Android(安卓)多进程编程 15问15答!
ps:阅读本文 需要对android 多进程编程有一定了解。
1.Android中总共有几种方式进行IPC?
答:一共有两种,一种是binder 还有一种是socket。Binder 大家用的比较多。Socket很少有人用,这里给出一个利用Socket进行ipc通信的例子。
服务端代码:
1 package com.example.administrator.socketipcdemo; 2 3 import android.app.Service; 4 import android.content.Intent; 5 import android.os.IBinder; 6 import android.util.Log; 7 8 import java.io.BufferedReader; 9 import java.io.BufferedWriter;10 import java.io.IOException;11 import java.io.InputStreamReader;12 import java.io.OutputStreamWriter;13 import java.io.PrintWriter;14 import java.net.ServerSocket;15 import java.net.Socket;16 17 public class ServerService extends Service {18 19 public static final int SERVER_PORT_NUMBER = 5678;20 private boolean mServiceDestroyed = false;21 22 @Override23 public void onCreate() {24 new Thread(new ServerRunnable()).start();25 super.onCreate();26 }27 28 @Override29 public void onDestroy() {30 mServiceDestroyed = true;31 super.onDestroy();32 }33 34 public ServerService() {35 }36 37 @Override38 public IBinder onBind(Intent intent) {39 // TODO: Return the communication channel to the service.40 throw new UnsupportedOperationException("Not yet implemented");41 }42 43 //这个线程 用于监听端口号44 class ServerRunnable implements Runnable {45 @Override46 public void run() {47 48 ServerSocket serverSocket = null;49 try {50 serverSocket = new ServerSocket(SERVER_PORT_NUMBER);51 } catch (IOException e) {52 e.printStackTrace();53 }54 while (!mServiceDestroyed) {55 try {56 final Socket client = serverSocket.accept();57 new Thread() {58 @Override59 public void run() {60 try {61 responseClientRequest(client);62 } catch (IOException e) {63 e.printStackTrace();64 }65 }66 }.start();67 68 } catch (IOException e) {69 e.printStackTrace();70 }71 }72 }73 }74 75 private void responseClientRequest(Socket client) throws IOException {76 BufferedReader in = new BufferedReader(new InputStreamReader(client.getInputStream()));77 PrintWriter out = new PrintWriter(new BufferedWriter(new OutputStreamWriter(client.getOutputStream())), true);78 while (!mServiceDestroyed) {79 String str = in.readLine();80 if (str == null) {81 break;82 }83 String reponseStr = "我是服务器端,我收到了来自客户端的消息:" + str;84 out.println(reponseStr);85 }86 out.close();87 in.close();88 client.close();89 }90 }View Code
客户端代码:
1 package com.example.administrator.socketipcdemo; 2 3 import android.content.Intent; 4 import android.os.Bundle; 5 import android.os.SystemClock; 6 import android.support.design.widget.FloatingActionButton; 7 import android.support.design.widget.Snackbar; 8 import android.support.v7.app.AppCompatActivity; 9 import android.support.v7.widget.Toolbar; 10 import android.util.Log; 11 import android.view.View; 12 import android.view.Menu; 13 import android.view.MenuItem; 14 import android.widget.Button; 15 import android.widget.EditText; 16 import android.widget.TextView; 17 import android.widget.Toast; 18 19 import java.io.BufferedReader; 20 import java.io.BufferedWriter; 21 import java.io.IOException; 22 import java.io.InputStreamReader; 23 import java.io.OutputStreamWriter; 24 import java.io.PrintWriter; 25 import java.net.Socket; 26 27 public class MainActivity extends AppCompatActivity { 28 29 private Button bt, bt2; 30 private TextView tv; 31 private EditText et; 32 33 private Socket socket; 34 private PrintWriter mPrintWriter; 35 36 37 @Override 38 protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) { 39 super.onCreate(savedInstanceState); 40 setContentView(R.layout.activity_main); 41 Intent intent = new Intent(this, ServerService.class); 42 startService(intent); 43 tv = (TextView) findViewById(R.id.tv); 44 et = (EditText) findViewById(R.id.et); 45 bt = (Button) this.findViewById(R.id.bt); 46 bt.setOnClickListener(new View.OnClickListener() { 47 @Override 48 public void onClick(View v) { 49 new Thread() { 50 @Override 51 public void run() { 52 tryToLinkServer(); 53 } 54 }.start(); 55 56 } 57 }); 58 59 bt2 = (Button) this.findViewById(R.id.bt2); 60 bt2.setOnClickListener(new View.OnClickListener() { 61 @Override 62 public void onClick(View v) { 63 sendMessageToServer(et.getText().toString()); 64 } 65 }); 66 67 Toolbar toolbar = (Toolbar) findViewById(R.id.toolbar); 68 setSupportActionBar(toolbar); 69 70 FloatingActionButton fab = (FloatingActionButton) findViewById(R.id.fab); 71 fab.setOnClickListener(new View.OnClickListener() { 72 @Override 73 public void onClick(View view) { 74 Snackbar.make(view, "Replace with your own action", Snackbar.LENGTH_LONG) 75 .setAction("Action", null).show(); 76 } 77 }); 78 } 79 80 @Override 81 protected void onDestroy() { 82 if(socket!=null) 83 { 84 try { 85 socket.shutdownInput(); 86 socket.close(); 87 } catch (IOException e) { 88 e.printStackTrace(); 89 } 90 } 91 super.onDestroy(); 92 } 93 94 @Override 95 public boolean onCreateOptionsMenu(Menu menu) { 96 // Inflate the menu; this adds items to the action bar if it is present. 97 getMenuInflater().inflate(R.menu.menu_main, menu); 98 return true; 99 }100 101 @Override102 public boolean onOptionsItemSelected(MenuItem item) {103 // Handle action bar item clicks here. The action bar will104 // automatically handle clicks on the Home/Up button, so long105 // as you specify a parent activity in AndroidManifest.xml.106 int id = item.getItemId();107 108 //noinspection SimplifiableIfStatement109 if (id == R.id.action_settings) {110 return true;111 }112 113 return super.onOptionsItemSelected(item);114 }115 116 private void sendMessageToServer(final String str) {117 if (mPrintWriter != null) {118 mPrintWriter.println(str);119 }120 }121 122 123 private void tryToLinkServer() {124 while (socket == null) {125 try {126 socket = new Socket("localhost", ServerService.SERVER_PORT_NUMBER);127 mPrintWriter = new PrintWriter(new BufferedWriter(new OutputStreamWriter(socket.getOutputStream())), true);128 } catch (IOException e) {129 //每次连不上就等待1秒再重新连130 SystemClock.sleep(1000);131 e.printStackTrace();132 }133 }134 runOnUiThread(new Runnable() {135 @Override136 public void run() {137 Toast.makeText(MainActivity.this, "和服务器进程成功链接", Toast.LENGTH_SHORT).show();138 }139 });140 try {141 BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(socket.getInputStream()));142 while (!MainActivity.this.isFinishing()) {143 final String msg = br.readLine();144 runOnUiThread(new Runnable() {145 @Override146 public void run() {147 tv.setText(msg);148 }149 });150 }151 mPrintWriter.close();152 br.close();153 socket.close();154 } catch (IOException e) {155 e.printStackTrace();156 }157 }158 159 160 }View Code
最后看一下运行效果:
2.android:process 属性值的书写有什么讲究?
答::remote 这种写法 其实就等于 包名:remote 而且这种写法 属于当前app的私有进程, 其他app 不可以和这个进程跑在一起的。
如果是直接 把android:process 写成字符串形式的话, 那这种进程就是全局进程了,谁都可以用。哪怕是其他app 只要是shareUid一样
就可以和这个进程跑在一起。当然了,签名也必须一样!
3.多进程编程的时候 我们需要注意哪些坑?
答:一定要记住 多进程的时候 实际上 一个进程就是一个虚拟机,所以 会引发如下几个问题:
a:所有静态变量和单例模式之类的 全部没用了。因为你多进程么,假设你的app代码里面 开启了2个进程,同时你的代码里面 有一个静态变量,这个时候注意 你的静态变量虽然在代码里只有一份,
但是此时是2个进程在跑 ,有2个虚拟机,所以你这个静态变量也是会变成两份的!
b:SharedPreferences 会失去同步效果。因为sp这个东西 你们看下源码就知道了,实际上他的底层就是个xml。。。并且android 对这个xml的读写自己弄了一套缓存,注意这个缓存是运行在内存中的,
所以你就知道 一旦多个进程的话,这个缓存就是多份了。。。。所以记住 不要在多进程里面使用sp
c:Application 会创建多次。这个你们打下log就知道了,所以如果你们application 有特殊处理的话 记得考虑下多进程的情况。
上面3个是我们需要注意的点,其实也很好理解,对于同一个app的 多个进程来说 ,他就等于 多个app 在运行,只不过这些app的uid和签名都一样!你想明白这点 就懂了android 多进程了。
4.android中有哪几种序列化方式?分别要注意什么?
答:两种。Serializable和Parcelable
Serializable:这种方式 就是要注意serialVersionUID,一般ide 给你生成的值 都是根据你class的结构来做的,假设你在版本1.0.1 里面 创建了class A,并且序列化了一个对象a 在sd卡里。
过了一段时间 你在1.0.2 版本里 把A的代码 改了很多,此时ide 会把你的serialVersionUID 值也随之改掉。那如果你在1.0.2版本里 还想反序列化这个对象a的话 就会出错了。
所以serialVersionUID 就是一个记录class 版本号的标示,我们最好还是把他写死。。。。这样不会影响我们的客户端。此外 transient 这个标记的变量也不会被序列化。
Parcelable:write方法就是序列化的时候 执行的方法 creator 就是反序列化的过程。Intent bundle bitmap 都实现了这个接口。List Map 也可以序列化 提前是 元素是这个接口对象。
两者基本上是差不多的,只不过Parcelable效率更高,一般在内存中使用时 我们用Parcelable,如果是 序列化到本地或者网络 这种流里的时候 我们就用Serializable 因为比较方便。
5.当遇到一个数据 无法放在Bundle里时,如何进行进程间通讯?
答:假设我们有一个需求,让A进程 计算一个东西以后 把 结果 result 传递给B进程。但是这个result结果 没有实现Parcelable 接口也无法放在bundle里。此时 该如何传递这个result到B?
其实可以让A进程 启动B进程 的一个intentService。让这个service 去计算出来这个结果result,这时候 我们会发现 此时这个service和b进程 在一个进程里。 result当然就随便传递了。不需要ipc来传递
6.Messenger 使用时,要注意哪些,他的原理是什么?
答:原理的话 其实看一下 源码就知道了:
1 /**2 * Create a Messenger from a raw IBinder, which had previously been3 * retrieved with {@link #getBinder}.4 * 5 * @param target The IBinder this Messenger should communicate with.6 */7 public Messenger(IBinder target) {8 mTarget = IMessenger.Stub.asInterface(target);9 }
一看到这个代码我们就明白 原理就是AIDL么。要注意的话 就是Messenger只能用于单向通信,不能用于双向的 。如果你要用双向通信并且还要用Messenger来完成的话 就必须用2个Messenger。
Messenger传递对象就是传递的Message对象。其中我们注意了,在进程通信的时候,Message里的object 字段 只能传递 系统的parceable对象。也就是intent bitmap 这种系统自己实现的parceable接口对象。
如果是我们自己写的parceable 是无法放在object里面 用于进程通信的,如果你要用,请放在bundle里。此外Messenger 在内部 是串行处理请求的,大量消息 一起发给服务端这种业务模型
最好就别用Messenger了。直接自己写一个AIDL 最合适。
7.使用AIDL的时候 有哪些注意事项?
答:有下面几个注意事项:
a:aidl文件里不是所有数据类型都可以使用。只支持 基本数据类型,string,charSequence,List(只支持ArrayList,且里面的元素都能被AIDL支持),Map(只支持hashMap,并且元素必须是AIDL支持的),Parcelable,AIDL自己。
b:自定义的parceable对象要在aidl中 import 进来。并且自定义的parceable 要在aidl里 也额外声明一下,具体的看我前面的那篇blog即可。
c:aidl 里面只能写方法 不能写静态常量。
8.in out inout 这三个参数 在aidl 到底有啥用,不写有什么危害么?
答:据我观察 你不写其实没什么危害,但是你写明白了 传输效率会增加。其实这3个参数很好理解,简单建立一个方法模型:
假设你的aidl文件里有一个方法 void addPerson(Person person),这方法一看 就是客户端传一个person 到服务端 所以这个地方参数就是in。
如果你有一个方法叫 void getList(List a) 你看这个方法 就是把服务端的list 传递给这个参数a的list 那你就把参数写成out即可。
inout 就更好理解了,实际就是 void modifyList(List b),意思就是 先把b 这个list 传递给服务端,然后还要修改这个list。
9.CopyOnWriteArrayList 可以在aidl中使用吗?为什么?
答:可以使用。
1 public class CopyOnWriteArrayList<E> implements List<E>, RandomAccess, Cloneable, Serializable {
虽然看声明 他并没有实现Parceable这个接口。也不是ArrayList的子类,但实际上AIDL支持的是抽象的List,所以在底层的时候 Binder 会把CopyOnWriteArrayList
转换成ArrayList 传递给客户端的。ConcurrentHashMap 也是一样。
10.Android 进程通信时候 能传递对象吗?
答:严格意义上 是不能的,实际上binder 会把客户端传递过来的对象 重新转换为一个新的对象 传递给服务端。对象的跨进程传输 本质上就是序列化和反序列化的过程。
11.RemoteCallBackList 干嘛的?使用时注意哪些?
答:具体可看http://www.cnblogs.com/punkisnotdead/p/5158016.html。 实际上这个东西讲明白了 就是用于 android中管理 跨进程listener接口的。
你想明白这个道理 就都懂了。而且他特别方便的是,客户端进程终止以后 他可以自动删除listenr。使用注意点就是begin和finish要成对出现。就算你是遍历listenrer操作
也要用这2个方法
12.aidl运行时的 线程模型?
答:http://www.cnblogs.com/punkisnotdead/p/5163464.html 这篇分析binder代码的时候 已经讲的很清楚了。这里再总结一次。
client 调用 server的方法a,client本身是会挂起的, 会一直等待server的方法a的 执行结果。
同时这个方法a 是运行在binder线程池中,所以server的方法 可以执行耗时操作。只不过 client调用的server方法时
注意不要在ui线程里调用,不然会anr的。同时如果你的业务是 一个server 多种client ,那你的server端 方法 要支持同步,不然会数据错乱的!
13.服务端 调用 客户端listener 方法有什么讲究?
答:实际上 和12问题是一样的,server 想调用 client的方法b,b也是会执行在 client所属进程的 binder线程池内的。同时我们也要避免 如果方法b执行时间很长,
记得server调用的时候 不要在主线程里调用。此外我们一般client 都是在activity里,记得 listener调用的方法 如果涉及到ui,请用handler切换到ui线程来做。
14.如何做权限认证?
答:两种方法,可以在onBind里 检查权限,也可以在server的onTransact里验证,验证失败返回false即可。后者方法更好 还可以验证uid pid等 可以支持复杂的多进程业务模型,
尤其是安全相关的。
15.一个aidl 就必须对应一个service吗?多种aidl 是不是只能多个service?
答:不是的,aidl 只不过是帮你书写binder用的工具,你当然可以只启动一个service 但是对应多个binder。要知道 service 资源是有限的 假设你app复杂 10个业务 开启10个service
那不是就乱套了。完全可以只开启一个service 但是这一个service 可以控制多种aidl 对应的binder,你要用哪个 就取那个binder 即可。
下面给出实例。
首先看一下 代码结构和运行效果,实际上就是一个加法binder 和一个乘法binder 只不过 这2个binder 都由一个service来控制而已。
然后来看一下加法和乘法的 aidl以及对应的binder 对象:
1 // IAddition.aidl2 package com.example.administrator.bindermanager;3 4 // Declare any non-default types here with import statements5 6 interface IAddition {7 8 int add(int a,int b);9 }View Code
1 package com.example.administrator.bindermanager; 2 3 import android.os.RemoteException; 4 5 /** 6 * Created by Administrator on 2016/1/29. 7 */ 8 public class AdditionImpl extends IAddition.Stub { 9 @Override10 public int add(int a, int b) throws RemoteException {11 return a + b;12 }13 }View Code
1 // IMultiplication.aidl2 package com.example.administrator.bindermanager;3 4 // Declare any non-default types here with import statements5 6 interface IMultiplication {7 8 int multip(int a,int b);9 }View Code
1 package com.example.administrator.bindermanager; 2 3 import android.os.RemoteException; 4 5 /** 6 * Created by Administrator on 2016/1/29. 7 */ 8 public class MultiplicationImpl extends IMultiplication.Stub { 9 @Override10 public int multip(int a, int b) throws RemoteException {11 return a * b;12 }13 }View Code
然后看看我们最为关键的binder manger 如何设计:
1 // IBinderManger.aidl2 package com.example.administrator.bindermanager;3 4 // Declare any non-default types here with import statements5 6 interface IBinderManger {7 IBinder queryBinder(int binderCode);8 }View Code
1 package com.example.administrator.bindermanager; 2 3 import android.os.IBinder; 4 import android.os.RemoteException; 5 import android.util.Log; 6 7 /** 8 * Created by Administrator on 2016/1/29. 9 */10 public class BinderMangerImpl extends IBinderManger.Stub {11 12 public BinderMangerImpl() {13 super();14 }15 16 @Override17 public IBinder queryBinder(int binderCode) throws RemoteException {18 IBinder binder = null;19 switch (binderCode) {20 case BinderManger.BINDER_ADDITION:21 binder = new AdditionImpl();22 break;23 case BinderManger.BINDER_MULTIPLICATION:24 binder = new MultiplicationImpl();25 break;26 default:27 break;28 }29 return binder;30 }31 }View Code
1 package com.example.administrator.bindermanager; 2 3 import android.app.Service; 4 import android.content.Intent; 5 import android.os.Binder; 6 import android.os.IBinder; 7 import android.util.Log; 8 9 public class BinderMangerService extends Service {10 11 private IBinder mBinderManger = new BinderMangerImpl();12 13 public BinderMangerService() {14 }15 16 @Override17 public IBinder onBind(Intent intent) {18 return mBinderManger;19 }20 }View Code
1 package com.example.administrator.bindermanager; 2 3 import android.content.ComponentName; 4 import android.content.Context; 5 import android.content.Intent; 6 import android.content.ServiceConnection; 7 import android.os.IBinder; 8 import android.os.RemoteException; 9 10 /**11 * Created by Administrator on 2016/1/29.12 */13 public class BinderManger {14 15 public static final int BINDER_ADDITION = 0;16 public static final int BINDER_MULTIPLICATION = 1;17 private Context mContext;18 private IBinderManger mBinderManger;19 private static BinderManger sInstance;20 21 private BinderManger(Context mContext) {22 this.mContext = mContext.getApplicationContext();23 connectBinderService();24 }25 26 public static BinderManger getInstance(Context context) {27 if (sInstance == null) {28 sInstance = new BinderManger(context);29 }30 return sInstance;31 }32 33 34 private synchronized void connectBinderService() {35 Intent service = new Intent(mContext, BinderMangerService.class);36 mContext.bindService(service, mServiceConnection, Context.BIND_AUTO_CREATE);37 }38 39 private ServiceConnection mServiceConnection = new ServiceConnection() {40 @Override41 public void onServiceConnected(ComponentName name, IBinder service) {42 mBinderManger = IBinderManger.Stub.asInterface(service);43 }44 45 @Override46 public void onServiceDisconnected(ComponentName name) {47 48 }49 };50 51 public IBinder queryBinder(int binderCode) throws RemoteException {52 IBinder binder = null;53 binder = mBinderManger.queryBinder(binderCode);54 return binder;55 }56 }View Code
最后看一下 我们的clinet端:
1 package com.example.administrator.bindermanager; 2 3 import android.os.Bundle; 4 import android.os.RemoteException; 5 import android.support.design.widget.FloatingActionButton; 6 import android.support.design.widget.Snackbar; 7 import android.support.v7.app.AppCompatActivity; 8 import android.support.v7.widget.Toolbar; 9 import android.view.View; 10 import android.view.Menu; 11 import android.view.MenuItem; 12 import android.widget.Button; 13 import android.widget.EditText; 14 import android.widget.TextView; 15 16 import org.w3c.dom.Text; 17 18 public class MainActivity extends AppCompatActivity { 19 20 private Button bt, bt2, bt3; 21 private EditText et1, et2; 22 private TextView tv; 23 private BinderManger binderManger; 24 25 @Override 26 protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) { 27 super.onCreate(savedInstanceState); 28 setContentView(R.layout.activity_main); 29 tv = (TextView) findViewById(R.id.tv2); 30 et1 = (EditText) findViewById(R.id.et); 31 et2 = (EditText) findViewById(R.id.et2); 32 bt = (Button) this.findViewById(R.id.bt); 33 bt.setOnClickListener(new View.OnClickListener() { 34 35 @Override 36 public void onClick(View v) { 37 binderManger = BinderManger.getInstance(MainActivity.this); 38 } 39 }); 40 41 bt2 = (Button) this.findViewById(R.id.bt2); 42 bt2.setOnClickListener(new View.OnClickListener() { 43 44 @Override 45 public void onClick(View v) { 46 try { 47 final IMultiplication multiplicationImpl = 48 (IMultiplication) MultiplicationImpl.asInterface(binderManger.queryBinder(BinderManger.BINDER_MULTIPLICATION)); 49 50 runOnUiThread(new Runnable() { 51 @Override 52 public void run() { 53 try { 54 tv.setText(multiplicationImpl.multip(Integer.parseInt(et1.getText().toString()), Integer.parseInt(et2.getText().toString())) + ""); 55 } catch (RemoteException e) { 56 e.printStackTrace(); 57 } 58 } 59 }); 60 61 } catch (RemoteException e) { 62 e.printStackTrace(); 63 } 64 } 65 }); 66 67 bt3 = (Button) this.findViewById(R.id.bt3); 68 bt3.setOnClickListener(new View.OnClickListener() { 69 70 @Override 71 public void onClick(View v) { 72 try { 73 final IAddition additionImpl = 74 (IAddition) AdditionImpl.asInterface(binderManger.queryBinder(BinderManger.BINDER_ADDITION)); 75 runOnUiThread(new Runnable() { 76 @Override 77 public void run() { 78 try { 79 tv.setText(additionImpl.add(Integer.parseInt(et1.getText().toString()), Integer.parseInt(et2.getText().toString())) + ""); 80 } catch (RemoteException e) { 81 e.printStackTrace(); 82 } 83 } 84 }); 85 86 } catch (RemoteException e) { 87 e.printStackTrace(); 88 } 89 } 90 }); 91 92 93 Toolbar toolbar = (Toolbar) findViewById(R.id.toolbar); 94 setSupportActionBar(toolbar); 95 96 FloatingActionButton fab = (FloatingActionButton) findViewById(R.id.fab); 97 fab.setOnClickListener(new View.OnClickListener() { 98 @Override 99 public void onClick(View view) {100 Snackbar.make(view, "Replace with your own action", Snackbar.LENGTH_LONG)101 .setAction("Action", null).show();102 }103 });104 }105 106 @Override107 public boolean onCreateOptionsMenu(Menu menu) {108 // Inflate the menu; this adds items to the action bar if it is present.109 getMenuInflater().inflate(R.menu.menu_main, menu);110 return true;111 }112 113 @Override114 public boolean onOptionsItemSelected(MenuItem item) {115 // Handle action bar item clicks here. The action bar will116 // automatically handle clicks on the Home/Up button, so long117 // as you specify a parent activity in AndroidManifest.xml.118 int id = item.getItemId();119 120 //noinspection SimplifiableIfStatement121 if (id == R.id.action_settings) {122 return true;123 }124 125 return super.onOptionsItemSelected(item);126 }127 }View Code
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