一.多进程
1.创建多进程:
- 在android 中通过
android:process
为四大组件创建新的进程 - 在特殊情况下也可以通过JNI去native层fork一个新的进程,但是一般不会这么做
-
android:process = ":remote"
是私有进程(其他应用的组件不会和他跑在同一个进程中) -
android:process = "com.test.remote"
是全局进程(其他应用通过ShareUID和它跑在同一个进程中)
2.Share UID:
- android 系统会为每一个应用都分配一个UID(钥匙)
- 只有UID相同的才能共享数据(房间)
- 注意:要想在同一个进程中运行,除了UID要一样,签名也得一样;这种情况下的两个应用,不光能访问私有数据(比如data目录),还能共享内存数据
3.多进程的运行机制
- 系统会为每个应用分配一个虚拟机,或者说,会为每一个进程分配一个虚拟机
- 同一个应用内不同进程直接就像是复制品一样,每个进程内的东西是完全一样的,一个进程内变量或其他东西的改变,不影响其他进程,他们都有自己的内存空间
4.多进程的影响:
- 静态成员变量和单例模式无效(原因就是3中所说的,每一个进程都有自己的内存空间了)
- SharePreference无效(SharePreference不允许多个进程同时进行读写操作)
- 线程同步机制无效(因为不同进程锁的都不是同一个对象)
- 会创建多个Application(创建一个新的进程,就要创建一个新的虚拟机,就相当于打开了一个新的应用,会重新创建一个application。可以这么理解,在同一个进程中的应用,用同一个虚拟机和同一个Application)
二.IPC机制
1.Serizable接口
- 使用:
- 写一个类实现Serializable接口
- 自己写一个serialVersionUID或者是系统自动生成,自己写的话可以保证序列化和反序列化正确
- 不参与序列化的有:
- 对于静态的成员变量
- 用transient关键字标记的不参与
String fname = Environment.getExternalStorageDirectory() + "/test.txt";
//序列化
User user = new User(1,"lili",true);
try {
ObjectOutputStream outputStream = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream(fname));
outputStream.writeObject(user);
outputStream.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
Log.e("user","存入失败:"+e.getMessage());
}
//反序列化
try {
ObjectInputStream inputStream = new ObjectInputStream(new FileInputStream(fname));
User user = (User) inputStream.readObject();
Log.e("user","读取结果:"+user.toString());
inputStream.close();
textEdit.setText(user.toString());
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
Log.e("user","读取失败:"+e.getMessage());
} catch (ClassNotFoundException e) {
e.printStackTrace();
Log.e("user","读取失败222:"+e.getMessage());
}
2.Parceable接口
Parcelable方法.png- 写一个类实现Parcelable接口
- parceable方法说明.png
- 在序列化对象中有一个是实现了Parcelable的类,序列化时需要:
//序列化
@Override
public void writeToParcel(Parcel dest, int flags) {
dest.writeParcelable(book,0);
}
//反序列化
protected User(Parcel in) {
//需要上传当前上下文的线程
book = in.readParcelable(Thread.currentThread().getContextClassLoader());
}
3.这两个接口的区别
区别 | Serializable | Parcelable |
---|---|---|
平台 | java的序列化接口 | android的序列化接口 |
原理 | 将一个对象转成可存储或可传输的状态 | 将一个对象分解成若干个支持传输的类型 |
使用场景 | 将序列化对象存储到设备上或者是用于网络传输(推荐) | 内存序列化 |
优缺点 | 用到了大量的I/O操作(ObjectOutputStream/ObjectInoutStream),使用简单,但是消耗过大 | 高效,但是使用复杂 |
4.Binder
4.1 理解
- Binder是android的一个类,实现了IBinder接口
- 从IPC角度:是Android中一种跨进程通信方式,可以理解为一种虚拟的物理设备,它的驱动是/dev/binder
- 从Framework层,是ServiceManager连接各种Manager和相应ManagerService的桥梁
- 从应用层,是连接客户端和服务端的桥梁,bindService的时候,服务端会返回一个服务端的Binder对象给客户端,客户端可以通过这个Binder可以获取服务端提供的服务和数据
4.2 创建aidl
①创建Book.java实现Parceable接口
②创建Book.aidl(先取别的名字,之后再重命名)
// Book.aidl
package ly.com.artres.aidl;
parcelable Book;
③创建IBookManager.aidl
// IBookManager.aidl
package ly.com.artres.aidl;
//手动导包
import ly.com.artres.aidl.Book;
// Declare any non-default types here with import statements
interface IBookManager {
//获取所有图书列表
List<Book> getBookList();
//添加图书:AIDL中除了基本数据类型,其他类型的参数必须标上方向:in、out、inout,in表示输入型参数,
//out输出型参数,inout表示输入输出型参数,AIDL中只支持方法,不支持声明静态常量,是不同于一般接口的
void addBook(in Book book);
}
④Build-->Make project之后在
build/generate/source/aidl中可以看到编译后的IBookManager .java
4.3 手写aidl
所有通过Binder传输的接口都要继承IInterface接口
binder机制.png
/**
* 手写aidl实现
* 所有通过Binder传输的接口都要继承IInterface接口
*/
public interface BookManager extends IInterface{
//1.1创建文件描述类
static final String DESCRIPTION = "ly.com.artres.aidl.BookManager";
//1.2创建两个方法的标识
static final int TRANSACT_GETBOOKLIST = IBinder.FIRST_CALL_TRANSACTION + 0;
static final int TRANSACT_ADDBOOK = IBinder.FIRST_CALL_TRANSACTION + 1;
//1.3创建客户端要调用的几个方法
List<Book> getBookList() throws RemoteException;
void addBook(Book book) throws RemoteException;
//1.4创建内部类Stub,实现外部接口,实际上是一个Binder
public class BookManageImpl extends Binder implements BookManager{
//2.1要有一个构造函数和外部接口进行绑定
public BookManageImpl(){
this.attachInterface(this,DESCRIPTION);
}
//2.2 将服务端的Binder转化为客户端需要的接口(BookManager)
public static BookManager asInterface(Binder binder){
if (binder == null){
//客户端与服务端连接失败
return null;
}
//根据描述,取出当前进程的接口
IInterface iin = binder.queryLocalInterface(DESCRIPTION);
if (iin != null && iin instanceof BookManager){
//相同进程,取出的接口和客户端的接口相同,则返回服务端binder
return (BookManager) binder;
}
//不同进程
return new BookManageImpl.Proxy(binder);
}
//2.3 返回当前的binder对象
@Override
public IBinder asBinder() {
return this;
}
/**
* 2.4 客户端发起RPC(远程过程调用)请求--->运行在服务端的Binder线程池中,所以所有的Binder请求都要是同步的
* @param code : 请求的方法标识
* @param data : 请求参数
* @param reply : 请求的返回结果
* @param flags : 参数flags只有0和FLAG_ONEWAY两种,默认的跨进程操作是同步的,所以transact()方法的执行会阻塞,
* 调用以同步的形式传递到远程的transact(),等待远端的transact()返回后继续执行——最好理解的方式就是把
* 两端的transact()看作一个方法,Binder机制的目标也就是这样。指定FLAG_ONEWAY时,表示Client的transact()
* 是单向调用,执行后立即返回,无需等待Server端transact()返回
* @return 返回false,则客户端请求失败
* @throws RemoteException
*/
@Override
public boolean onTransact(int code, @NonNull Parcel data, @Nullable Parcel reply, int flags) throws RemoteException {
//判断请求的哪个方法
switch (code){
case TRANSACT_GETBOOKLIST:
//获取图书列表
//有请求参数,读取请求参数(没有)
data.enforceInterface(DESCRIPTION);
//调用请求方法
List<Book> list = this.getBookList();
//请求完成后,需要返回值,则写到reply中
reply.writeNoException();
reply.writeTypedList(list);
return true;
case TRANSACT_ADDBOOK:
//添加图书
//有请求参数,读取请求参数(有)
data.enforceInterface(DESCRIPTION);
Book _arg0;
if (0 != data.readInt()){
//将之前我们所存入的数据按照顺序进行获取,反序列化
_arg0 = Book.CREATOR.createFromParcel(data);
}else {
_arg0 = null;
}
//调用方法
this.addBook(_arg0);
//请求完成后,需要返回值,则写到reply中(没有返回值)
reply.writeNoException();
return true;
case INTERFACE_TRANSACTION:
reply.writeString(DESCRIPTION);
return true;
default:
break;
}
return super.onTransact(code, data, reply, flags);
}
//2.4创建代理类
private static class Proxy implements BookManager{
IBinder mRemote;
/**
* 服务端的binder
* @param binder
*/
Proxy(IBinder binder){
this.mRemote = binder;
}
/**
* 运行在客户端
* @return
* @throws RemoteException
*/
@Override
public List<Book> getBookList() throws RemoteException {
Parcel _data = Parcel.obtain();//创建输入型对象
Parcel _reply = Parcel.obtain();//创建输出型对象
List<Book> _result = null;//创建结果对象
try {
//写入请求参数(为空)
_data.writeInterfaceToken(DESCRIPTION);
//发起RPC请求
mRemote.transact(TRANSACT_GETBOOKLIST,_data,_reply,0);
//返回结果(list)
_reply.readException();
_result = _reply.createTypedArrayList(Book.CREATOR);
}catch (Exception e){
e.getMessage();
}finally {
//回收
_reply.recycle();
_data.recycle();
}
return _result;
}
/**
* 运行在客户端
* @param book
* @throws RemoteException
*/
@Override
public void addBook(Book book) throws RemoteException {
Parcel _data = Parcel.obtain();//创建输入型对象
Parcel _reply = Parcel.obtain();//创建输出型对象
try {
//写入请求参数
_data.writeInterfaceToken(DESCRIPTION);
if (book != null){
//序列化
_data.writeInt(1);
book.writeToParcel(_data,0);
}else {
_data.writeInt(0);
}
//发起RPC请求
mRemote.transact(TRANSACT_ADDBOOK,_data,_reply,0);
//返回结果(为空)
_reply.readException();
}catch (Exception e){
e.getMessage();
}finally {
//回收
_reply.recycle();
_data.recycle();
}
}
@Override
public IBinder asBinder() {
return mRemote;
}
public String getInterfaceDescription(){
return DESCRIPTION;
}
}
@Override
public List<Book> getBookList() throws RemoteException {
return null;
}
@Override
public void addBook(Book book) throws RemoteException {
}
}
}
4.4 两个重要方法
- unlinkToDeath()
private IBinder.DeathRecipient mRecipient = new IBinder.DeathRecipient() {
@Override
public void binderDied() {
if (mManage == null){
//断开之前的连接
mManage.asBinder().unlinkToDeath(mRecipient,0);
mManage = null;
}
}
};
- linkToDeath():
binder.linkToDeath(mRecipient,0);
三、Android中的IPC方式:
- Bundle
- ContentProvider
- AIDL
- Messenger
- 文件共享
- Socket
3.1 Bundle
- Bundle实现了Parcelable接口,可以通过Intent传递
- Bundle可以放基本数据类型,实现了Parcelale或Serializable接口的类,还有特殊数据类型
Intent intent = new Intent(this,BActivity.class);
Bundle bundle = new Bundle();
bundle.putString("key1","你在干啥");
intent.putExtra("intentkey",bundle);
startActivity(intent);
- 特殊使用场景:
进程A中的计算结果要在进程B中展示,且这个计算结果不支持Bundle传输,可以通过Intent启动B的一个Service组件,然后B在后台进行计算,计算完成后在B中显示
3.2 Messenger(信使)
- 是一种轻量级的ipc方案
- 底层是AIDL
- 串行的方式处理消息,客户端发一个消息,服务端处理一个,当客户端发了大量的消息的时候,服务端也只能一个一个处理,效率低,不适合用Messenger处理。
- Messenger主要是用来传递消息,当要调用服务端的方法时就不适用了。
messenger流程图.jpg
原理分析:
①client和server绑定后
②client在onServiceConnected中通过IBinder生成一个Messenger发送Message消息
③server接收到client发来的消息后,会在Handler中进行处理
④server回复消息给client,也是通过Messenger,他发送的消息需要客户端处理,所以这个Messenger得是client的,怎么创建客户端的Messenger呢?只需要在②中,发送消息的时候,通过msg.replyTo = xx,就可以把client的messenger传过来了
- 注意:
在跨进程中不能传递自定义的Parceable对象
3.3 AIDL
-
(1)支持的数据类型:
aidl支持的数据类型.png
自定义的Parcelable对象和AIDL都要手动import -
(2)解注册跨进程的接口时:
@Override
protected void onDestroy() {
if (mRemoteManager != null && mRemoteManager.asBinder().isBinderAlive()){
//注销
Log.e("testaidl","onDestroy unregister listener:"+mNewBookListener);
try {
mRemoteManager.unregisterListener(mNewBookListener);
} catch (RemoteException e) {
e.printStackTrace();
}
}
unbindService(mConnection);
super.onDestroy();
}
这样写的时候会解注册失败,因为这时候的manager和service端的都不是同一个了,aidl不能传输对象,这里的manager相当于两个新对象。
要删除这个跨进程的接口,要用到RemoteCallBackListener;
使用方法:
//用于删除跨进程的接口
private RemoteCallbackList<IOnNewBookArrivedLisneer> mListennerist = new RemoteCallbackList<>();
@Override
public void registerListener(IOnNewBookArrivedLisneer listener) throws RemoteException {
mListennerist.register(listener);
}
@Override
public void unregisterListener(IOnNewBookArrivedLisneer listener) throws RemoteException {
mListennerist.unregister(listener);
}
注意:
在使用RemoteCallbackList时要注意:
//获取元素个数
int N = mListennerist.beginBroadcast();
for (int i=0;i<N;i++){
IOnNewBookArrivedLisneer lisneer = mListennerist.getBroadcastItem(i);
if (lisneer != null){
try {
lisneer.onNewBookArrived(book);
}catch (Exception e){
e.printStackTrace();
}
}
}
//要和beginBroadcast配套使用
mListennerist.finishBroadcast();
(3)在UI线程中调用远程端的耗时方法(互调):
- 服务端中的方法都运行在Binder线程池中,客户端调用服务端中的耗时方法时,会造成ANR,所以要在客户端开启一个子线程才能调用服务端的方法;
- 服务端的调用客户端Binder线程池中的某一个耗时方法时,也要开始一个线程才行;
(4)Binder意外死亡的时候:
- 可以在onServiceDisconnected中重新连接
- 可以在DeathRecipient 中断开之前的连接,再重新绑定
IBinder.DeathRecipient recipient = new IBinder.DeathRecipient() {
@Override
public void binderDied() {
}
};
- 他们二者的区别:
onServiceDisconnected是运行在UI线程中,而DeathRecipient 是运行在客户端的Binder线程池中的
(5)权限验证:
声明权限
<!--权限验证,验证通过才能连接服务器-->
<permission android:name="ly.com.artres.aidl.ACCESS_BOOK_SERVICE" android:protectionLevel="normal"/>
使用权限:
<uses-permission android:name="ly.com.artres.aidl.ACCESS_BOOK_SERVICE"/>
- 可以在onBinder()中验证权限
@Override
public IBinder onBind(Intent intent) {
//权限验证
int permission = checkCallingOrSelfPermission("ly.com.artres.aidl.ACCESS_BOOK_SERVICE");
if (permission == PackageManager.PERMISSION_DENIED){
return null;
}
return mBinder;
}
-
可以在onTransact()中通过权限验证或者Uid,Pid进行验证
-
总结:创建一个service和AIDL接口,创建一个类实现AIDL接口中的Stub类并实现里面的抽象方法,在service的onBind()中返回这个类的对象,然后在客户端就可以绑定服务端Service,继而访问远程接口
3.4 ContentProvider
- 底层是Binder
- 写一个类继承ContentProvider
要实现6个方法:
①boolen onCreate():创建,做初始化工作,运行在UI线程中;
②String getType(Uri uri):根据uri获取对应的MIME(媒体)类型:文字/图片/视频,在主线程;
③Uri insert(@NonNull Uri uri, @Nullable ContentValues values):插入数据,在binder线程池中运行;
④int delete(@NonNull Uri uri, @Nullable String selection, @Nullable String[] selectionArgs):删除数据,在binder线程池中运行;
⑤int update(@NonNull Uri uri, @Nullable ContentValues values, @Nullable String selection, @Nullable String[] selectionArgs):更新数据,在binder线程池中运行;
⑥Cursor query(...):查询数据,在binder线程池中运行;
实现步骤:
- 在manifest中定义这个provider
<provider
android:name=".contentproviderdemo.BookProvider"
android:authorities="ly.com.artres.provider"//唯一标识
android:permission="ly.com.PROVIDER"//权限
android:process=":process" />//这个可以不写
根据Uri-->得到UriCode--->再判断是哪一张表
- 将uri和uricode进行绑定
//创建Uri和UriCode
private static String AUTHORITY = "ly.com.artres.provider";
private static Uri BOOK_URI = Uri.parse("content://"+AUTHORITY+"/book");
private static Uri USER_URI = Uri.parse("content://"+AUTHORITY+"/user");
public static final int BOOK_CODE = 0;
private static final int USER_CODE = 1;
//创建urimatch
private static UriMatcher uriMatcher = new UriMatcher(UriMatcher.NO_MATCH);
static {
uriMatcher.addURI(AUTHORITY,"book",BOOK_CODE);
uriMatcher.addURI(AUTHORITY,"user",USER_CODE);
}
/**
* 根据Uri得到Uricode,再判断是哪一张表
* @param uri
* @return
*/
private String getTableName(Uri uri){
String tableName = null;
switch (uriMatcher.match(uri)){
case BOOK_CODE:
tableName = DBOpenHelper.BOOK_TABLE_NAME;
break;
case USER_CODE:
tableName = DBOpenHelper.USER_TABLE_NAME;
break;
default:
break;
}
return tableName;
}
@Nullable
@Override
public Uri insert(@NonNull Uri uri, @Nullable ContentValues values) {
Log.e("testcp","insert():"+Thread.currentThread().getName());
String tableName = getTableName(uri);
if (tableName == null){
throw new IllegalArgumentException("insert unsupport uri:"+uri);
}
mDb.insert(tableName,null,values);
mContext.getContentResolver().notifyChange(uri,null);
return null;
}
SQLite数据库:
- 底部实现了线程同步,如果provider不使用sqlite数据库,要注意在CRUD中使用线程同步;
- 自定义一个类继承SQLiteOpenHelper,必须要有一个构造方法;
- SQLiteOpenHelper用于创建升级数据库;
public class DBOpenHelper extends SQLiteOpenHelper {
public static final String DB_NAME = "book.db";
public static final String BOOK_TABLE_NAME = "booktb";
public static final String USER_TABLE_NAME = "usertb";
public static final int DB_VERSION = 1;
private String CREATE_BOOK = "create table if not exists "+BOOK_TABLE_NAME+"(_id integer primary key,name text)";
private String CREATE_USER = "create table if not exists "+USER_TABLE_NAME+"(_id integer primary key,name text)";
/**
* 必须要有一个构造函数
* @param context
*/
public DBOpenHelper(Context context) {
super(context,DB_NAME,null,DB_VERSION);
}
@Override
public void onCreate(SQLiteDatabase db) {
//创建表
db.execSQL(CREATE_BOOK);
db.execSQL(CREATE_USER);
}
@Override
public void onUpgrade(SQLiteDatabase db, int oldVersion, int newVersion) {
}
}
根据sqliteopenhelprt可以创建sqlitedatabase,然后在contentprovider的CRUD方法中调用sqlitedatabase的增删改查的方法;
SQLiteDatabase mDb = new DBOpenHelper(mContext).getWritableDatabase();
在Activity中往provider中插入数据时:
Uri uri = Uri.parse("content://ly.com.artres.provider/book");
ContentValues values = new ContentValues();
values.put("_id",4);
values.put("name","语文");
getContentResolver().insert(uri,values);
在Activity中从provider中查询数据时:
Uri uri = Uri.parse("content://ly.com.artres.provider/book");
Cursor bookCursor = getContentResolver().query(uri,new String[]{"_id","name"},null,null,null);
while (bookCursor.moveToNext()){
int id = bookCursor.getInt(0);
String name = bookCursor.getString(1);
Log.e("testcp","query book结果:"+id+",name:"+name+"\n");
}
bookCursor.close();
3.5 文件共享
- 实现Serializable接口
- 通过ObjectOutputStream()和ObjectInputStream()实现
3.6 Socket(套接字)
1.分为两种:
- 流式套接字-->对应TCP(面向连接,提供稳定的双方通信功能,要建立三次握手,本身具有超时重连机制)
- 用户数据报套接字-->对应UDP(也能实现双方通信功能,性能会更高,但是数据不一定能传输成功,)
2.可以传输任意字节流
3.使用:
- 要有权限(不能在主线程访问网络)
<!-- socket要的权限 -->
<uses-permission android:name="android.permission.INTERNET" />
<uses-permission android:name="android.permission.ACCESS_NETWORK_STATE" />
- 步骤:
服务端:
①服务端创建Socket
ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(8688);
②接收客户端请求:
final Socket client = serverSocket.accept();
③接收客户端请求
BufferedReader in = new BufferedReader(new InputStreamReader(client.getInputStream()));
String str = in.readLine();
④向客户端发送消息
PrintWriter out = new PrintWriter(new BufferedWriter(new OutputStreamWriter(client.getOutputStream())),true);
out.println("欢迎来到聊天室");
客户端:
①连接服务端
Socket socket = new Socket("localhost",8688);
②向服务端发送请求:
PrintWriter mPrintWriter = new PrintWriter(new BufferedWriter(new OutputStreamWriter(socket.getOutputStream())),true);
mPrintWriter.println(“hello”);
③接收服务端的消息:
BufferedReader in = new BufferedReader(new InputStreamReader(socket.getInputStream()));
String msg = in.readLine();
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