Android系統(tǒng)的跨進(jìn)程簡介

為什么不能直接跨進(jìn)程通信？

為了安全考慮，應(yīng)用之間的內(nèi)存是無法互相訪問的，各自的數(shù)據(jù)都存在于自身的內(nèi)存區(qū)域內(nèi)。

如何跨進(jìn)程通信？

要想跨進(jìn)程通信，就要找到一個(gè)大家都能訪問的地方，例如硬盤上的文件，多個(gè)進(jìn)程都可以讀寫該文件，通過對該文件進(jìn)行讀寫約定好的數(shù)據(jù)，來達(dá)到通信的目的。

Android中的跨進(jìn)程通信采用的是Binder機(jī)制，其底層原理是共享內(nèi)存。

Binder機(jī)制

• Android中的跨進(jìn)程通信采用的是Binder機(jī)制。
• Binder在linux層面屬于一個(gè)驅(qū)動(dòng)，但是這個(gè)驅(qū)動(dòng)不是去驅(qū)動(dòng)一個(gè)硬件，而且驅(qū)動(dòng)一小段內(nèi)存。
• 不同的應(yīng)用通過對一塊內(nèi)存區(qū)域進(jìn)行數(shù)據(jù)的讀、寫操作來達(dá)到通信的目的。
• 不同的應(yīng)用在同一內(nèi)存區(qū)域讀寫數(shù)據(jù)，為了告知其他應(yīng)用如何理解寫入的數(shù)據(jù)，就需要一個(gè)說明文件，這就是AIDL。當(dāng)兩個(gè)應(yīng)用持有相同的AIDL文件，就能互相理解對方的的意圖，就能做出相應(yīng)的回應(yīng)，達(dá)到通信的目的。

系統(tǒng)服務(wù)

什么是系統(tǒng)服務(wù)？

由android系統(tǒng)提供的服務(wù)，以供應(yīng)用程序調(diào)用，來操作手機(jī)。如果應(yīng)用能直接操作手機(jī)，后果將不堪設(shè)想，為了安全性和統(tǒng)一性，所有手機(jī)操作都將由系統(tǒng)來完成，應(yīng)用通過發(fā)送消息給系統(tǒng)服務(wù)來請求操作。系統(tǒng)服務(wù)就是系統(tǒng)開放給應(yīng)用端的操作接口，類似于Web服務(wù)開放出來的接口。

我們通過context. getSystemService可以獲取到系統(tǒng)服務(wù)的代理對象，該代理對象內(nèi)部有一個(gè)系統(tǒng)服務(wù)的遠(yuǎn)程對象引用。代理對象和系統(tǒng)服務(wù)有相同的api接口，我們調(diào)用代理對象，代理對象會(huì)調(diào)用遠(yuǎn)程對象，遠(yuǎn)程對象通知系統(tǒng)服務(wù)，這樣操作起來就像直接訪問系統(tǒng)服務(wù)一樣輕松。

系統(tǒng)服務(wù)和應(yīng)用端的通信機(jī)制

• 系統(tǒng)服務(wù)XxxService

是一個(gè)Binder類的子類，一旦創(chuàng)建后，就開啟一個(gè)線程死循環(huán)用來檢測某段內(nèi)存是否有數(shù)據(jù)寫入

• Binder驅(qū)動(dòng)

自身創(chuàng)建時(shí)，創(chuàng)建一個(gè)XxxRemote遠(yuǎn)程對象，存放到Binder驅(qū)動(dòng)中，XxxRemote遠(yuǎn)程對象可以和XxxService系統(tǒng)服務(wù)通信

• 應(yīng)用端

通過context. getSystemService()獲取XxxServiceProxy對象，該對象內(nèi)部引用了XxxRemote對象， XxxServiceProxy和XxxService具有相同的API，我們調(diào)用XxxServiceProxy時(shí)，XxxServiceProxy就調(diào)用XxxRemote并等待XxxRemote返回。XxxRemote會(huì)往某段內(nèi)存中寫入數(shù)據(jù)，寫完后就開始監(jiān)視該內(nèi)存區(qū)域，Binder驅(qū)動(dòng)會(huì)把XxxRemote寫入的數(shù)據(jù)拷貝到XxxService監(jiān)視著的內(nèi)存區(qū)域，當(dāng)XxxService一旦發(fā)現(xiàn)有數(shù)據(jù)，就讀取并進(jìn)行處理，處理完畢后，就寫入該區(qū)域，這是Binder驅(qū)動(dòng)又會(huì)把該數(shù)據(jù)拷貝到XxxRemote監(jiān)視的內(nèi)存區(qū)域，當(dāng)XxxService發(fā)現(xiàn)內(nèi)存區(qū)域有數(shù)據(jù)讀取該區(qū)域數(shù)據(jù)，并把內(nèi)容返回給XxxServiceProxy。這樣就完成了一次進(jìn)程間的通信。

所以一個(gè)系統(tǒng)服務(wù)會(huì)產(chǎn)生兩個(gè)Binder對象，一個(gè)是運(yùn)行在系統(tǒng)中的系統(tǒng)服務(wù)本身，一個(gè)是存放到Binder驅(qū)動(dòng)中的遠(yuǎn)程對象。所不同的是系統(tǒng)服務(wù)Binder對象對開啟一個(gè)線程監(jiān)聽消息，遠(yuǎn)程對象不會(huì)，它是運(yùn)行在調(diào)用者的線程中。

客戶端也可以不使用系統(tǒng)服務(wù)的遠(yuǎn)程Binder對象，而是自己創(chuàng)建一個(gè)Binder對象，通過Binder驅(qū)動(dòng)和系統(tǒng)服務(wù)進(jìn)行關(guān)聯(lián)，這樣的好處客戶端可以隨時(shí)通知系統(tǒng)服務(wù)，系統(tǒng)服務(wù)也可以隨時(shí)通知客戶端，而不是像上面所說的系統(tǒng)服務(wù)只能被動(dòng)的等著客戶端調(diào)用。

Binder間的通信機(jī)制

Binder對象都有各自的內(nèi)存區(qū)域，當(dāng)Binder1想要向Binder2發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，就會(huì)把數(shù)據(jù)寫入自己的內(nèi)存區(qū)域，然后通知Binder驅(qū)動(dòng)，Binder驅(qū)動(dòng)會(huì)把數(shù)據(jù)拷貝到Binder2的內(nèi)存區(qū)域，然后通知Binder2進(jìn)行讀取，Binder讀取完畢后，將把數(shù)據(jù)寫入binder2的內(nèi)存區(qū)域，然后通知Binder驅(qū)動(dòng)，Binder驅(qū)動(dòng)將會(huì)把數(shù)據(jù)拷貝到Binder1的內(nèi)存區(qū)域中。這樣就完成了一次通信。

如果Binder1是系統(tǒng)服務(wù)，Binder2是系統(tǒng)服務(wù)的遠(yuǎn)程對象，這樣任何應(yīng)用程序在獲取了Binder2的引用后，都可以和Binder1進(jìn)行通信。但是缺點(diǎn)也很明顯，只能由應(yīng)用端請求系統(tǒng)服務(wù)，系統(tǒng)服務(wù)不能主動(dòng)去聯(lián)系應(yīng)用端。WifiManagerService之類的就是采用這種方式。

還有一種方式是Binder1是系統(tǒng)服務(wù)，Binder2是應(yīng)用端創(chuàng)建的Binder對象，他們兩者通過Binder驅(qū)動(dòng)進(jìn)行連接后，應(yīng)用端可以主動(dòng)調(diào)系統(tǒng)服務(wù)，系統(tǒng)服務(wù)也可以主動(dòng)調(diào)用應(yīng)用端。WindowManagerService就是采用的這種方式。

IPC

進(jìn)程間通信或跨進(jìn)程通信，是指兩個(gè)進(jìn)程間進(jìn)行數(shù)據(jù)交換的過程。

PRC：遠(yuǎn)程過程調(diào)用

多進(jìn)程

線程是CPU調(diào)度的最小單元，同時(shí)線程是一種有限的系統(tǒng)資源。而進(jìn)程一般指一個(gè)執(zhí)行單元，在PC和移動(dòng)設(shè)備上指一個(gè)程序或者一個(gè)應(yīng)用。一個(gè)進(jìn)程可以包含多個(gè)線程，因此進(jìn)程和線程是包含與被包含的關(guān)系。

• Intent
• Bundle
• 共享文件
• SharedPrefrence
• ContentProvider
• Messenger
• AIDL
• Binder
• Socket

Android中的多進(jìn)程模式

• 一個(gè)應(yīng)用中存在多個(gè)進(jìn)程的情況
• 多個(gè)應(yīng)用間的多進(jìn)程

android:process=":remote" 私有進(jìn)程 android:process="com.google.googleplay.remote" 全局進(jìn)程

序列化

序列化，反序列化，持久化

Serializable

Java提供的一個(gè)序列化接口

序列化流

• ObjectInputStream
• ObjectOutputStream

Parcelable

Android提供的序列化接口

Binder

實(shí)現(xiàn)IBinder接口，是Android的一種跨進(jìn)程通信方式，是客戶端和服務(wù)端進(jìn)行通信的媒介

• IBinder
• Binder
• Stub

當(dāng)客戶端發(fā)起遠(yuǎn)程請求時(shí)，由于當(dāng)前線程會(huì)被掛起直至服務(wù)端進(jìn)程返回?cái)?shù)據(jù)，所有一個(gè)遠(yuǎn)程方法是很耗時(shí)的，那么不能在UI線程中發(fā)起此遠(yuǎn)程請求；由于服務(wù)端的Binder運(yùn)行在Binder的線程池中，所以Binder方法不管是否耗時(shí)都采用同步的方式去實(shí)現(xiàn)，因?yàn)樗呀?jīng)運(yùn)行在一個(gè)線程中了

Binder死亡代理

• linkToDeath()
• unlinkToDeath()

共享文件

一個(gè)進(jìn)程序列化對象到sd上的一個(gè)文件，另一個(gè)進(jìn)程反序列化sd上的一文件

Messenger

底層實(shí)現(xiàn)是AIDL，一次處理一個(gè)請求，不用考慮線程同步的問題，主要作用是傳遞消息

AIDL

• 只支持方法，不支持靜態(tài)常量
• AIDL的包結(jié)構(gòu)在服務(wù)端和客戶端要保持一致

RemoteCallbackList

• 實(shí)現(xiàn)了同步功能

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的Android的跨进程通信的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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