Android[复习篇]: 跨进程通信

概要：

多进程开发的应用及其注意点
跨进程通信的主要方式以及Binder机制的底层实现
AIDL Messenger的实现原理(oneway in out inout)

Android多进程：

进程是系统资源分配的最小单位，线程是进程内部的独立执行单元是程序执行的最小单位。
进程间的资源和数据互相隔离，进程内的线程间共享大多数的资源和数据。
进程内可以运行多个线程。线程的崩溃会影响到进程。

使用Android多进程的原因：

系统资源紧张OOM
应用架构的臃肿(WebView，推送、后台任务)
保活黑科技

注意点：

Application生命周期onCreate
数据共享失效(对象、单例、回调）
进程间通信(文件、intent、AIDL)

跨进程通信IPC的主要方式:

进程间通过内核提供的机制完成数据交换，就叫：进程间通信IPC(Inter Process Communication)

Android是基于Linux系统。所以需要先了解下Linux系统提供的跨进程通信方式。

Linux系统提供的跨进程通信方式：

管道[匿名管道(用于亲缘进程)、有名管道(可用于2个不同的进程)]

管道都是基于内存中的缓冲区来实现。大小是固定的1页=4KB，半双工。

管道在读写时都要确保对端的存在，读只能从头开始读，写只能写入到末尾。

管道中的数据只能向一个方向流动，如果需要双方去进行通信的话，需要建立2个管道，一般管道用于轻量级的进程间通信。

消息队列[内核消息链表、多进程读写、随机查询]

消息队列是存放在内核中的消息链表，因为存放在内核中，所以都可以从消息链表中去读和写。

每个消息队列是都有对应的消息队列标识符来表示，消息队列只有在内核重启或特定的删除的情况下才会消失，同时消息队列中的消息写入不需要其他进程再去等待。

信号[内核存储发送，软件层次上对于中断机制的模拟]

信号是linux系统中用于进程间相互通信和操作的一种机制。可以在任何时候发送给某个进程而无须知道另外一个进程的状态，如果当前进程处于未执行状态的话，信号就会被内核去保存起来，那个进程告诉它我可以执行了，然后内核才会把存储的信号发送过去。

共享内存[IPC中效率最高，需要同步机制]

通过多个进程直接读写同一块内存空间，内核中会专门留一块内存区，可以由需要访问的进程将其映射到自己的私有地址空间，进程就可读写这块内存了而不需要进行数据的拷贝，进而提高了效率。但是由于多个进程共享一段内存，所以需要某种同步机制——信号量

信号量：[计数器、进程间同步、PV操作]

信号量其实就是一个计数器，用于多进程对共享数据的访问进行控制。

信号量的意图在于进程间同步，信号量的增减是原子操作，由内核去实现。

套接字Socket[C/S结构、跨网络通信]

通过客户端和服务端建立一个Socket的链接，然后完成通信。

Android中跨进程通信核心：

Binder:

基于C/S架构，稳定性好，优于共享内存，不需要考虑进程间同步的问题。

Binder底层驱动基于内存映射，整体数据拷贝次数为1次，所以性能较好，数据拷贝次数优于管道、消息队列、Socket.

Binder的安全性高，Binder通信的过程中，通信双方的对方的进程的UID/PID可见。

通过编写AIDL去基于BInder提供对外的接口和实现，通过AIDL文件调用到对应的Java层Binder，通过Java层的Binder对象的JNI调用调用到Native层提供的BpBinder和BBinder对象，Native层可以直接去使用BpBinder和BBinder去完成IPC通信，Binder系统的最底层是Kernel内核层，是基于Binder Driver，本质是基于内存的映射。

Binder的应用：

常见的Activity的startService(),其底层是调用到ContextImpl的startService()，其底层又调用到AMSProxy[AIDL层]的startService(),通过AMSProxy的startService()进行Binder IPC调用AMSNative的onTransact(),然后通过它去调用AMS的startService()