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一、多進(jìn)程是什么?

正常情況下，在Android系統(tǒng)中一個(gè)APP啟動(dòng)后只會(huì)運(yùn)行在一個(gè)進(jìn)程中，其進(jìn)程名為apk的包名，所有的組件都會(huì)在這個(gè)進(jìn)程中運(yùn)行;

但是如果需要將某些組件(如Service，Activity等)運(yùn)行在單獨(dú)的進(jìn)程中，就需要用到android:process屬性了。

我們可以給android的組件設(shè)置android:process屬性來使其運(yùn)行在指定的進(jìn)程中。

1、多進(jìn)程優(yōu)點(diǎn)：

①使用更多的內(nèi)存

Android系統(tǒng)對(duì)每個(gè)應(yīng)用進(jìn)程的內(nèi)存占用是有限制的，而且占用內(nèi)存越大的進(jìn)程，通常被系統(tǒng)殺死的可能性越大。讓一個(gè)組件運(yùn)行在單獨(dú)的進(jìn)程中，可以減少主進(jìn)程所占用的內(nèi)存，避免OOM問題，降低被系統(tǒng)殺死的概率。

②實(shí)現(xiàn)多模塊

比如微信的小程序(一個(gè)住進(jìn)程，一個(gè)小程序進(jìn)程)、支付寶的小程序;

當(dāng)你啟動(dòng)一個(gè)小程序時(shí)候，就會(huì)啟動(dòng)小程序的進(jìn)程，不占用主進(jìn)程的內(nèi)存，使小程序進(jìn)程單獨(dú)出來，速度會(huì)快很多。

③子進(jìn)程奔潰，主進(jìn)程可以繼續(xù)工作

④主進(jìn)程退出，子進(jìn)程可以繼續(xù)工作

⑤實(shí)現(xiàn)守護(hù)進(jìn)程

通過JNI利用C/C++，調(diào)用fork()方法來生成子進(jìn)程，一般開發(fā)者會(huì)利用這種方法來做一些daemon(守護(hù)進(jìn)程)進(jìn)程，來實(shí)現(xiàn)防殺?；畹刃Ч?。

2、多進(jìn)程引起的問題

①靜態(tài)成員和單例模式失效

②線程同步機(jī)制失效

③SharedPreferences 可靠性降低

④Application 被多次創(chuàng)建

⑤多進(jìn)程交互麻煩

引起的原因：

Android中，系統(tǒng)會(huì)為每個(gè)應(yīng)用或進(jìn)程分配獨(dú)立的虛擬機(jī)，不同的虛擬機(jī)自然占有不同的內(nèi)存地址空間，

所以同一個(gè)類的對(duì)象會(huì)產(chǎn)生不同的副本，導(dǎo)致共享數(shù)據(jù)失敗，必然也不能實(shí)現(xiàn)線程的同步。

二、多進(jìn)程通信方式

Android中支持的多進(jìn)程通信方式主要有以下幾種，它們之間各有優(yōu)缺點(diǎn)，可根據(jù)使用場景選擇選擇：

• AIDL：功能強(qiáng)大，支持進(jìn)程間一對(duì)多的實(shí)時(shí)并發(fā)通信，并可實(shí)現(xiàn) RPC (遠(yuǎn)程過程調(diào)用)。
• Messenger：支持一對(duì)多的串行實(shí)時(shí)通信， AIDL 的簡化版本。
• Bundle：四大組件的進(jìn)程通信方式，只能傳輸 Bundle 支持的數(shù)據(jù)類型。
• ContentProvider：強(qiáng)大的數(shù)據(jù)源訪問支持，主要支持 CRUD 操作，一對(duì)多的進(jìn)程間數(shù)據(jù)共享，例如我們的應(yīng)用訪問系統(tǒng)的通訊錄數(shù)據(jù)。
• BroadcastReceiver：即廣播

廣播是一種被動(dòng)跨進(jìn)程通訊的方式。當(dāng)某個(gè)程序向系統(tǒng)發(fā)送廣播時(shí)，其他的應(yīng)用程序只能被動(dòng)地接收廣播數(shù)據(jù)。

這就象電臺(tái)進(jìn)行廣播一樣，聽眾只能被動(dòng)地收聽，而不能主動(dòng)與電臺(tái)進(jìn)行溝通,在應(yīng)用程序中發(fā)送廣播比較簡單。

只需要調(diào)用sendBroadcast方法即可。該方法需要一個(gè)Intent對(duì)象。通過Intent對(duì)象可以發(fā)送需要廣播的數(shù)據(jù)

• 文件共享：在非高并發(fā)情況下共享簡單的數(shù)據(jù)。
• Socket：通過網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)據(jù)。

這次介紹日常開發(fā)APP中常用的交互方式AIDL和Messenger

如圖

1、多進(jìn)程AIDL通信

AIDL是Android接口定義語言是用于定義服務(wù)器和客戶端通信接口的一種描述語言，可以使用它定義客戶端與服務(wù)端進(jìn)程間通信(IPC)的編程接口，

在 Android 中，進(jìn)程之間無法共享內(nèi)存(用戶空間)，不同進(jìn)程之間的通信一般使用 AIDL 來處理。

使用簡單步驟:

創(chuàng)建一個(gè)AIDL文件(擴(kuò)展名為.aidl);

暴露一個(gè)接口給客戶端(通過建立一個(gè)Service，在onBind()方法中返回一個(gè)Stub類的實(shí)例);

服務(wù)端實(shí)現(xiàn)該AIDL文件生成的Java接口(系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)生成對(duì)應(yīng)的Java接口);

客戶端連接綁定該遠(yuǎn)程服務(wù)。

①創(chuàng)建AIDL文件

創(chuàng)建一個(gè) AIDL 文件，聲明服務(wù)端要暴露給客戶端的接口，然后創(chuàng)建一個(gè) Service 監(jiān)聽客戶端的連接請(qǐng)求，并在其中實(shí)現(xiàn) AIDL 文件中的接口

注意，為了方便開發(fā)，我們一般把 AIDL 相關(guān)的文件放在同一包中，這樣當(dāng)客戶端是另一個(gè)應(yīng)用時(shí)可方便的把整個(gè)包復(fù)制到客戶端工程中

首先了解下 AIDL 文件支持的幾種數(shù)據(jù)類型：

• 基本數(shù)據(jù)類型
• String、CharSequence
• ArrayList、HashMap，其內(nèi)部元素也需要被AIDL支持
• 實(shí)現(xiàn)了 Parcelable 接口的對(duì)象
• AIDL 類型的接口，非普通接口

Book是實(shí)現(xiàn)了Parcelable的類，只定義了name字段，按照規(guī)定如果 AIDL 文件用到了自定義Parcelable對(duì)象，同時(shí)需要提供一個(gè)Book.aidl文件

package com.json; 
 
 
parcelable Book; 

②ILibraryManager.aidl定義了服務(wù)端要暴露給客戶端的接口：

package com.json; 
 
import com.json.Book; 
 
interface ILibraryManager{ 
    // 近期新書查詢 
    List<Book> getNewBookList(); 
    // 圖書捐贈(zèng) 
    void donateBook(in Book book); 
} 

③接下來就是AIDL文件生成的Java接口，在編寫服務(wù)類前要先編譯項(xiàng)目，這樣在服務(wù)類里使用 AIDL 生成的java類

首先通過ILibraryManager.Stub()創(chuàng)建一個(gè)mBinder對(duì)象，并實(shí)現(xiàn)了ILibraryManager.aidl中定義的接口方法，在onBind()方法中返回創(chuàng)建的mBinder，并在服務(wù)onCreate()添加數(shù)據(jù)。

最后在 AndroidManifest.xml 注冊(cè)服務(wù)：

<service 
    android:name=".ManagerService" 
    android:process=":remote"> 
</service> 

public class ManagerService extends Service { 
 
    private static final String TAG = "ManagerService"; 
 
    // CopyOnWriteArrayList 支持并發(fā)讀寫 
    private CopyOnWriteArrayList<Book> mBookList = new CopyOnWriteArrayList<>(); 
 
    private Binder mBinder = new ILibraryManager.Stub() { 
 
        @Override 
        public List<Book> getNewBookList() throws RemoteException { 
            return mBookList; 
        } 
 
        @Override 
        public void donateBook(Book book) throws RemoteException { 
            mBookList.add(book); 
        } 
    }; 
 
    public LibraryManagerService() { 
    } 
 
    @Override 
    public IBinder onBind(Intent intent) { 
        return mBinder; 
    } 
 
    @Override 
    public void onCreate() { 
        super.onCreate(); 
        mBookList.add(new Book("book0")); 
        mBookList.add(new Book("book1")); 
    } 
} 

④客戶端連接綁定該遠(yuǎn)程服務(wù)

先實(shí)現(xiàn)ServiceConnection接口，在onServiceConnected()方法中將IBinder對(duì)象轉(zhuǎn)換成ILibraryManager對(duì)象，通過該對(duì)象就能調(diào)用ILibraryManager.aidl中聲明的方法了。

接下來綁定服務(wù)：

public class AIDLActivity extends AppCompatActivity { 
    private static final String TAG = "AIDLActivity"; 
   ILibraryManager libraryManager=null; 
    private ServiceConnection mServiceConnection = new ServiceConnection() { 
        @Override 
        public void onServiceConnected(ComponentName name, IBinder service) { 
             libraryManager = ILibraryManager.Stub.asInterface(service); 
            try { 
                // test1 
                List<Book> books = libraryManager.getNewBookList(); 
                Log.e(TAG, "books:" + books.toString()); 
                // test2 
                libraryManager.donateBook(new Book("book" + books.size())); 
                List<Book> books2 = libraryManager.getNewBookList(); 
                Log.e(TAG, "books:" + books2.toString()); 
            } catch (RemoteException e) { 
                e.printStackTrace(); 
            } 
        } 
 
        @Override 
        public void onServiceDisconnected(ComponentName name) { 
 
        } 
    }; 
 
     void bindAidlData(){ 
      if(null==libraryManager){ 
    return; 
    } 
        try { 
                // test1 
                List<Book> books = libraryManager.getNewBookList(); 
                Log.e(TAG, "books:" + books.toString()); 
                // test2 
                libraryManager.donateBook(new Book("book" + books.size())); 
                List<Book> books2 = libraryManager.getNewBookList(); 
                Log.e(TAG, "books:" + books2.toString()); 
            } catch (RemoteException e) { 
                e.printStackTrace(); 
            } 
   } 
    @Override 
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) { 
        super.onCreate(savedInstanceState); 
        setContentView(R.layout.activity_aidl); 
        bindNewService(); 
    } 
 
    private void bindNewService() { 
        Intent intent = new Intent(AIDLActivity.this, LibraryManagerService.class); 
        bindService(intent, mServiceConnection, Context.BIND_AUTO_CREATE); 
    } 
 
    @Override 
    protected void onDestroy() { 
        unbindService(mServiceConnection); 
        super.onDestroy(); 
    } 
} 

2、aidl的通知功能

首先創(chuàng)建一個(gè)服務(wù)端通知客戶端的 IOnNewBookArrivedListener.aidl 接口：

package com.json; 
 
 
import com.json.Book; 
 
 
interface IOnNewBookArrivedListener { 
    void onNewBookArrived(in Book book); 
} 

服務(wù)端要先注冊(cè)后才能收到通知，同時(shí)也可以取消注冊(cè)，所以要給之前的ILibraryManager.aidl添加連個(gè)方法了：

interface ILibraryManager{ 
    ...... 
    // 注冊(cè)通知 
    void register(IOnNewBookArrivedListener listener); 
    // 取消注冊(cè) 
    void unregister(IOnNewBookArrivedListener listener); 
} 

修改ManagerService：

public class ManagerService extends Service { 
    ...... 
  ...... 
  ...... 
    // 系統(tǒng)提供的專門用于保存、刪除跨進(jìn)程 listener 的類 
    private RemoteCallbackList<IOnNewBookArrivedListener> mListenerList = new RemoteCallbackList<>(); 
    // AtomicBoolean 支持并發(fā)讀寫 
    private AtomicBoolean mIsServiceDestroy = new AtomicBoolean(false); 
 
    private Binder mBinder = new ILibraryManager.Stub() { 
        ...... 
        @Override 
        public void register(IOnNewBookArrivedListener listener) throws RemoteException { 
            mListenerList.register(listener); 
            Log.e(TAG, "register success"); 
        } 
 
        @Override 
        public void unregister(IOnNewBookArrivedListener listener) throws RemoteException { 
            mListenerList.unregister(listener); 
            Log.e(TAG, "unregister success"); 
        } 
    }; 
 
   ....... 
 
    @Override 
    public void onCreate() { 
        super.onCreate(); 
        ...... 
       
        new Thread(new Runnable() { 
            @Override 
            public void run() { 
                // 如果服務(wù)還沒終止 
                while (!mIsServiceDestroy.get()) { 
                    try { 
                        Thread.sleep(10 * 1000); 
                    } catch (InterruptedException e) { 
                        e.printStackTrace(); 
                    } 
 
                    Book book = new Book("book" + mBookList.size()); 
                    mBookList.add(book); 
                    bookArrivedNotify(book); 
                } 
            } 
        }).start(); 
    } 
     
    private void bookArrivedNotify(Book book) { 
        int n = mListenerList.beginBroadcast(); 
        for (int i = 0; i < n; i++) { 
            IOnNewBookArrivedListener listener = mListenerList.getBroadcastItem(i); 
            if (listener != null) { 
                try { 
                    listener.onNewBookArrived(book); 
                } catch (RemoteException e) { 
                    e.printStackTrace(); 
                } 
            } 
        } 
        mListenerList.finishBroadcast(); 
    } 
 
    @Override 
    public void onDestroy() { 
        super.onDestroy(); 
        mIsServiceDestroy.set(true); 
    } 
} 

這里用到了RemoteCallbackList類，它是系統(tǒng)提供的專門用于刪除跨進(jìn)程 listener 的類，用普通的集合難以保證客戶端注冊(cè)的 listener 和服務(wù)端存儲(chǔ)的 listener 是同一個(gè)，會(huì)取消注冊(cè)失敗

客戶端代碼修改

public class AIDLActivity extends AppCompatActivity { 
    ...... 
    private ILibraryManager mLibraryManager; 
 
    private Handler mHandler = new Handler(new Handler.Callback() { 
        @Override 
        public boolean handleMessage(Message msg) { 
            switch (msg.what) { 
                case MESSAGE_NEW_BOOK_ARRIVED: 
                    Log.e(TAG, "new book:" + msg.obj); 
                    break; 
            } 
            return true; 
        } 
    }); 
 
    private IOnNewBookArrivedListener listener = new IOnNewBookArrivedListener.Stub() { 
        @Override 
        public void onNewBookArrived(Book book) throws RemoteException { 
            // 由于 onNewBookArrived 方法在子線程被調(diào)用，所以通過Handler切換到UI線程，方便UI操作 
            mHandler.obtainMessage(MESSAGE_NEW_BOOK_ARRIVED, book).sendToTarget(); 
        } 
    }; 
 
    private ServiceConnection mServiceConnection = new ServiceConnection() { 
        @Override 
        public void onServiceConnected(ComponentName name, IBinder service) { 
            ILibraryManager libraryManager = ILibraryManager.Stub.asInterface(service); 
            mLibraryManager = libraryManager; 
            try { 
                ...... 
                // 注冊(cè)通知 
                libraryManager.register(listener); 
            } catch (RemoteException e) { 
                e.printStackTrace(); 
            } 
        } 
        ...... 
    }; 
 
    @Override 
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) { 
        super.onCreate(savedInstanceState); 
        setContentView(R.layout.activity_aidl); 
        bindNewService(); 
    } 
 
    @Override 
    protected void onDestroy() { 
        unbindService(mServiceConnection); 
        if (mLibraryManager != null && mLibraryManager.asBinder().isBinderAlive()) { 
            try { 
                // 取消注冊(cè) 
                mLibraryManager.unregister(listener); 
            } catch (RemoteException e) { 
                e.printStackTrace(); 
            } 
        } 
        super.onDestroy(); 
    } 
} 

3、Messenger通訊

Messenger 是一種輕量級(jí)的多進(jìn)程通信方式，它是在 AIDL 的基礎(chǔ)上封裝而成的，可以看做是 AIDL 的簡化版，支持一對(duì)多的串行實(shí)時(shí)通信，

一次只處理一個(gè)請(qǐng)求，不存在并發(fā)的問題。和 AIDL 的使用類似，但要簡單的多，同樣需要實(shí)現(xiàn)服務(wù)端和客戶端。

首先來看服務(wù)端

public class MessengerService extends Service { 
    private static final String TAG = "MessengerService"; 
    // 將Messenger和Handler關(guān)聯(lián)起來 
    private Messenger mServiceMessenger = new Messenger(new MessengerHandler()); 
 
    public MessengerService() { 
    } 
 
    @Override 
    public IBinder onBind(Intent intent) { 
        return mServiceMessenger.getBinder(); 
    } 
 
    private static class MessengerHandler extends Handler { 
        @Override 
        public void handleMessage(Message msg) { 
            super.handleMessage(msg); 
            switch (msg.what) { 
                case MessengerActivity.MESSAGE_FROM_CLIENT: 
                    // 打印接收到的客戶端消息 
                    Log.e(TAG, "receive message from client:" + msg.getData().getString("msg")); 
                    // 給客戶端回復(fù)一條消息 
                    Messenger clientMessenger = msg.replyTo; 
                    Message message = Message.obtain(); 
                    message.what = MessengerActivity.MESSAGE_FROM_SERVICE; 
                    Bundle bundle = new Bundle(); 
                    bundle.putString("msg", "I am fine,thank you!"); 
                    message.setData(bundle); 
                    try { 
                        clientMessenger.send(message); 
                    } catch (RemoteException e) { 
                        e.printStackTrace(); 
                    } 
                    break; 
            } 
        } 
    } 
} 

看客戶端的實(shí)現(xiàn)

public class MessengerActivity extends AppCompatActivity { 
    private static final String TAG = "MessengerActivity"; 
 
    public static final int MESSAGE_FROM_CLIENT = 1; 
    public static final int MESSAGE_FROM_SERVICE = 2; 
 
    private Messenger mServiceMessenger; 
 
    private Messenger mClientMessenger = new Messenger(new MessengerHandler()); 
 
    private ServiceConnection mServiceConnection = new ServiceConnection() { 
        @Override 
        public void onServiceConnected(ComponentName name, IBinder service) { 
            mServiceMessenger = new Messenger(service); 
            Message message = Message.obtain(); 
            message.what = MESSAGE_FROM_CLIENT; 
            Bundle bundle = new Bundle(); 
            bundle.putString("msg", "how are you?"); 
            message.setData(bundle); 
            // 傳遞服務(wù)端回復(fù)客戶端時(shí)需要使用的Messenger 
            message.replyTo = mClientMessenger; 
            try { 
                mServiceMessenger.send(message); 
            } catch (RemoteException e) { 
                e.printStackTrace(); 
            } 
        } 
 
        @Override 
        public void onServiceDisconnected(ComponentName name) { 
 
        } 
    }; 
 
    @Override 
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) { 
        super.onCreate(savedInstanceState); 
        setContentView(R.layout.activity_messenger); 
 
        Intent intent = new Intent(MessengerActivity.this, MessengerService.class); 
        bindService(intent, mServiceConnection, Context.BIND_AUTO_CREATE); 
    } 
 
    @Override 
    protected void onDestroy() { 
        unbindService(mServiceConnection); 
        super.onDestroy(); 
    } 
 
    private static class MessengerHandler extends Handler { 
        @Override 
        public void handleMessage(Message msg) { 
            super.handleMessage(msg); 
            switch (msg.what) { 
                case MessengerActivity.MESSAGE_FROM_SERVICE: 
                    Log.e(TAG, "receive message from service:" + msg.getData().getString("msg")); 
                    break; 
            } 
        } 
    } 
} 

在onServiceConnected()中，將服務(wù)端的Binder轉(zhuǎn)換成服務(wù)端的Messenger對(duì)象，然后發(fā)送消息，由于服務(wù)端還需要給客服端回復(fù)消息，所以需要在客戶端創(chuàng)建一個(gè)Messenger對(duì)象附加在消息上發(fā)送給服務(wù)端使用

多進(jìn)程總結(jié)：

1、多進(jìn)程app可以在系統(tǒng)中申請(qǐng)多份內(nèi)存，但應(yīng)合理使用，建議把一些高消耗但不常用的模塊放到獨(dú)立的進(jìn)程，不使用的進(jìn)程可及時(shí)手動(dòng)關(guān)閉;

2、多進(jìn)程占用內(nèi)存多，耗電量會(huì)增加，這個(gè)要注意;

3、每個(gè)進(jìn)程在創(chuàng)建的時(shí)候，都會(huì)執(zhí)行Application的onCreate進(jìn)行初始化，如果這時(shí)候沒有針對(duì)不同進(jìn)程處理，onCreate的初始化業(yè)務(wù)會(huì)被多次執(zhí)行，這是沒有必要的而且多次初始化容易引起問題，所以需根據(jù)不同進(jìn)程初始化相應(yīng)的業(yè)務(wù)。

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