Android 进程间通信

标签: 进程间通信 android | 发表时间:2018-02-23 21:58 | 作者:吴小龙同學
出处:https://segmentfault.com/blogs
什么鬼!单例居然失效了,一个地方设置值,另个地方居然取不到,这怎么可能?没道理啊!排查半天,发现这两就不在一个进程里,才恍然大悟……

什么是进程

按照操作系统中的描述:进程一般指一个执行单元,在 PC 和移动设备上指一个程序或者一个应用。

为什么要使用多进程

我们都知道,系统为 APP 每个进程分配的内存是有限的,如果想获取更多内存分配,可以使用多进程,将一些看不见的服务、比较独立而又相当占用内存的功能运行在另外一个进程当中。

目录结构预览

先放出最终实践后的目录结构,有个大概印象,后面一一介绍。

如何使用多进程

AndroidManifest.xml 清单文件中注册 Activity、Service 等四大组件时,指定 android:process 属性即可开启多进程,如:

  <activity
    android:name=".Process1Activity"
    android:process=":process1" />
<activity
    android:name=".Process2Activity"
    android:process="com.wuxiaolong.androidprocesssample.process2" />


说明

1、 com.wuxiaolong.androidprocesssample,主进程,默认的是应用包名;

2、 android:process=":process1",“:”开头,是简写,完整进程名包名 + :process1

3、 android:process="com.wuxiaolong.androidprocesssample.process2",以小写字母开头的,属于全局进程,其他应用可以通过 ShareUID 进行数据共享;

4、进程命名跟包名的命名规范一样。

进程弊端

Application 多次创建

我们自定义一个 Application 类, onCreate 方法进行打印 Log.d("wxl", "AndroidApplication onCreate"); ,然后启动 Process1Activity:

  com.wuxiaolong.androidprocesssample D/wxl: AndroidApplication onCreate
com.wuxiaolong.androidprocesssample:process1 D/wxl: AndroidApplication onCreate

看到确实被创建两次,原因见: android:process 的坑,你懂吗?多数情况下,我们都会在工程中自定义一个 Application 类,做一些全局性的初始化工作,因为我们要区分出来,让其在主进程进行初始化,网上解决方案:

  @Override
public void onCreate() {
    super.onCreate();
    String processName = AndroidUtil.getProcessName();
    if (getPackageName().equals(processName)) {
        //初始化操作
        Log.d("wxl", "AndroidApplication onCreate=" + processName);
    }
}

AndroidUtil:

  public static String getProcessName() {
    try {
        File file = new File("/proc/" + android.os.Process.myPid() + "/" + "cmdline");
        BufferedReader mBufferedReader = new BufferedReader(new FileReader(file));
        String processName = mBufferedReader.readLine().trim();
        mBufferedReader.close();
        return processName;
    } catch (Exception e) {
        e.printStackTrace();
        return null;
    }
}

静态成员和单例模式失效

创建一个类 SingletonUtil:

  public class SingletonUtil {
    private static SingletonUtil singletonUtil;
    private String userId = "0";

    public static SingletonUtil getInstance() {
        if (singletonUtil == null) {
            singletonUtil = new SingletonUtil();
        }
        return singletonUtil;
    }

    public String getUserId() {
        return userId;
    }

    public void setUserId(String userId) {
        this.userId = userId;
    }
}

在 MainActivity 进行设置:

  SingletonUtil.getInstance().setUserId("007");

Process1Activity 取值,打印:

  Log.d("wxl", "userId=" + SingletonUtil.getInstance().getUserId());

发现打印 userId=0,单例模式失效了,因为这两个进程不在同一内存了,自然无法共享。

进程间通信

文件共享

既然内存不能共享,是不是可以找个共同地方,是的,可以把要共享的数据保存 SD 卡,实现共享。首先将 SingletonUtil 实现 Serializable 序列化,将对象存入 SD 卡,然后需要用的地方,反序列化,从 SD 卡取出对象,完整代码如下:

SingletonUtil

  public class SingletonUtil implements Serializable{
    public static String ROOT_FILE_DIR = Environment.getExternalStorageDirectory() + File.separator + "User" + File.separator;
    public static String USER_STATE_FILE_NAME_DIR = "UserState";
    private static SingletonUtil singletonUtil;
    private String userId = "0";

    public static SingletonUtil getInstance() {
        if (singletonUtil == null) {
            singletonUtil = new SingletonUtil();
        }
        return singletonUtil;
    }

    public String getUserId() {
        return userId;
    }

    public void setUserId(String userId) {
        this.userId = userId;
    }
}

序列化和反序列化

  public class AndroidUtil {
    public static boolean createOrExistsDir(final File file) {
        // 如果存在,是目录则返回true,是文件则返回false,不存在则返回是否创建成功
        return file != null && (file.exists() ? file.isDirectory() : file.mkdirs());
    }

    /**
     * 删除目录
     *
     * @param dir 目录
     * @return {@code true}: 删除成功<br>{@code false}: 删除失败
     */
    public static boolean deleteDir(final File dir) {
        if (dir == null) return false;
        // 目录不存在返回true
        if (!dir.exists()) return true;
        // 不是目录返回false
        if (!dir.isDirectory()) return false;
        // 现在文件存在且是文件夹
        File[] files = dir.listFiles();
        if (files != null && files.length != 0) {
            for (File file : files) {
                if (file.isFile()) {
                    if (!file.delete()) return false;
                } else if (file.isDirectory()) {
                    if (!deleteDir(file)) return false;
                }
            }
        }
        return dir.delete();
    }

    /**
     * 序列化,对象存入SD卡
     *
     * @param obj          存储对象
     * @param destFileDir  SD卡目标路径
     * @param destFileName SD卡文件名
     */
    public static void writeObjectToSDCard(Object obj, String destFileDir, String destFileName) {

        createOrExistsDir(new File(destFileDir));
        deleteDir(new File(destFileDir + destFileName));
        FileOutputStream fileOutputStream = null;
        ObjectOutputStream objectOutputStream = null;
        try {
            fileOutputStream = new FileOutputStream(new File(destFileDir, destFileName));
            objectOutputStream = new ObjectOutputStream(fileOutputStream);
            objectOutputStream.writeObject(obj);

        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            try {
                if (objectOutputStream != null) {
                    objectOutputStream.close();
                    objectOutputStream = null;
                }
                if (fileOutputStream != null) {
                    fileOutputStream.close();
                    fileOutputStream = null;
                }
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }

        }

    }

    /**
     * 反序列化,从SD卡取出对象
     *
     * @param destFileDir  SD卡目标路径
     * @param destFileName SD卡文件名
     */
    public static Object readObjectFromSDCard(String destFileDir, String destFileName) {
        FileInputStream fileInputStream = null;

        Object object = null;
        ObjectInputStream objectInputStream = null;

        try {
            fileInputStream = new FileInputStream(new File(destFileDir, destFileName));
            objectInputStream = new ObjectInputStream(fileInputStream);
            object = objectInputStream.readObject();
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            try {
                if (objectInputStream != null) {
                    objectInputStream.close();
                    objectInputStream = null;
                }
                if (fileInputStream != null) {
                    fileInputStream.close();
                    fileInputStream = null;
                }
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }

        }
        return object;

    }
}

需要权限:

  <uses-permission android:name="android.permission.WRITE_EXTERNAL_STORAGE" />

MainActivity 序列写入

  SingletonUtil singletonUtil = SingletonUtil.getInstance();
singletonUtil.setUserId("007");
AndroidUtil.writeObjectToSDCard(singletonUtil, SingletonUtil.ROOT_FILE_DIR, SingletonUtil.USER_STATE_FILE_NAME_DIR);

Process1Activity 反序列化取值

  Object object = AndroidUtil.readObjectFromSDCard(SingletonUtil.ROOT_FILE_DIR, SingletonUtil.USER_STATE_FILE_NAME_DIR);
if (object != null) {
    SingletonUtil singletonUtil = (SingletonUtil) object;
    Log.d("wxl", "userId=" + singletonUtil.getUserId());//打印:userId=007
}

AIDL

AIDL,Android 接口定义语言,定义客户端与服务端进程间通信,服务端有处理多线程时,才有必要使用 AIDL,不然可以使用 Messenger ,后文介绍。

单个应用,多个进程

服务端

AIDL 传递数据有基本类型 int,long,boolean,float,double,也支持 String,CharSequence,List,Map,传递对象需要实现 Parcelable 接口,这时需要指定 in(客户端数据对象流向服务端)、out (数据对象由服务端流向客户端)。

1、Userbean.java

  public class UserBean implements Parcelable {
    private int userId;
    private String userName;

    public int getUserId() {
        return userId;
    }

    public void setUserId(int userId) {
        this.userId = userId;
    }

    public String getUserName() {
        return userName;
    }

    public void setUserName(String userName) {
        this.userName = userName;
    }

    public UserBean() {

    }

    private UserBean(Parcel in) {
        userId = in.readInt();
        userName = in.readString();
    }

    /**
     * @return 0 或 1 ,1 含有文件描述符
     */
    @Override
    public int describeContents() {
        return 0;
    }

    /**
     * 系列化
     *
     * @param dest  当前对象
     * @param flags 0 或 1,1 代表当前对象需要作为返回值,不能立即释放资源
     */
    @Override
    public void writeToParcel(Parcel dest, int flags) {
        dest.writeInt(userId);
        dest.writeString(userName);
    }

    /**
     * 反序列化
     */
    public static final Creator<UserBean> CREATOR = new Creator<UserBean>() {
        @Override
        public UserBean createFromParcel(Parcel in) {
            return new UserBean(in);
        }

        @Override
        public UserBean[] newArray(int size) {
            return new UserBean[size];
        }
    };

}

2、UserBean.aidl

Userbean.java 同包下创建对应的 UserBean.aidl 文件,与 aidl 调用和交互。

  // UserBean.aidl
package com.wuxiaolong.androidprocesssample;

parcelable UserBean;

3、IUserManager.aidl

  // IUserManager.aidl
package com.wuxiaolong.androidprocesssample;

// Declare any non-default types here with import statements
//手动导入
import com.wuxiaolong.androidprocesssample.UserBean;

interface IUserManager {

    //基本数据类型:int,long,boolean,float,double,String
    void hello(String aString);

    //非基本数据类型,传递对象
    void getUser(in UserBean userBean);//in 客户端->服务端


}

4、服务类

新建 AIDLService 继承 Service,并且实现 onBind() 方法返回一个你实现生成的 Stub 类,把它暴露给客户端。Stub 定义了一些辅助的方法,最显著的就是 asInterface(),它是用来接收一个 IBinder,并且返回一个 Stub 接口的实例 。

  public class AIDLService extends Service {

    private Binder binder = new IUserManager.Stub() {

        @Override
        public void getUser(UserBean userBean) throws RemoteException {
            Log.d("wxl", userBean.getUserId() + "," + userBean.getUserName() + " from AIDL Service");
        }

        @Override
        public void hello(String aString) throws RemoteException {
            Log.d("wxl", aString + " from AIDL Service");
        }
    };

    @Nullable
    @Override
    public IBinder onBind(Intent intent) {
        return binder;
    }

    @Override
    public void onCreate() {
        super.onCreate();
    }
}

AndroidManifest 注册:

  <service
    android:name=".AIDLService"
    android:process=":aidlRemote" />

以上创建完毕,build clean 下,会自动生成 aidl 对应的 java 类供客户端调用。

客户端

1、app/build.gradle

需要指定 aidl 路径:

  android {
    //……
    sourceSets {
        main {
            java.srcDirs = ['src/main/java', 'src/main/aidl']
        }
    }
}

2、启动服务,建立联系

  public class MainActivity extends AppCompatActivity {

    private ServiceConnection aidlServiceConnection = new ServiceConnection() {
        @Override
        public void onServiceConnected(ComponentName name, IBinder service) {
            IUserManager remoteService = IUserManager.Stub.asInterface(service);
            UserBean userBean = new UserBean();
            userBean.setUserId(1);
            userBean.setUserName("WuXiaolong");
            try {
                remoteService.getUser(userBean);
                remoteService.hello("Hello");
            } catch (RemoteException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }

        @Override
        public void onServiceDisconnected(ComponentName name) {

        }
    };

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);

        Intent intent = new Intent(this, AIDLService.class);
        bindService(intent, aidlServiceConnection, Context.BIND_AUTO_CREATE);
    }

    @Override
    protected void onDestroy() {
        unbindService(aidlServiceConnection);
        super.onDestroy();
    }
}

打印:

  com.wuxiaolong.androidprocesssample:aidlRemote D/wxl: 1,WuXiaolong from AIDL Service
com.wuxiaolong.androidprocesssample:aidlRemote D/wxl: Hello from AIDL Service

多个应用,多进程

和上面基本差不多,把服务端和客户端分别创建的两个项目,可以互相通信,注意点:

1、服务端创建好的 aidl 文件,带包拷贝到客户端项目中;

2、客户端启动服务是隐式启动,Android 5.0 中对 service 隐式启动有限制,必须通过设置 action 和 package,代码如下:

AndroidManifest 注册:

  <service android:name=".AIDLService">
    <intent-filter>
        <action android:name="android.intent.action.AIDLService" />
    </intent-filter>

启动服务:

  Intent intent = new Intent();
intent.setAction("android.intent.action.AIDLService");
intent.setPackage("com.wuxiaolong.aidlservice");
bindService(intent, serviceConnection, Context.BIND_AUTO_CREATE);

使用 Messenger

Messenger 可以在不同的进程传递 Message 对象,而我们可以在 Message 对象中放入我们所需要的数据,这样就能实现进程间通信了。Messenger 底层实现是 AIDL,对 AIDL 做了封装, 不需要处理多线程,实现步骤也分为服务端和客户端,代码如下:

服务端

MessengerService:

  public class MessengerService extends Service {

    private final Messenger messenger = new Messenger(new MessengerHandler());


    private static class MessengerHandler extends Handler {
        @Override
        public void handleMessage(Message msg) {
            switch (msg.what) {
                case MainActivity.MSG_FROM_CLIENT:
                    //2、服务端接送消息
                    Log.d("wxl", "msg=" + msg.getData().getString("msg"));

                    //4、服务端回复消息给客户端
                    Messenger serviceMessenger = msg.replyTo;
                    Message replyMessage = Message.obtain(null, MSG_FROM_SERVICE);
                    Bundle bundle = new Bundle();
                    bundle.putString("msg", "Hello from service.");
                    replyMessage.setData(bundle);
                    try {
                        serviceMessenger.send(replyMessage);
                    } catch (RemoteException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                    break;
            }
            super.handleMessage(msg);
        }
    }

    @Nullable
    @Override
    public IBinder onBind(Intent intent) {
        return messenger.getBinder();
    }
}

AndroidManafest.xml 注册:

  <service
    android:name=".MessengerService"
    android:process=":messengerRemote" />

客户端

MainActivity

  public class MainActivity extends AppCompatActivity {
    public static final int MSG_FROM_CLIENT = 1000;
    public static final int MSG_FROM_SERVICE = 1001;
    private Messenger clientMessenger;
    private ServiceConnection messengerServiceConnection = new ServiceConnection() {
        @Override
        public void onServiceConnected(ComponentName name, IBinder service) {
            //1、发送消息给服务端
            clientMessenger = new Messenger(service);
            Message message = Message.obtain(null, MSG_FROM_CLIENT);
            Bundle bundle = new Bundle();
            bundle.putString("msg", "Hello from client.");
            message.setData(bundle);
            //3、这句是服务端回复客户端使用
            message.replyTo = getReplyMessenger;
            try {
                clientMessenger.send(message);
            } catch (RemoteException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }

        @Override
        public void onServiceDisconnected(ComponentName name) {

        }
    };

    private final Messenger getReplyMessenger = new Messenger(new MessengerHandler());

    private static class MessengerHandler extends Handler {
        @Override
        public void handleMessage(Message msg) {
            switch (msg.what) {
                case MainActivity.MSG_FROM_SERVICE:
                    //5、服务端回复消息给客户端,客户端接送消息
                    Log.d("wxl", "msg=" + msg.getData().getString("msg"));
                    break;
            }
            super.handleMessage(msg);
        }
    }


    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);
 
        // Messenger 进行通信
        Intent intent = new Intent(this, MessengerService.class);
        bindService(intent, messengerServiceConnection, Context.BIND_AUTO_CREATE);

    }

    @Override
    protected void onDestroy() {
        unbindService(messengerServiceConnection);
        super.onDestroy();
    }

}

打印信息:

  com.wuxiaolong.androidprocesssample:remote D/wxl: msg=Hello from client.
com.wuxiaolong.androidprocesssample D/wxl: msg=Hello from service.

最后

《Android开发艺术探索》一书关于 Android 进程间通信这块,还有 ContentProvider、Socket 方式,由于篇幅所限,这里不一一介绍了,有兴趣可以自行查看。如果需要这次 Sample 的源码,可在我的公众号「吴小龙同学」回复:「AndroidProcessSample」获取。

参考

《Android开发艺术探索》
Android 中的多进程,你值得了解的一些知识
Android使用AIDL实现跨进程通讯(IPC)

相关 [android 进程 通信] 推荐:

Android 进程间通信

- - SegmentFault 最新的文章
单例居然失效了,一个地方设置值,另个地方居然取不到,这怎么可能. 排查半天,发现这两就不在一个进程里,才恍然大悟……. 按照操作系统中的描述:进程一般指一个执行单元,在 PC 和移动设备上指一个程序或者一个应用. 我们都知道,系统为 APP 每个进程分配的内存是有限的,如果想获取更多内存分配,可以使用多进程,将一些看不见的服务、比较独立而又相当占用内存的功能运行在另外一个进程当中.

android跨进程通信(IPC):使用AIDL

- - CSDN博客移动开发推荐文章
AIDL (Android Interface Definition Language) 是一种IDL 语言,用于生成可以在Android设备上两个进程之间进行进程间通信(interprocess communication, IPC)的代码. 如果在一个进程中(例如Activity)要调用另一个进程中(例如Service)对象的操作,就可以使用AIDL生成可序列化的参数.

android 进程间通信方式

- - 移动开发 - ITeye博客
由于android系统中应用程序之间不能共享内存. 因此,在不同应用程序之间交互数据(跨进程通讯)就稍微麻烦一些. 在android SDK中提供了4种用于跨进程通讯的方式. 这4种方式正好对应于android系统中4种应用程序组件:Activity、Content Provider、Broadcast和Service.

Android之网络通信

- - 博客园_首页
由于一个项目的需要,我研究了一下android的网络通信方式,大体和java平台的很相似. android平台也提供了很多的API供开发者使用,请按示例图:. 首先,介绍一下通过http包工具进行通信,分get和post两种方式,两者的区别是:. 1,post请求发送数据到服务器端,而且数据放在html header中一起发送到服务器url,数据对用户不可见,get请求是把参数值加到url的队列中,这在一定程度上,体现出post的安全性要比get高.

Android Activity与Service通信

- - CSDN博客移动开发推荐文章
一、当Acitivity和Service处于同一个Application和进程时,通过继承Binder类来实现.      当一个Activity绑定到一个Service上时,它负责维护Service实例的引用,允许你对正在运行的Service进行一些方法调用. 比如你后台有一个播放背景音乐的Service,这时就可以用这种方式来进行通信.

Android中的跨进程回调

- - CSDN博客移动开发推荐文章
在Android应用程序开发中,可能会遇到跨进程回调问题,比如,调用一个服务,但服务是异步的,服务完成后,需要给客户一个通知,这时就需要用到跨进程回调了. 跨进程回调本质上用到了Binder机制,其过程如下:. 2.Service定义如下:. 在以上代码中ITestListener为跨进程回调接口.

Android 进程回收之LowMemoryKiller原理篇

- - CSDN博客移动开发推荐文章
在前面的文章 Android进程保活一文中,对于LowMemoryKiller的概念做了简单的提及. LowMemoryKiller简称低内存杀死机制. 在讲解LowMemoryKiller之前,先看另一个概念:OOMKiller. Linux下有一种OOM KILLER 的机制,它会在系统内存耗尽的情况下,启用自己算法有选择性的kill 掉一些进程.

进程间的通信方式

- - 行业应用 - ITeye博客
管道(pipe):管道是一种半双工的通信方式,数据只能单向流动,而且只能在具有亲缘关系的进程间使用. (进程间的亲缘关系指父子进程关系). 有名管道(named pipe):有名管道也是半双工的通信方式,但是它允许无亲缘关系进程间通信. 信号量(semophore):信号量是一个计数器,可以用来控制多个进程对共享资源的访问.

进程间通信(IPC):共享内存

- - CSDN博客推荐文章
共享内存允许两个不相关的进程访问同一个逻辑内存. 第一个程序创建一个共享内存段,然后把写到它里面的数据都显示出来. 第二个程序将连接一个已有的共享内存段,并允许我们向其中输入数据. After the headers the shared memory segment (the size of our shared memory structure) is created with a call to shmget, with the IPC_CREAT bit specified.

Android之父抨击苹果Siri:手机只是通信工具

- 品味视界 - cnBeta.COM
有“Android之父”之称Google移动业务高级副总裁安迪・鲁宾(Andy Rubin)在参加Asia D大会时表示,手机应当是一个通信工具,自己并不赞同苹果Siri语音个人助理的理念. 鲁宾表示,手机是用来与真正的同伴通讯的工具,并不是用户的伴侣. 他说:“我认为手机是一种通信工具,而不应当是个人助理.