Android——IPC机制

作者：黑衣侠客

前言

本篇博客主要讲解Android中的IPC机制，首先介绍多进程的概念、多进程开发者模式中注意的事项、Android中的序列化机制和Binder、Bundle、文件共享、AIDL、Messager、ContentProvider和Socket等进程间通信的方式，本篇博客持续更新。

一、Android——IPC简介

IPC是Inter-Progress Communication的缩写，译为进程间的通信或是跨进程通信，指的是：两个进程之间进行数据交换的过程。

按照操作系统中的描述，线程是CPU调度的最小单元，同时线程是一种有限的系统资源。而进程一般指一个执行单元，在PC和移动设备上指一个程序或者一个应用。一个进程可以包括多个线程，因此进程和线程是包含与被包含的关系。一个进程中可以只有一个线程，即主线程，在Android里面主线程也叫UI线程，在UI线程里才能操作界面元素

很多时候，一个进程中需要执行大量的耗时任务，如果这些任务放在主线程中去执行，就会造成界面无法响应，严重影响用户体验，这种情况在PC系统和移动系统中都存在，在Android中有一个特殊的名字叫做ANR(Application Not Responding)即应用无响应。

解决这个问题就需要用到线程，把一些耗时的任务放在线程中即可。

IPC不是Android中所独有的，任何一个操作系统都需要有相应的IPC机制：

Windows可以通过剪贴板、管道、邮槽等来进行进程间通信；
Linux上可以通过命名管道、共享内容、信号量等来进行进程间通信；

我们可以看到，不同的操作系统有着不同的进程通信方式，那么对于Android来说，它是一种基于Linux内核的移动操作系统，它的进程间通信方式并不能完全继承自Linux，它有自己独特的进程间通信方式，通过Binder可以轻松地实现进程间通信，除了Binder，Android还支持Socket，通过Socket也可以实现任意两个终端之间的通信，当然，同一个设备的两个进程通过Socket通信自然也是可以的。

那么谈到IPC的使用场景，就必须提到多进程，只有面对多进程这种场景下，才需要考虑进程间的通信。

多进程的情况一般分为两种：

应用因为某些原因自身需要采用多进程模式实现
当前应用需要向其他应用获取数据

二、Android中的多进程模式

谈到这里，我们先复习一下Android的四大组件，Android的四大组件包括（Activity，Service，Receiver，ContentProvider），通常情况下，Android中的多进程是指一个应用中存在多个进程的情况，在Android中使用多进程只有一个办法，那就是给四大组件在AndroidMenifest中指定android：process属性，

这里的SecondActivity和ThirdActivity的android：process属性分别为：remote和com.ryg.chapter_2.remote,那么我们来谈谈这两者的区别。

首先，“：”的含义是指要在当前的进程名前附加上当前的包名，这是一种简写的方法，对于SecondActivity来说，它的完整的进程名为com.ryg.chapter_2:remote , 而对于ThirdActivity中的声明方式，它是一种完整的命名方式，不会附加包名信息；其次，进程名以“：”开头的进程属于当前应用的私有进程，其他应用的组件不可以和它跑在同一个进程中，而进程名不以“：”开头的进程属于全局进程，其他应用通过ShareUID方式可以和它跑在同一个进程中。

Android系统会为每个应用分配一个唯一的UID，具有UID的应用才能共享数据。

而多进程绝非只是仅仅指定了android：process属性那么简单。

我们知道，Android为每一个应用分配了一个独立的虚拟机，或者说为每一个进程分配了一个独立的虚拟机，不同的虚拟机在内存上有不同的地址空间，这会导致在不同的虚拟机中访问的同一个类的对象会产生多份副本。

在正常情况下，四大组件中间不可能不通过一些中间层来共享数据，那么通过简单的指定进程名来开启多进程都会无法正确运行。

只开启process是无法利用多进程来实现共享数据的

一般来说，使用多进程会造成如下一些问题：

① 静态成员和单例模式完全失效
② 线程同步机制完全失效
③ SharedPreferences的可靠性下降
④ Application 会多次创建

① : 在进程1和进程2中，都存在一个类，类中存在静态的变量，而存在于进程1和进程2中的这个类是互不干扰的，在进程1中修改静态变量的值只会影响当前的进程，对其他进程不会有任何的影响。

② ：既然不是一块内存，那么不管是锁对象还是锁全局类都无法保证线程同步，因为不同进程锁不是同一个对象。

③ ： SharedPreferences 不支持两个进程同时去执行写操作，否则会导致一定几率的数据丢失，这是因为SharedPreferences底层是通过读/写XML文件来实现的，并发写显然是可能出问题的，甚至并发读/写都有可能出现问题。

④ ：当一个组件跑在一个新的进程中的时候，由于系统要在创建新的进程同时分配独立的虚拟机，所以这个过程其实就是启动一个应用的过程。因此，相当于系统又把这个应用重新启动了一遍，既然重新启动了，那么自然会创建Application。

在Android的多进程模式中，不同进程的组件的确会拥有独立的虚拟机、Application以及内存空间。

Android——IPC机制（一）