實現(xiàn)進程間的通信吁恍，還可以實現(xiàn)設(shè)備間的通信扒秸，前提是通信的設(shè)備的 IP 地址互相可見。

IPC 方式比較

附

測試設(shè)備參數(shù)

• 型號：vivo Y66L
• 操作系統(tǒng)：Funtouch OS 3.0（Android 6.0.1）

參考資料

任玉剛.Android 開發(fā)藝術(shù)探索[M].電子工業(yè)出版社:北京,2015:35-121.

示例代碼

• XuMeng-0/android-study
• singwhatiwanna/android-art-res