IPC機(jī)制初探

IPC簡(jiǎn)介

IPC(Inter-Process Communication),含義進(jìn)程間通信或者跨進(jìn)程通信,指兩個(gè)進(jìn)程之間進(jìn)行數(shù)據(jù)交換的過程。
Android中特色的兩個(gè)IPC方式:Binder和socket,還有其他如ContentProvider。

Android中的多進(jìn)程

通過給四大組件指定android:process屬性,輕易的開啟多進(jìn)程模式。或者通過JNI在native層fork一個(gè)新的進(jìn)程(微信的保活手段)。
使用shell命令來查看進(jìn)程信息:adb shell ps或者adb shell ps | grep 包名。
另外以":"開頭的進(jìn)程屬于當(dāng)前應(yīng)用的私有進(jìn)程,不以":"開頭的進(jìn)程則屬于全局進(jìn)程,其他應(yīng)用通過shareUID方式可以和它跑在同一個(gè)進(jìn)程里。

多進(jìn)程模式運(yùn)行機(jī)制

android:process導(dǎo)致的主要問題:共享內(nèi)存失敗,因?yàn)槊總€(gè)應(yīng)用/進(jìn)程分配一個(gè)獨(dú)立的虛擬機(jī),不同虛擬機(jī)在內(nèi)存分配上有不同的內(nèi)存地址空間,導(dǎo)致不同的虛擬機(jī)訪問同一個(gè)類的對(duì)象會(huì)產(chǎn)生多個(gè)副本。具體包括:
1) 靜態(tài)成員和單例模式完全失效
2)線程同步機(jī)制完全失效
3)SharedPreferences的可靠性下降(不支持多進(jìn)程同時(shí)寫操作,一定幾率丟失,底層基于讀寫XML實(shí)現(xiàn))
4)Application會(huì)多次創(chuàng)建
第四點(diǎn)我們理解為:運(yùn)行在不同進(jìn)程中的組件是屬于兩個(gè)不同的虛擬機(jī)和Application的
同一個(gè)應(yīng)用間的多進(jìn)程即相當(dāng)于兩個(gè)不同應(yīng)用采用了SharedUID的模式。所以系統(tǒng)提供了很多跨進(jìn)程通信方法實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交互。實(shí)現(xiàn)跨進(jìn)程通信的方式很多:
1)Intent傳遞數(shù)據(jù)
2)共享文件和SharedPreferences
3)基于Binder的Messenger和AIDL
4)Socket

IPC基礎(chǔ)概念

Serializable接口

Serializable是一個(gè)序列化接口,提供標(biāo)準(zhǔn)的序列化和反序列化操作。在類中聲明如下標(biāo)識(shí)即可自動(dòng)實(shí)現(xiàn)默認(rèn)的序列化

private static final long serialVersionUID = 8887778284818858825L;

同樣不聲明serialVersionUID也是可以的,但是會(huì)影響反序列化過程。
簡(jiǎn)單舉例實(shí)現(xiàn)序列化和反序列化過程,如下

// 序列化
User user = new User(0,"jack",true);
ObjectOutputStream out = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream("user.dat"));
out.writeObject(user);
out.close();

// 反序列化
ObjectInputStream out = new ObjectInputStream (new FileInputStream("user.dat"));
User newUser = (User)in.readObject();
in.close();

現(xiàn)在我們來說明serialVersionUID在反序列化過程中的重要作用。原則上序列化后的數(shù)據(jù)中的serialVersionUID只有和當(dāng)前類的serialVersionUID相同才能正常地被反序列化。
serialVersionUID的詳細(xì)工作機(jī)制:
序列化時(shí)候serialVersionUID會(huì)被寫入到序列化的文件(也可能是其他中介),反序列化的時(shí)候系統(tǒng)會(huì)去檢測(cè)文件中serialVersionUID,是否和當(dāng)前類一致,一致說明序列化的類的版本和當(dāng)前類的版本相同,可以成功的反序列化。
一般需要手動(dòng)指定,也可以由當(dāng)前類的結(jié)構(gòu)自動(dòng)去生成hash值并賦值給serialVersionUID。但是建議手動(dòng)指定,盡管版本發(fā)生改變,仍然能最大限度的恢復(fù)數(shù)據(jù),若不指定則直接崩潰。
不參與序列化化過程的情況:
1)靜態(tài)成員變量屬于類不屬于對(duì)象
2)采用transient關(guān)鍵字修飾的成員變量

Parcelable接口

一個(gè)類通過實(shí)現(xiàn)Parcelable接口,這個(gè)類的對(duì)象就可以實(shí)現(xiàn)序列化并可以通過Intent和Binder傳遞。

public interface Parcelable 
{
    //內(nèi)容描述接口,基本不用管
    public int describeContents();
    //寫入接口函數(shù),打包
    public void writeToParcel(Parcel dest, int flags);
    //讀取接口,目的是要從Parcel中構(gòu)造一個(gè)實(shí)現(xiàn)了Parcelable的類的實(shí)例處理。因?yàn)閷?shí)現(xiàn)類在這里還是不可知的,所以需要用到模板的方式,繼承類名通過模板參數(shù)傳入
    //為了能夠?qū)崿F(xiàn)模板參數(shù)的傳入,這里定義Creator嵌入接口,內(nèi)含兩個(gè)接口函數(shù)分別返回單個(gè)和多個(gè)繼承類實(shí)例
    public interface Creator<T> 
    {
           public T createFromParcel(Parcel source);
           public T[] newArray(int size);
    }
}

下面示例是一個(gè)典型的用法。

public class User implements Parcelable 
{
     public int userId;
     public String userName;
     public boolean isMale;
     public Book book;

     public int describeContents() 
     {
         return 0;
     }

     public void writeToParcel(Parcel out, int flags) 
     {
         out.writeInt(userId);
         out.writeString(userName);
         out.writeInt(isMale ? 1 : 0);
         out.writeParcelable(book, 0);
     }

     public static final Parcelable.Creator<MyParcelable> CREATOR = new Parcelable.Creator<User>() 
     {
         public User createFromParcel(Parcel in) 
         {
             return new User(in);
         }

         public User[] newArray(int size) 
         {
             return new User[size];
         }
     };
     
     private User(Parcel in) 
     {
         userId = in.readInt();
         userName = in.readString();
         isMale = in.readInt() == 1;
         book = in.readParcelable(Thread.currentThread().getContextClassLoader());
     }
 }

系統(tǒng)已實(shí)現(xiàn)Parcelable接口的類有如:Intent,Bundle,Bitmap,甚至List和Map也可以,前提是每個(gè)元素都是可序列化的。

和Serializable接口的差異:

  1. Serializable使用簡(jiǎn)單但開銷大,序列化和反序列化需要大量的IO操作
  2. Parcelable使用起來麻煩,但是效率很高,主要應(yīng)用在內(nèi)存的序列化上

Binder

Android開發(fā)中,Binder主要用于Service中,包括AIDL和Messenger(底層即AIDL),這里詳細(xì)介紹AIDL來分析Binder工作機(jī)制。
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