Android开发高级进阶——多进程间通讯

一. 什么是多进程？

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多进程就是多个进程的意思，那么什么是进程呢？

当一个应用在开始运行时，系统会为它建立一个进程，一个应用默认只有一个进程，这个进程（主进程）的名称就是应用的包名。

进程的特色：

• 进程是系统资源和分配的基本单位，而线程是调度的基本单位。
• 每一个进程都有本身独立的资源和内存空间
• 其它进程不能任意访问当前进程的内存和资源
• 系统给每一个进程分配的内存会有限制

根据上边的引言和进程的特色能够看出，使用多进程的场景为：须要使apk所使用的内存限制扩大。

二. 进程的等级

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按优先级能够分为五类，优先级从高到低排列：

Android进程分类

1. 前台进程：该进程包含正在与用户进行交互的界面组件，好比一个Activity。在接收关键生命周期方法时会让一个进程临时提高为前台进程，包括任何服务的生命周期方法onCreate()和onDestroy()和任何广播接收器onReceive()方法。这样作确保了这些组件的操做是有效的原子操做，每一个组件都能执行完成而不被杀掉。
2. 可见进程：该进程中的组件虽然没有和用户交互，可是仍然能够被看到。activity可见的时候不必定在前台。一个简单的例子是前台的 activity 使用对话框启动了一个新的 activity 或者一个透明 activity 。另外一个例子是当调用运行时权限对话框时（事实上它就是一个 activity！）。
3. 服务进程：该进程包含在执行后台操做的服务组件，好比播放音乐的Service。对于许多在后台作处理（如加载数据）而没有当即成为前台服务的应用都属于这种状况。
   请特别注意从onStartCommand()返回的常量，若是服务因为内存压力被杀掉，它表示控制什么发生什么：
   START_STICKY表示但愿系统可用的时候自动重启服务，但不关心是否能得到最后一次的 Intent （例如，能够重建本身的状态或者控制本身的 start/stop 生命周期）。
   START_REDELIVER_INTENT是为那些在被杀死以后重启时从新得到 Intent 的服务的，直到用传递给 onStartCommand() 方法的 startId 参数调用stopSelf()为止。这里会使用 Intent 和 startId 做为队列完成工做。
   START_NOT_STICKY用于那些杀掉也不要紧的服务。这适合那些管理周期性任务的服务，它们只是等待下一个时间窗口工做。
4. 后台进程：该进程包含的组件没有与用户交互，用户也看不到 Service。在通常操做场景下，设备上的许多内存就是用在这上面的，使能够从新回到以前打开过的某个 activity 。
5. 空进程：没有任何界面组件、服务组件，或触发器组件，只是出于缓存的目的而被保留（为了更加有效地使用内存而不是彻底释放掉），只要 Android 须要能够随时杀掉它们。

三. 多进程的建立

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Android多进程建立很简单，只须要在AndroidManifest.xml的声明四大组件的标签中增长”android:process”属性便可。命名以后，就成了一个单独的进程。

process分私有进程和全局进程：

• 私有进程的名称前面有冒号，例如：

<service android:name=".MusicService" android:process=":musicservice"/> 

• 全局进程的名称前面没有冒号，例如：

<service android:name=".MusicService" android:process="com.trampcr.musicdemo.service"/> 

为了节省系统内存，在退出该Activity的时候能够将其杀掉（若是没有人为杀掉该进程，在程序彻底退出时该进程会被系统杀掉）。

多进程被建立好了，应用运行时就会对进程进行初始化，若是一个application中有多个进程，在进行全局初始化时，多进程会被初始化屡次。

解决办法：判断当前进程，而后作相应的初始化操做。

四. 多进程间的通讯IPC

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IPC：InterProcess Communication，即进程间通讯。

咱们知道，同一个进程的多个线程是共享该进程的全部资源，但多个进程间内存是不可见的，也就是说多个进程间内存是不共享的。那么进程间是如何进行通讯的呢？

Android中提供了三种方法：

• 系统实现。
• AIDL（Android Interface Definition Language，Android接口定义语言）：大部分应用程序不该该使用AIDL去建立一个绑定服务，由于它须要多线程能力，并可能致使一个更复杂的实现。
• Messenger：利用Handler实现。（适用于多进程、单线程，不须要考虑线程安全），其底层基于AIDL。

使用Messenger

如需让服务与远程进程通讯，则可以使用Messenger为服务提供接口。
定义一个MessengerService继承自Service，并在AndroidManifest.xml中声明并给一个进程名，使该服务成为一个单独的进程。代码以下：

MessengerService.java

public class MessengerService extends Service{ class IncomingHandler extends Handler{ @Override public void handleMessage(Message msg) { super.handleMessage(msg); switch (msg.what){ case 0: Toast.makeText(getApplicationContext(), "hello, trampcr", Toast.LENGTH_SHORT).show(); break; } } } Messenger mMessenger = new Messenger(new IncomingHandler()); @Nullable @Override public IBinder onBind(Intent intent) { Toast.makeText(getApplicationContext(), "binding", Toast.LENGTH_SHORT).show(); return mMessenger.getBinder(); } } 

AndroidManifest.xml文件的配置以下：

<service android:name=".MessengerService" android:process="com.trampcr.messenger.service"/> 

MessengerActivity.java

public class MessengerActivity extends Activity{ private boolean mBound; private Messenger mMessenger; private ServiceConnection mServiceConnection = new ServiceConnection() { @Override public void onServiceConnected(ComponentName name, IBinder service) { mMessenger = new Messenger(service); mBound = true; } @Override public void onServiceDisconnected(ComponentName name) { mMessenger = null; mBound = false; } }; public void sayHello(View v){ if(!mBound){ return; } Message msg = Message.obtain(null, 0 , 0, 0); try { mMessenger.send(msg); } catch (RemoteException e) { e.printStackTrace(); } } @Override protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) { super.onCreate(savedInstanceState); setContentView(R.layout.activity_messenger); } @Override protected void onStart() { super.onStart(); Intent intent = new Intent(MessengerActivity.this, MessengerService.class); bindService(intent, mServiceConnection, BIND_AUTO_CREATE); } @Override protected void onStop() { super.onStop(); if(mBound){ unbindService(mServiceConnection); mBound = false; } } } 

经过以上代码，能够看到Messenger的使用方法：

1. 服务实现一个Handler，由其接收来自客户端的每一个调用的回调。
2. Handler用于建立Messenger对象（对Handler的引用）。
3. Messenger建立一个IBinder，服务经过onBind()使其返回客户端。
4. 客户端使用IBinder将Messenger（引用服务的Handler）实例化，而后使用后者将Message对象发送给服务。
5. 服务在其Handler中（具体地讲，是在handleMessage()方法中）接收每一个Message。

这样，客户端并无调用服务的“方法”。而客户端传递的“消息”（Message对象）是服务在其Handler中接收的。

以上代码实现的应用，刚打开会弹出一个binding，binding表示打开应用Activity就经过Messenger链接了一个服务进程，而后点击say hello会弹出hello,trampcr，这表示了Activity经过Messenger将Message发送给了服务进程。以下图：

MessengerService进程与MessengerActivity之间的通讯

使用AIDL

AIDL是一种接口描述语言，一般用于进程间通讯。

使用AIDL的步骤：

1. 建立AIDL，在main下新建一个文件夹aidl，而后在aidl下新建AIDL文件，这时系统会自动为该文件建立一个包名。
   aidl文件中会有一个默认的basicType方法，咱们为它增长一个getName方法。代码以下：

interface IMyAidlInterface { /** * Demonstrates some basic types that you can use as parameters * and return values in AIDL. */ void basicTypes(int anInt, long aLong, boolean aBoolean, float aFloat, double aDouble, String aString); String getName(String nickName); } 

以上是咱们本身建立的aidl文件，系统还会自动生成aidl代码，所在位置为：build/generated/source/aidl下debug和release，可是此时debug下没有任何东西，能够rebuild或运行一下程序，再次打开debug，发现生成了一个包和一个aidl文件。

2. 在java下新建一个类AIDLService继承自Service。代码以下：

public class AIDLService extends Service { IMyAidlInterface.Stub mStub = new IMyAidlInterface.Stub() { @Override public void basicTypes(int anInt, long aLong, boolean aBoolean, float aFloat, double aDouble, String aString) throws RemoteException { } @Override public String getName(String nickName) throws RemoteException { return "aidl " + nickName; } }; @Nullable @Override public IBinder onBind(Intent intent) { return mStub; } } 

3. 在AndroidManifest.xml中注册，并给一个进程名，是该服务成为一个独立的进程。

<service android:name=".AIDLService" android:process="com.aidl.test.service"/> 

4. 在MainActivity中进行与AIDLService之间的进程间通讯。代码以下：

public class MainActivity extends AppCompatActivity { private Button mBtnAidl; private IMyAidlInterface mIMyAidlInterface; ServiceConnection mServiceConnection = new ServiceConnection() { @Override public void onServiceConnected(ComponentName name, IBinder service) { mIMyAidlInterface = IMyAidlInterface.Stub.asInterface(service); } @Override public void onServiceDisconnected(ComponentName name) { } }; @Override protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) { super.onCreate(savedInstanceState); setContentView(R.layout.activity_main); mBtnAidl = (Button) findViewById(R.id.btn_aidl); bindService(new Intent(MainActivity.this, AIDLService.class), mServiceConnection, BIND_AUTO_CREATE); mBtnAidl.setOnClickListener(new View.OnClickListener() { @Override public void onClick(View v) { if(mIMyAidlInterface != null){ try { String name = mIMyAidlInterface.getName("I'm nick"); Toast.makeText(MainActivity.this, "name = " + name, Toast.LENGTH_SHORT).show(); } catch (RemoteException e) { e.printStackTrace(); } } } }); } } 

在Activity中利用bindService与AIDLService进行链接，经过IMyAidlInterface实例与AIDLService进程进行通讯，以下图所示：

AIDLService进程与MainActivity之间的通讯.gif

五.序列化插件

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Parcelable code generate：自动生成实现了Parcelable接口的对象。

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