寫在前面
在Android的世界中筛圆，進(jìn)程對(duì)我們開發(fā)人員來說可以說是無處不在但又似乎很陌生卡骂。我們對(duì)四大組件了如指掌崔慧，但大多數(shù)人并未嘗試過使用多進(jìn)程狠半。然而四大組件都是運(yùn)行在linux進(jìn)程之上，并且對(duì)于四大組件的操作大多涉及到IPC（進(jìn)程間通信）弃甥∷遥可以說，進(jìn)程對(duì)我們應(yīng)用層開發(fā)人員來說是透明的潘飘，這也是Google有意為之，Android的設(shè)計(jì)理念就是弱化進(jìn)程的概念掉缺，以組件作為我們應(yīng)用的根基卜录，將進(jìn)程間的通信都封裝在了四大組件中。本篇文章會(huì)對(duì)進(jìn)程進(jìn)行大致的介紹眶明，并且會(huì)詳細(xì)地講述Android多進(jìn)程模式的優(yōu)缺點(diǎn)以及使用場景艰毒。
進(jìn)程與線程
進(jìn)程
進(jìn)程是具有一定獨(dú)立功能的程序、它是系統(tǒng)進(jìn)行資源分配和調(diào)度的一個(gè)獨(dú)立單位搜囱，重點(diǎn)在系統(tǒng)調(diào)度和單獨(dú)的單位丑瞧，也就是說進(jìn)程是可以獨(dú)立運(yùn)行的一段程序。在大多數(shù)情況下蜀肘，我們的App會(huì)運(yùn)行在一個(gè)獨(dú)立的Linux進(jìn)程中绊汹。
線程
線程是進(jìn)程的一個(gè)實(shí)體，是CPU調(diào)度和分派的最小單位扮宠，他是比進(jìn)程更小的能獨(dú)立運(yùn)行的基本單位西乖，線程自己基本上不擁有系統(tǒng)資源。默認(rèn)情況下App一開始都會(huì)運(yùn)行在同一個(gè)進(jìn)程中的同一個(gè)線程，也就是我們常說的主線程或者UI線程获雕。
進(jìn)程與線程的關(guān)系
顯然薄腻，進(jìn)程與線程是從屬關(guān)系。一個(gè)進(jìn)程可以包含多個(gè)線程届案，多個(gè)線程之間可以共享該進(jìn)程的資源庵楷。線程和進(jìn)程均可以實(shí)現(xiàn)并發(fā)，但是多線程實(shí)現(xiàn)會(huì)更加容易且可控楣颠。
進(jìn)程與應(yīng)用的生命周期
前面有提到進(jìn)程對(duì)我們來說是透明的尽纽，也就是說應(yīng)用進(jìn)程的一生都是由系統(tǒng)來控制。系統(tǒng)根據(jù)應(yīng)用當(dāng)前運(yùn)行組件的重要性和可用內(nèi)存的大小來決定球碉。Android 系統(tǒng)將盡量長時(shí)間地保持應(yīng)用進(jìn)程蜓斧，但為了新建進(jìn)程或運(yùn)行更重要的進(jìn)程，最終需要移除舊進(jìn)程來回收內(nèi)存睁冬。 為了確定保留或終止哪些進(jìn)程挎春，系統(tǒng)會(huì)根據(jù)進(jìn)程中正在運(yùn)行的組件以及這些組件的狀態(tài)，將每個(gè)進(jìn)程放入“重要性層次結(jié)構(gòu)”中豆拨。 必要時(shí)直奋，系統(tǒng)會(huì)首先消除重要性最低的進(jìn)程，然后是重要性略遜的進(jìn)程施禾，依此類推脚线，以回收系統(tǒng)資源。Android 中對(duì)于內(nèi)存的回收弥搞，主要依靠 LowmemoryKiller 來完成邮绿，是一種根據(jù) OOM_ADJ 閾值級(jí)別觸發(fā)相應(yīng)力度的內(nèi)存回收的機(jī)制。
重要性層次結(jié)構(gòu)一共有 5 級(jí)攀例，按重要性排序?yàn)椋?/p>
前臺(tái)進(jìn)程
用戶當(dāng)前操作所必需的進(jìn)程船逮，比如進(jìn)程中有一個(gè)Activity正顯示在屏幕上，用戶正在交互的粤铭。可見進(jìn)程
沒有任何前臺(tái)組件挖胃、但仍會(huì)影響用戶在屏幕上所見內(nèi)容的進(jìn)程。不是出于前臺(tái)單仍然可見的Activity（調(diào)用了onPause）梆惯，比如前臺(tái)進(jìn)程中彈出一個(gè)對(duì)話框酱鸭。服務(wù)進(jìn)程
已經(jīng)啟動(dòng)了服務(wù)的進(jìn)程，比如調(diào)用了startService在后臺(tái)播放音樂垛吗。后臺(tái)進(jìn)程
包含目前對(duì)用戶不可見的 Activity 的進(jìn)程（已調(diào)用 Activity 的 onStop() 方法）凹髓。這些進(jìn)程對(duì)用戶體驗(yàn)沒有直接影響，系統(tǒng)可能隨時(shí)終止它們怯屉，以回收內(nèi)存供前臺(tái)進(jìn)程扁誓、可見進(jìn)程或服務(wù)進(jìn)程使用防泵。空進(jìn)程
不含任何活動(dòng)應(yīng)用組件的進(jìn)程。保留這種進(jìn)程的的唯一目的是用作緩存蝗敢，以縮短下次在其中運(yùn)行組件所需的啟動(dòng)時(shí)間捷泞。 為使總體系統(tǒng)資源在進(jìn)程緩存和底層內(nèi)核緩存之間保持平衡，系統(tǒng)往往會(huì)終止這些進(jìn)程寿谴。
了解了組件運(yùn)行對(duì)進(jìn)程的影響锁右，我們?cè)陂_發(fā)過程中可以避免進(jìn)程被殺掉。但我不是說讓你去做進(jìn)程毖忍活這種事咏瑟，而是在做一些重要的工作時(shí)避免被誤殺。
多進(jìn)程的優(yōu)點(diǎn)及使用場景
前面鋪墊了很久痪署，現(xiàn)在開始講多進(jìn)程码泞。既然Android刻意淡化了進(jìn)程的概念，為何我們還要使用多進(jìn)程技術(shù)呢狼犯？
- 獲取更多內(nèi)存余寥，防止OOM
前面有提到過，進(jìn)程是系統(tǒng)調(diào)度和資源的單位悯森，Android系統(tǒng)是以進(jìn)程為單位進(jìn)行內(nèi)存回收宋舷。Android一般會(huì)給一個(gè)進(jìn)程分配幾十M的內(nèi)存，具體大小視手機(jī)內(nèi)存而定瓢姻。假如一個(gè)進(jìn)程可以使用64M的內(nèi)存祝蝠，則一個(gè)應(yīng)用開啟兩個(gè)進(jìn)程則是double利用多進(jìn)程使用更多的內(nèi)存，避免OOM幻碱。當(dāng)然避免OOM主要還是要我們合理使用回收绎狭，使用多進(jìn)程應(yīng)該是最后的選擇。 - 常駐后臺(tái)進(jìn)程
在一個(gè)應(yīng)用中褥傍，如果部分功能相對(duì)來說是比較獨(dú)立且是在后臺(tái)運(yùn)行的則可以申請(qǐng)一個(gè)專用的進(jìn)程來維護(hù)儡嘶。比如后臺(tái)推送或者音樂服務(wù)。 - 進(jìn)程隔離
因?yàn)檫M(jìn)程隔離的特性摔桦，在一個(gè)進(jìn)程崩潰的時(shí)候只會(huì)關(guān)閉該進(jìn)程內(nèi)的組件而不會(huì)影響（準(zhǔn)確來說是不會(huì)直接影響）另一個(gè)進(jìn)程中的功能社付。同時(shí)這也將內(nèi)存泄漏隔離了承疲，比如我們經(jīng)常使用的WebView邻耕。要知道現(xiàn)在Hybrid大行其道，一個(gè)App中有大量的頁面由H5來完成燕鸽，尤其是搞大促時(shí)的電商應(yīng)用兄世。這時(shí)將WebView運(yùn)行在一個(gè)獨(dú)立的進(jìn)程中，既擴(kuò)大了內(nèi)存又隔離了內(nèi)存泄漏啊研，只需在合理的時(shí)機(jī)關(guān)閉進(jìn)程即可御滩。
使用多進(jìn)程
開啟多進(jìn)程是十分簡單的鸥拧，在Manifest中給四大組件指定android:process即可。
<manifest ...>
<application
android:icon="@drawable/ic_launcher"
android:label="@string/app_name"
android:theme="@style/Theme.Main" >
<activity android:name=".MainActivity">
<intent-filter>
<action android:name="android.intent.action.MAIN" />
<category android:name="android.intent.category.LAUNCHER" />
</intent-filter>
</activity>
<activity
android:name=".SecondActivity"
android:process=".second"
/>
<service
android:name=".MusicService"
android:process=":music"
/>
</application>
</manifest>
細(xì)心的朋友應(yīng)該觀察到了削解，上面兩個(gè)process屬性分別是".second"和":music"富弦，這兩中寫法是有區(qū)別的。首先 ":" 的含義是在當(dāng)前進(jìn)程名前加上包名氛驮，另外它表示該進(jìn)程是應(yīng)用的私有進(jìn)程腕柜。而非 ":" 開頭的進(jìn)程是全局進(jìn)程，其他應(yīng)用可以通過ShareUID的方式和它運(yùn)行在同一個(gè)進(jìn)程里矫废。
還有一種開啟多進(jìn)程的方法是通過JNI到native層fork盏缤，但這是特殊情況，了解下即可蓖扑。
多進(jìn)程的坑
凡事都有兩面性唉铜，多進(jìn)程的特性既是優(yōu)點(diǎn)又會(huì)帶來麻煩。由于進(jìn)程隔離律杠，每個(gè)進(jìn)程都會(huì)有它獨(dú)立的 DalvikVM,自己的內(nèi)存空間潭流。
進(jìn)程隔離是為保護(hù)操作系統(tǒng)中進(jìn)程互不干擾而設(shè)計(jì)的一組不同硬件和軟件的技術(shù)。 這個(gè)技術(shù)是為了避免進(jìn)程A寫入進(jìn)程B的情況發(fā)生俩功。 進(jìn)程的隔離實(shí)現(xiàn)幻枉，使用了虛擬地址空間。
從應(yīng)用開發(fā)的角度上來說就會(huì)有下面幾個(gè)問題：
- 靜態(tài)成員和單例設(shè)計(jì)模式失效
因?yàn)橥粋€(gè)類在多個(gè)進(jìn)程中會(huì)多次加載诡蜓。 - 線程同步機(jī)制失效
原因類似熬甫，無法鎖對(duì)象或者類。 - SharedPreferences 可靠性下降
因?yàn)镾haredPreferences底層是通過讀寫XML文件實(shí)現(xiàn)的蔓罚，不支持多個(gè)進(jìn)程的并發(fā)操作椿肩。 - Application 多次創(chuàng)建
同樣是多個(gè)虛擬機(jī)導(dǎo)致的。我們一般都會(huì)在onCreate中進(jìn)行一些初始化操作豺谈，不做另外處理的話會(huì)導(dǎo)致多次初始化郑象。
由于以上問題的存在，在多進(jìn)程開發(fā)中首先要有這方面的意識(shí)茬末，其次對(duì)癥下藥厂榛。對(duì)于前兩個(gè)問題，建議在后臺(tái)進(jìn)程中避免訪問相關(guān)的類丽惭。而SP的問題可以通過ContentProvider來解決击奶，畢竟ContentProvider就是Android封裝過用于進(jìn)程間數(shù)據(jù)通信的。
而第四個(gè)問題我們可以在運(yùn)行時(shí)獲取進(jìn)程名來規(guī)避：
int pid = android.os.Process.myPid();
ActivityManager manager = (ActivityManager) this.getSystemService(Context.ACTIVITY_SERVICE);
for (ActivityManager.RunningAppProcessInfo processInfo : manager.getRunningAppProcesses()) {
if (processInfo.pid == pid) {
String currentProcName = processInfo.processName;
if (!TextUtils.isEmpty(currentProcName) && currentProcName.equals(":background")) {
// 跳過初始化操作
return;
}
}
}
寫在最后
說了這么多责掏，我們要不要使用多進(jìn)程呢柜砾？這取決于你應(yīng)用的情況以及你對(duì)多進(jìn)程的掌握程度。目前來說音樂類App是最常見的一種使用場景换衬，而臃腫的電商類App采用WebView獨(dú)立進(jìn)程也是一種不錯(cuò)的方案痰驱。OOM的問題還是建議合理使用回收來解決证芭。如果你既沒有以上需求又無法應(yīng)對(duì)多進(jìn)程帶來的問題，還是對(duì)多進(jìn)程敬而遠(yuǎn)之吧担映。最后废士，謝謝大家看到最后，如果文章中有什么紕漏歡迎在評(píng)論區(qū)指出蝇完。之后我會(huì)再寫一篇進(jìn)程間通信的文章 :)
參考
Processes and Threads
Processes and Application Lifecycle
Android開發(fā)藝術(shù)探索
