Android(安卓)IPC编程简介

一、Android IPC机制简介

1、Android进程/线程简介

在Android系统里，一个应用程序通常包含多个组件（如Activity、Service等），这些组件既可以在同一个进程中，也可以在不同的进程中。

默认情况下，一个应用程序的多个组件均位于同一进程（主进程）的同一线程（主线程），如果想让其中的某些组件在非主进程中运行，则可以通过AndroidManifest.xml文件来对相应组件的属性进行设置。

当然，不同应用程序就分别在不同进程中运行了。

每个进程被创建时，都会产生一个主线程以及一个Looper对象和消息队列MQ（Message Queue）。主线程的工作就是，不断地查询消息队列，并执行其中的消息。

在Android中，对于一个应用程序，主进程的主线程的主要工作就是处理UI事件，每当UI事件发生时，Android框架就会将相应的UI事件送到主线程的消息队列里，当主线程发现消息队列里有新消息时，就取出该消息并进行相应的处理，处理完毕后，再继续执行Looper对象，不断地循环查询消息队列。

2、Android Service简介

在Android应用程序框架中，Service是其四大组件之一，负责在后台执行需要长时间运行的任务，而不与UI直接交互。

其他组件可以启动（start）一个Service，然后，该Service就持续在后台运行，即使启动该Service的组件已不再持有焦点，直到启动该Service的组件调用了stopService方法或者该Service自己调用了stopElf方法为止；另外，其他组件也可以将自己绑定（Bind）到一个Service上，以实现与该Service进行通信，即使该Service与该组件处于不同的进程之中。

实际上，Service有两种方式开始工作：

1）Started

当一个组件（比如Activity）通过调用方法startService启动一个Service 后，该Service就被称为“Started”。

一旦一个Service处于“Started”，该Service就能够持续地在后台运行，即使启动该Service的组件已经被销毁。

通常，通过这种方式开始工作的Service仅仅执行一个单独的操作，而并不向启动该Service的组件返回操作结果等信息。例如，有一个Service，仅仅负责向网络上传或从网络下载数据，当数据下载或上传完成时，Service就停掉自己。

2）Bound

当一个组件通过调用方法bindService将自己绑定到一个Service上时，该Service就被称为Bound。

一个已“Bound”的Service提供了一个C/S接口，以允许该组件能够与该Service进行通信，比如向Service发送请求，并从Service获取结果，甚至进行跨进程的通信（IPC）。

一个已“Bound”的Service的运行时间跟绑定该Service的组件相同。

当然，一个Service既可以是“Started”的，也可以是“Bound”的，一个Service可同时拥有这两种形式，这只需要通过同时实现其接口onStart和onBind即可。

无论你的应用程序的Service是Started、Bound还是同时拥有这两种形式，所有其他的组件，即使是处于不同进程的组件也都可以通过一个Intent来启动该Service，就像启动一个Activity一样。当然，你也可以通过在AndroidManifest.xml文件中将你的Service声明为私有的方式，以阻止来自于其他应用程序组件对其的访问。

要定义一个自己的Service，只需从Service类派生一个自己的类，并重载其中的几个方法即可：

1）onStartCommand

当一个组件调用startService时，系统会调用该方法

2）onBind

当一个组件调用bindService时，系统会调用该方法

3）onCreate

当Service对象被创建时，系统会首先调用该方法

4）onDestory

当Service销毁时，系统会最后调用该方法

3、Android IBinder/Binder框架简介

在同一进程中，各个组件进行通信是十分方便的，普通的函数调用就可解决；但是，对于处于不同进程中的组件来说，要进行通信，就需要用到Android的IPC机制了。

对应用开发者来说，Android的IBinder/Binder框架实现了Android的IPC通信。当然，IBinder/Binder框架既可以用来实现进程内通信（本地通信），也可实现进程间通信（远程通信）。

从Android SDK中对IBinder/Binder的解释可知，IBinder/Binder是Android远程对象的基本接口，它是Android用于提供高性能IPC通信而设计的一套轻量级远程调用机制的核心部分。该接口描述了与一个远程对象进行通信的抽象协议。

Android SDK中提到，有两种方式来使用IBinder/Binder框架以实现IPC通信：

1）使用Android SDK提供的aidl工具

具体使用方式后面再介绍

2）直接实例化Binder类或者从Binder类派生出自己的Binder类。

这种方式下，我们经常从Binder类派生出自己的Binder类，并重载其中的方法onTransact，这样，就可以定义一个远程对象（IBinder接口对象），进而实现IPC通信。

下面简单以Activity与Service在不同进程为简单例介绍一下应用开发者如何利用Android提供的IBinder/Binder框架实现IPC通信的方法步骤：

1）首先，假定我们的应用程序包含两个组件，一个是Activity，在主进程中，一个是Service，在进程名为remote的进程中，这可以通过在 AndroidManifest.xml文件中申明。

2）其次，从Service类派生出自己的Service类：

public class MyService extends Service{}

在MyService中，需要从Binder类派生一个自己的Binder类，并重载其 onTransact方法。

另外，还需要重载Service类的onCreate和onBind方法。

3）最后，在派生的Activity类中，调用bindService方法来与Service进行绑定。

最后，需要注意的是，通过Android的IBinder/Binder框架，既可以实现进程内通信，也可以实现跨进程通信（IPC）。

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