2. Android Framework - IPC机制

1. 简介
   
   • IPC: Inter-Process Communication 进程间通信
   • 进程指一个执行单元, 它包含线程, 线程是CPU调度的最小单位
   • 不同操作系统上进程间通信的方式
     
     • Linux: 命名管道, 共享内存, 信号量, Socket等
     • Android: Binder, Socket等
       Android上, 通过使用多进程可以获取多份内存空间, 避开Android对单个应用最大内存的限制
2. 多进程模式
   
   1. 开启多进程模式
      
      • 在AndroidManifest.xml中为组件指定android:process属性
      • 通过JNI在native层fork一个进程
      • 使用:标识的进程是一种简写, 进程名是包名加上指定的名字, 同时此类进程是当前应用的私有进程, 其他应用的组件不能和它运行在同一个进程, 而普通标识的进程名属于全局进程, 其他应用可以通过指定shareUID的方式与其运行在同一进程中
   2. 多进程模式的运行机制
      
      • 多进程意味着Android系统会为每个进程分配独立的虚拟机, 导致不同的虚拟机上同一个类的对象会有多个副本, 所以和单进程中的会有区别
      • 多进程会导致如下方面的问题
        
        • 静态成员和单例模式失效
        • 线程同步机制失效
        • SharedPreferences的可靠性降低
        • Application会多次创建
3. IPC基础概念
   
   1. Serializable接口
      
      • Java提供的序列化接口, 是一个空接口
      • serialVersionUID不会对序列化产生影响, 会影响反序列化
      • 使用ObjectOutputStream和ObjectInputStream即可完成序列化和反序列化
      • serialVersionUID用于标识类, 如果类的serialVersionUID不一样则不能正常的反序列化
      • 即使serialVersionUID一样, 如果类名成员变量类型变了, 也会反序列化失败
      • 类变量和transient变量不会序列化
   2. Parcelable接口
      
      • 相比Serializable开销更小
      • 使用比Serializable麻烦
      • List和Map也可以序列化, 前提是每一个元素都是可序列化的
      • 一个使用Parcelable进行进程间通信的例子(IPC->ParcelableIPC)
   3. Binder
4. Android中的IPC方式
   
   1. Bundle
      一个使用Bundle进行进程间通信的例子(IPC->ParcelableIPC)
   2. 使用文件共享
      
      • 有局限性 - 并发读写问题, 只适合对数据同步要求不高的进程间通信
      • 不建议在进程间通信时使用SharedPreferences
   3. 使用Messenger
      
      • 对AIDL做了封装
      • 一次处理一个请求, 所以服务端不要考虑线程同步问题
      • Message的obj字段在2.2前不支持跨进程传输, 而且它仅支持系统提供的实现了Parcelable的对象, 自定义的Parcelable对象不能传递
      • 一个使用Messenger进行进程间通信的例子
   4. 使用AIDL
      一个使用AIDL进行进程间通信的例子(IPC->AIDL)
   5. 使用ContentProvider
      一个使用ContentProvider进行进程间通信的例子(IPC->ContentProvider)
   6. 使用Socket
5. Binder连接池
6. 选用合适的IPC方式

名称	有点	缺点	适用场景
Bundle	简单易用	只能传输Bundle支持的数据类型	四大组件间的进程间通信
文件共享	简单易用	不适合高并发场景, 无法做到即时通信	无并发访问情形, 交换简单的数据实时性不高的场景
AIDL	功能强大, 支持一对多并发通信, 支持实时通信	使用复杂, 需处理线程同步	一对多通信, 且有RPC需求
Messenger	功能一般, 支持一对多串行通信, 支持实时通信	不能处理高并发情形, 不支持RPC, 数据通过Message传输, 只能传输Bundle支持的数据类型	低并发的一对多即时通信, 或者无需返回结果的RPC请求
ContentProvider	在数据源访问方面功能强大, 支持一对多并发数据共享, 可通过Call方法扩展其操作	可理解为受约束的AIDL, 主要提供数据源的CRUD操作	一对多的进程间数据共享
Socket	功能强大, 可以通过网络传输字节流, 支持一对多并发实时通信	实现细节烦琐, 不支持直接的RPC	网络数据交换