Android IPC 基礎(chǔ)概念

多進程應(yīng)用場景

1. 應(yīng)用自身需要采用多進程模式來實現(xiàn)含滴。

• 有些模塊需要運行在單獨的線程中俊柔。
• 需要加大一個應(yīng)用可使用的內(nèi)存坎怪，通過多進程來獲取多份內(nèi)存空間敦迄。

//獲取應(yīng)用限制的內(nèi)存大小和進程限制的內(nèi)存大小
//我設(shè)備測試的是 heapGrowthLimit: 256m 斧散，heapSize: 512m
ActivityManager activityManager =(ActivityManager)getSystemService(Context.ACTIVITY_SERVICE);
int heapGrowthLimit = activityManager.getMemoryClass();// 單個應(yīng)用可用最大內(nèi)存
int heapSize = activityManager.getLargeMemoryClass();//單個進程可用的最大內(nèi)存
Log.d(TAG, "heapGrowthLimit: " + heapGrowthLimit + "\nheapSize: " + heapSize);

2. 需要向其他應(yīng)用獲取數(shù)據(jù)玻驻，也就是跨進程訪問數(shù)據(jù)悼凑。

如何跑在同一進程

1. 兩個應(yīng)用能跑在同一進程的前提條件是具有相同的ShareUID和簽名。
2. 具有相同ShareUID并且簽名相同的兩個應(yīng)用璧瞬，可以共享對方私有數(shù)據(jù)户辫，比如data目錄、組件信息等嗤锉。
3. 如果ShareUID相等渔欢、簽名相同且跑在同一進程中，那么除了能共享data目錄瘟忱、組件信息等奥额，還能共享內(nèi)存數(shù)據(jù)。

開啟多進程的方式

使一個應(yīng)用開啟多進程模式访诱，有以下兩種方式：

1. AndroidMenifest中指定android:process屬性垫挨。
2. 通過JNI在native層去fork一個新進程。

第二種不常用触菜，暫時只看第一種九榔。AndroidMenifest中沒有給某個組件指定process屬性時默認(rèn)運行默認(rèn)進程，默認(rèn)進程的名字為程序包名涡相。如果要指定哲泊，有兩種方式。

android:process=":jtt"
android:process="com.utte.test.jtt"

兩種方式還是有區(qū)別的：

• 第一種分號的意思是進程名前面加上當(dāng)前包名催蝗，進程名為"com.utte.test:jtt"切威。
• 第二種的進程名直接就是屬性值，進程名為"com.utte.test.jtt"生逸。
• 第一種屬于當(dāng)前應(yīng)用的私有進程牢屋，其他應(yīng)用的組件不能與其跑在同一進程中。
• 第二種為全局進程槽袄，其他應(yīng)用可通過ShareUID的方式與其跑在同一進程中。

多進程運行機制

Android為每個應(yīng)用也就是說為每個進程都分配了一個獨立的虛擬機锋谐，不同的虛擬機在內(nèi)存分配上有不同的地址空間遍尺，就導(dǎo)致在不同的虛擬機中訪問同一個類的對象時會產(chǎn)生多份副本。

所有運行在不同進程中的四大組件都不能通過共享內(nèi)存來共享數(shù)據(jù)涮拗，所以會造成以下影響：

1. 靜態(tài)成員和單例模式完全失效

會分配不同虛擬機乾戏，所以會產(chǎn)生多個對象副本迂苛。

2. 線程同步機制完全失效

不同進程中的對象不是同一個對象，所以加鎖達(dá)不到效果鼓择。

3. SharePreferences的可靠性降低

SharePreferences不支持兩個進程同時進行寫操作三幻，會導(dǎo)致一定幾率數(shù)據(jù)丟失，SharePreferences底層是通過讀寫XML來實現(xiàn)的呐能，并且內(nèi)存中會有緩存念搬。

4. Application會多次創(chuàng)建

當(dāng)一個組件跑在新進程中時，系統(tǒng)會在創(chuàng)建新進程時同時分配獨立的虛擬機令杈，這個過程是一個應(yīng)用啟動的過程锯岖，相當(dāng)于把應(yīng)用重新啟動了一次纫谅，自然Application也會重新創(chuàng)建。

運行在兩個進程中的兩個組件會擁有獨立的虛擬機爷恳、獨立的Application、獨立的內(nèi)存空間象踊。

它們也就相當(dāng)于是兩個應(yīng)用擁有相同的ShareUID和簽名温亲，但不跑在同一進程中，它們可以訪問對方數(shù)據(jù)杯矩，但是不能通過共享內(nèi)存的方式栈虚。雖然不能共享內(nèi)存了，但是還有很多方式可以實現(xiàn)跨進程的數(shù)據(jù)交互菊碟。

多進程通信的主要方式

• Binder
• Bundle
• 文件共享
• AIDL
• Messenger
• ContentProvider
• Socket

Bundle节芥、文件共享、Socket比較簡單逆害，也基本都使用過头镊，其他的都與Binder有關(guān)，包括ContentProvider魄幕，它的底層其實也是Binder相艇。

序列化

我們傳輸?shù)臄?shù)據(jù)必須能夠被序列化，比如基本類型纯陨、實現(xiàn)了Parcelable接口的對象坛芽、實現(xiàn)Serializable接口的對象以及Android支持的一些特殊對象。

Serializable接口

通過Serializable使一個對象實現(xiàn)序列化：

1. 類實現(xiàn)Serializable接口
2. 聲明serialVersionUID （非必需）

類定義：

public class Book implements Serializable {
    private static final long serialVersionUID = 199898L;
    \\...
}

序列化使用ObjectOutputStream.writeObject()翼抠，反序列化使用ObjectInputStream.read()咙轩。

序列化后的數(shù)據(jù)中的serialVersionUID只有和當(dāng)前類的serialVersionUID相同才可以被正常的反序列化。如果不手動指定serialVersionUID阴颖，系統(tǒng)就會根據(jù)類信息計算hash值賦值給serialVersionUID活喊。這樣的話如果在序列化后對類進行了一些更改，在沒有指定serialVersionUID的情況下量愧，會反序列化失敗報異常钾菊，如果指定了帅矗，在非毀滅性改變的前提下，程序會盡可能最大限度的恢復(fù)數(shù)據(jù)煞烫。

Parcelable接口

更詳細(xì)的內(nèi)容可以看這篇博客浑此，Android中Serializable和Parcelable序列化對象詳解。

Parcelable的用法如下滞详，需要實現(xiàn)Parcelable序列化凛俱、反序列化、描述三個邏輯茵宪。

public class User implements Parcelable {

    private boolean isMale;
    private Book mBook; //Serializable對象
    private Bag mBag;   //Parcelable對象

    public User(boolean isMale, Book book, Bag bag) {
        this.isMale = isMale;
        mBook = book;
        mBag = bag;
    }

    //描述
    @Override
    public int describeContents() {
        return 0;
    }
    
    //序列化
    @Override
    public void writeToParcel(Parcel out, int flags) {
        out.writeInt(isMale ? 1 : 0);
        out.writeSerializable(mBook);
        out.writeParcelable(mBag, 0);
    }

    //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];
        }
    };
    
    //給反序列化創(chuàng)建對象調(diào)用
    private User(Parcel in) {
        isMale = in.readInt() == 1;
        mBook = (Book) in.readSerializable();
        mBag = in.readParcelable(Bag.class.getClassLoader());
    }
    
}

• Parcel為內(nèi)部包裝了可序列化的數(shù)據(jù)最冰。
• writeToParcel()的flag如果為1就表示當(dāng)前對象需要作為返回值返回，不能立即釋放稀火，0表示不需要暖哨，幾乎所有情況都是0。
• describeContents()返回0表示不含文件描述符凰狞，存在文件描述符時返回1篇裁，幾乎所有時候都應(yīng)該返回0。

獲取到文件描述符可以完成所有文件相關(guān)的操作赡若，因為作用大达布，所以為了防止泄露，需要禁止在Bundle傳輸Parcel時包含文件描述符逾冬，如果通過Parcel中包含ParcelFileDescriptor的Bundle使用時就會拋出IllegalArgumentException黍聂。這個值是在系統(tǒng)內(nèi)部進行安全保護所使用的，其他情況下填0即可身腻。

Serializable和Parcelable比較

Parcelable主要用于內(nèi)存序列化嘀趟。Serializable主要用于序列化到存儲設(shè)備或網(wǎng)絡(luò)傳輸脐区。