什么是進(jìn)程
進(jìn)程是一個(gè)具有獨(dú)立功能的程序關(guān)于某個(gè)數(shù)據(jù)集合的一次運(yùn)行活動(dòng)。
進(jìn)程是一個(gè)“執(zhí)行中的程序”。程序是一個(gè)沒有生命的實(shí)體，只有處理器賦予程序生命時(shí)，它才能成為一個(gè)活動(dòng)的實(shí)體，我們稱其為進(jìn)程。
通常在一個(gè)進(jìn)程中可以包含若干個(gè)線程，它們可以利用進(jìn)程所擁有的資源。
進(jìn)程與線程的區(qū)別
- 進(jìn)程是系統(tǒng)進(jìn)行資源分配和調(diào)度的一個(gè)獨(dú)立單位
- 線程是進(jìn)程的一個(gè)實(shí)體, 是CPU調(diào)度和分派的基本單位,它是比進(jìn)程更小的能獨(dú)立運(yùn)行的基本單位.線程自己基本上不擁有系統(tǒng)資源。它可與同屬一個(gè)進(jìn)程的其他的線程共享進(jìn)程所擁有的全部資源。
- 一個(gè)線程可以創(chuàng)建和撤銷另一個(gè)線程，同一個(gè)進(jìn)程中的多個(gè)線程之間可以并發(fā)執(zhí)行。
進(jìn)程和線程的主要差別在于它們是不同的操作系統(tǒng)資源管理方式。進(jìn)程有獨(dú)立的地址空間，一個(gè)進(jìn)程崩潰后，在保護(hù)模式下不會(huì)對(duì)其它進(jìn)程產(chǎn)生影響，而線程只是一個(gè)進(jìn)程中的不同執(zhí)行路徑。線程有自己的堆棧和局部變量，但線程之間沒有單獨(dú)的地址空間，一個(gè)線程死掉就等于整個(gè)進(jìn)程死掉，所以多進(jìn)程的程序要比多線程的程序 健壯，但在進(jìn)程切換時(shí)，耗費(fèi)資源較大，效率要差一些。但對(duì)于一些要求同時(shí)進(jìn)行并且又要共享某些變量的并發(fā)操作，只能用線程，不能用進(jìn)程。
進(jìn)程的級(jí)別
-
前臺(tái)進(jìn)程
前臺(tái)進(jìn)程是用戶當(dāng)前正在使用的進(jìn)程。他們是最后一個(gè)被結(jié)束的。
屬于前臺(tái)進(jìn)程的幾種情況：
- 這個(gè)進(jìn)程運(yùn)行著一個(gè)正在和用戶交互的Activity（這個(gè)Activity的onResume()方法被調(diào)用）。
- 這個(gè)進(jìn)程里有綁定到當(dāng)前正在和用戶交互的Activity的service。
- 這個(gè)進(jìn)程里有一個(gè)service對(duì)象，這個(gè)service對(duì)象正在執(zhí)行一個(gè)它的生命周期的回調(diào)函數(shù)(onCreate(), onStart(), onDestroy())
- 這個(gè)進(jìn)程里有一個(gè)正在調(diào)用onReceive()方法的BroadCastReiver對(duì)象。
-
可見進(jìn)程
屬于可見進(jìn)程的情況：
- 進(jìn)程中含有一個(gè)不位于前臺(tái)的Activity，但是仍然對(duì)用戶是可見的，即處于onPause階段。
- 進(jìn)程里有一個(gè)綁定到一個(gè)可見的Activity的Service。
-
服務(wù)進(jìn)程
運(yùn)行著一個(gè)通過startService() 方法啟動(dòng)的service。service所在的進(jìn)程雖然對(duì)用戶不是直接可見的，但是他們執(zhí)行了用戶非常關(guān)注的任務(wù)（比如播放mp3，從網(wǎng)絡(luò)下載數(shù)據(jù)）。只要前臺(tái)進(jìn)程和可見進(jìn)程有足夠的內(nèi)存，系統(tǒng)不會(huì)回收他們。 -
后臺(tái)進(jìn)程
運(yùn)行著一個(gè)對(duì)用戶不可見的activity（調(diào)用過 onStop() 方法) -
空進(jìn)程
沒有任何程序在運(yùn)行的進(jìn)程。運(yùn)行這些進(jìn)程的唯一原因是作為一個(gè)緩存，縮短下次程序需要重新使用的啟動(dòng)時(shí)間。系統(tǒng)經(jīng)常中止這些進(jìn)程，這樣可以調(diào)節(jié)程序緩存和系統(tǒng)緩存的平衡。
多進(jìn)程使用
1.使用多進(jìn)程的好處？
- 分擔(dān)主進(jìn)程的內(nèi)存壓力。Android系統(tǒng)對(duì)單個(gè)進(jìn)程可使用的內(nèi)存是有限制的，使用多進(jìn)程，可以擴(kuò)大單個(gè)App可使用的內(nèi)存峰值，從而優(yōu)化程序性能。
- 進(jìn)程間互相隔離，更安全。
2.使用多進(jìn)程的缺點(diǎn)？
- 多占了系統(tǒng)的內(nèi)存空間，很容易沾滿而導(dǎo)致卡頓，同時(shí)也消耗用戶的電量。
- 在Android中，如果有新進(jìn)程創(chuàng)建，由于進(jìn)程本身需要一個(gè)Application，所以如果將應(yīng)用中某個(gè)service聲明為單獨(dú)的進(jìn)程時(shí)，當(dāng)走到startService時(shí)，發(fā)現(xiàn)service是新進(jìn)程，所以會(huì)新建一個(gè)進(jìn)程放service，但service又需要一個(gè)Application，所以Application會(huì)再次執(zhí)行一遍onCreate()。
優(yōu)化：只在主應(yīng)用進(jìn)程初始化時(shí)，才執(zhí)行全局初始化代碼（參考Raymond_qi_kang
//以下是判斷只有主進(jìn)程初始化時(shí)，才進(jìn)行 “全局初始化”
public class ApplicationTest extends Application {
@Override
public void onCreate() {
super.onCreate();
ActivityManager activityManager = (ActivityManager) getApplicationContext().getSystemService(Context.ACTIVITY_SERVICE);
//獲得進(jìn)程列表
List<ActivityManager.RunningAppProcessInfo> processList = activityManager.getRunningAppProcesses();
//獲得當(dāng)前pid
int pid = android.os.Process.myPid();
Log.i(MessengerService.TAG, "PID：" +pid);
//判斷當(dāng)前pid屬于哪個(gè)進(jìn)程
for (ActivityManager.RunningAppProcessInfo process : processList) {
if (pid == process.pid){
//找到了所屬進(jìn)程，判斷進(jìn)程名是否為 主進(jìn)程名（默認(rèn)為包名）
Log.i(MessengerService.TAG, "進(jìn)程名：" + process.processName);
if (process.processName.equals(getPackageName())) {
Log.i(MessengerService.TAG, "主進(jìn)程：全局初始化，只執(zhí)行一次");
}
}
}
}
}
- 不同進(jìn)程之間內(nèi)存不能共享，最大的弊端是他們之間通信麻煩，不能將公用數(shù)據(jù)放在Application中，堆棧信息、文件操作也是獨(dú)立的，如果他們之間傳遞的數(shù)據(jù)不大并且是可序列化的，可以考慮通過Bundle傳遞， 如果數(shù)據(jù)量較大，則需要通過AIDL或者文件操作來實(shí)現(xiàn)。
3.如何添加新的進(jìn)程？
在Manifest中對(duì)四大組件（Activity，Service，Broadcast Receiver，ContentProvider）添加process屬性.
多進(jìn)程間通信（IPC）
多進(jìn)程通信主要使用兩種方法：
1.Messenger
2.AIDL（Android Interface Definition Language）
何時(shí)使用Messenger？何時(shí)使用AIDL？
1.Messenger: 多進(jìn)程 +單線程
2.AIDL: 多進(jìn)程 + 多線程
使用Messenger進(jìn)行通信
使用Messenger的步驟:
- Service需要實(shí)現(xiàn)一個(gè)Hanlder，用以處理從客戶端收到的消息
- 用該Handler創(chuàng)建一個(gè)Messenger對(duì)象，Messenger對(duì)象內(nèi)部會(huì)引用該Handler對(duì)象
- 用創(chuàng)建好的Messenger對(duì)象獲得一個(gè)IBinder實(shí)例，并且將該IBinder通過Service的onBind方法返回給各個(gè)客戶端
建立一個(gè)應(yīng)用ServiceApp, 其中只有一個(gè)MyService類，沒有其他Activity，也就是說ServiceApp沒有任何UI界面。ServiceApp的manifest.xml文件如下所示:
<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<manifest xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
package="com.ispring2.serviceapp" >
<application
android:allowBackup="true"
android:icon="@drawable/ic_launcher"
android:label="ServiceApp">
<service
android:name=".MyService"
android:enabled="true"
android:exported="true" >
// 聲明為可被其他App調(diào)用的
<intent-filter>
<action android:name="com.ispring2.action.MYSERVICE" />
<category android:name="android.intent.category.DEFAULT" />
</intent-filter>
</service>
</application>
</manifest>
ServiceApp中MyService的代碼如下所示:
public class MyService extends Service {
private static final int RECEIVE_MESSAGE_CODE = 0x0001;
private static final int SEND_MESSAGE_CODE = 0x0002;
//clientMessenger表示的是客戶端的Messenger，可以通過來自于客戶端的Message的replyTo屬性獲得，
//其內(nèi)部指向了客戶端的ClientHandler實(shí)例，可以用clientMessenger向客戶端發(fā)送消息
private Messenger clientMessenger = null;
//serviceMessenger是Service自身的Messenger，其內(nèi)部指向了ServiceHandler的實(shí)例
//客戶端可以通過IBinder構(gòu)建Service端的Messenger，從而向Service發(fā)送消息，
//并由ServiceHandler接收并處理來自于客戶端的消息
//用實(shí)現(xiàn)的Handler創(chuàng)建一個(gè)Messenger對(duì)象，Messenger對(duì)象內(nèi)部會(huì)引用該Handler對(duì)象
private Messenger serviceMessenger = new Messenger(new ServiceHandler());
//Service需要實(shí)現(xiàn)一個(gè)Hanlder，用以處理從客戶端收到的消息
//MyService用ServiceHandler接收并處理來自于客戶端的消息
private class ServiceHandler extends Handler {
@Override
public void handleMessage(Message msg) {
Log.i("DemoLog", "ServiceHandler -> handleMessage");
if(msg.what == RECEIVE_MESSAGE_CODE){
Bundle data = msg.getData();
if(data != null){
String str = data.getString("msg");
Log.i("DemoLog", "MyService收到客戶端如下信息: " + str);
}
//通過Message的replyTo獲取到客戶端自身的Messenger，
//Service可以通過它向客戶端發(fā)送消息
clientMessenger = msg.replyTo;
if(clientMessenger != null){
Log.i("DemoLog", "MyService向客戶端回信");
Message msgToClient = Message.obtain();
msgToClient.what = SEND_MESSAGE_CODE;
//可以通過Bundle發(fā)送跨進(jìn)程的信息
Bundle bundle = new Bundle();
bundle.putString("msg", "你好，客戶端，我是MyService");
msgToClient.setData(bundle);
try{
clientMessenger.send(msgToClient);
}catch (RemoteException e){
e.printStackTrace();
Log.e("DemoLog", "MyService向客戶端發(fā)送信息失敗: " + e.getMessage());
}
}
}
}
}
@Override
public void onCreate() {
Log.i("DemoLog", "MyService -> onCreate");
super.onCreate();
}
@Override
public IBinder onBind(Intent intent) {
Log.i("DemoLog", "MyServivce -> onBind");
//獲取Service自身Messenger所對(duì)應(yīng)的IBinder，并將其發(fā)送共享給所有客戶端
return serviceMessenger.getBinder();
}
@Override
public void onDestroy() {
Log.i("DemoLog", "MyService -> onDestroy");
clientMessenger = null;
super.onDestroy();
}
}
- 客戶端通過收到的IBinder對(duì)象實(shí)例化一個(gè)Messenger對(duì)象，該Messenger內(nèi)部指向指向Service中的Handler。客戶端通過該Messenger對(duì)象就可以向Service中的Hanlder發(fā)送消息。
- Service中的Hanlder收到消息后，在Handler中的handleMessage方法中處理消息。
- 通過上面的第4步與第5步，就完成了客戶端向Service發(fā)送消息并且Service接收到消息的單向通信過程，即客戶端 -> Service。
如果要實(shí)現(xiàn)Service向客戶端回消息的通信過程，即Service -> 客戶端，那么前提是在客戶端中也需要像Service一樣內(nèi)部維護(hù)有一個(gè)指向Handler的Messenger。當(dāng)在第四步中客戶端向Service發(fā)送信息時(shí)，將Message的replyTo屬性設(shè)置為客戶端自己的Messenger。這樣在第5步Service在Handler的handleMessage中處理收到的消息時(shí)，可以通過Message的Messenger再向客戶端發(fā)送Message，這樣客戶端內(nèi)維護(hù)的Handler對(duì)象就會(huì)收到來自于Service的Message，從而完成Service向客戶端發(fā)送消息且客戶端接收到消息的通信過程。
新建一個(gè)ClientApp, 該App是客戶端，用于調(diào)用服務(wù)
public class MainActivity extends Activity {
private static final int SEND_MESSAGE_CODE = 0x0001;
private static final int RECEIVE_MESSAGE_CODE = 0x0002;
private boolean isBound = false;
//用于啟動(dòng)MyService的Intent對(duì)應(yīng)的action
private final String SERVICE_ACTION = "com.ispring2.action.MYSERVICE";
//serviceMessenger表示的是Service端的Messenger，其內(nèi)部指向了MyService的ServiceHandler實(shí)例
//可以用serviceMessenger向MyService發(fā)送消息
private Messenger serviceMessenger = null;
//clientMessenger是客戶端自身的Messenger，內(nèi)部指向了ClientHandler的實(shí)例
//MyService可以通過Message的replyTo得到clientMessenger，從而MyService可以向客戶端發(fā)送消息，
//并由ClientHandler接收并處理來自于Service的消息
private Messenger clientMessenger = new Messenger(new ClientHandler());
//客戶端用ClientHandler接收并處理來自于Service的消息
private class ClientHandler extends Handler {
@Override
public void handleMessage(Message msg) {
Log.i("DemoLog", "ClientHandler -> handleMessage");
if(msg.what == RECEIVE_MESSAGE_CODE){
Bundle data = msg.getData();
if(data != null){
String str = data.getString("msg");
Log.i("DemoLog", "客戶端收到Service的消息: " + str);
}
}
}
}
private ServiceConnection conn = new ServiceConnection() {
@Override
public void onServiceConnected(ComponentName name, IBinder binder) {
//客戶端與Service建立連接
Log.i("DemoLog", "客戶端 onServiceConnected");
//我們可以通過從Service的onBind方法中返回的IBinder初始化一個(gè)指向Service端的Messenger
serviceMessenger = new Messenger(binder);
isBound = true;
Message msg = Message.obtain();
msg.what = SEND_MESSAGE_CODE;
//此處跨進(jìn)程Message通信不能將msg.obj設(shè)置為non-Parcelable的對(duì)象，應(yīng)該使用Bundle
//msg.obj = "你好，MyService，我是客戶端";
Bundle data = new Bundle();
data.putString("msg", "你好，MyService，我是客戶端");
msg.setData(data);
//需要將Message的replyTo設(shè)置為客戶端的clientMessenger，
//以便Service可以通過它向客戶端發(fā)送消息
msg.replyTo = clientMessenger;
try {
Log.i("DemoLog", "客戶端向service發(fā)送信息");
serviceMessenger.send(msg);
} catch (RemoteException e) {
e.printStackTrace();
Log.i("DemoLog", "客戶端向service發(fā)送消息失敗: " + e.getMessage());
}
}
@Override
public void onServiceDisconnected(ComponentName name) {
//客戶端與Service失去連接
serviceMessenger = null;
isBound = false;
Log.i("DemoLog", "客戶端 onServiceDisconnected");
}
};
@Override
protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
super.onCreate(savedInstanceState);
setContentView(R.layout.activity_main);
}
}
使用AIDL
AIDL實(shí)現(xiàn)步驟：
- 在目錄main先新建aidl文件夾，在文件夾下新建一個(gè)aidl文件
- 新建好aidl文件后點(diǎn)擊build或run，在debug中生成最終的aidl文件
interface IMyAidlInterface {
/**
* Demonstrates some basic types that you can use as parameters
* and return values in AIDL.
*/
void basicTypes(int anInt, long aLong, boolean aBoolean, float aFloat,
double aDouble, String aString);
/* 添加自定義接口方法*/
void printLog(String msg);
}
- 新建service，并在其中實(shí)現(xiàn)aidl接口中的方法 ， 通過Binder把接口實(shí)例傳出去
public class AidlService extends Service {
IMyAidlInterface.Stub mStub = new IMyAidlInterface.Stub() {
@Override
public void basicTypes(int anInt, long aLong, boolean aBoolean, float aFloat, double aDouble, String aString) throws RemoteException {
}
@Override
public void printLog(String msg) throws RemoteException {
Log.i("printLog", "the messager is " + msg);
}
};
@Nullable
@Override
public IBinder onBind(Intent intent) {
return mStub;
}
}
- 綁定Service，通過binder獲得接口實(shí)例引用
private ServiceConnection mServiceConnection = new ServiceConnection() {
@Override
public void onServiceConnected(ComponentName name, IBinder service) {
//獲得Service實(shí)現(xiàn)的Aidl接口對(duì)象
mAidlInterface = IMyAidlInterface.Stub.asInterface(service);
try {
//調(diào)用接口，執(zhí)行跨進(jìn)程方法
mAidlInterface.printLog("使用aidl");
} catch (RemoteException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
