IPC(一)学IPC前你得知道的

简介

Ipc是Inter—Process Communication 的缩写,指跨进程之间的进行数据交换的过程。当然不是Android独有的IPC,在windows中的剪切板,管道和邮槽等来通信,Linux则是通过命名管道,共享内存,信号量等来进行进程间的通信。而Android是通过Binder,和Scoket进行进程间的通信(当然Scoket本质也是解决终端间的通信)。

在操作系统中
线程是CPU调度的最小单元,同时线程也是一个有限的系统资源。
进程是一个执行单元,在PC或者移动设备中是指一个程序或者应用。因此进程和线程就是包含关系(最简单的情况就是包含一个线程,即UI线程)

什么是序列化 —— 序列化,表示将一个对象转换成可存储或可传输的状态。序列化后的对象可以在网络上进行传输,也可以存储到本地,序列化”就是将运行时的对象状态转换成二进制,然后保存到流、内存或者通过网络传输给其他端。

关于UI线程的讨论

UI线程指的是能操作界面元素的线程,当然在一个进程需要进行大量的耗时任务,如果主线程执行这些耗时任务会导致无法响应,在Android称为ANR(Application Not Responding),解决方法:把耗时任务放在子线程。

多进程的开启

  1. 给四大组件在AndoridMentifest中指定proccess:属性,一般只有这个方法
  2. 例外: JNI在Native层去fork一个新的线程。
    具体操作不展示。
    但是要注意的是一般指明也就是默认进程名是就是包名,而且就算新的创建也是包名下。如果创建私有线程可以作如下创建
android:process=":remote"

前面的“:”代表要在当前的进程名前附加包,这是一个简单的写法,当然以“:”开头表示当前进程也是私有的,不“:”进程开头属于全局进程,其他应用可以通过ShareID跑在统一进程。

UID

UID是Android为每一APP分配的序列号,具有相同的UID才能进行数据共享,当然数据共享还有其他条件(比如签名),如果跑在统一进程了中,除了能够分享data目录,组件信息,还能共享内存数据。

多进程并不简单~

为什么说并不简单呢? 因为在安卓中他会给每个应用(可以说应用)分配一个独立的虚拟机,不同的虚拟机会分配不同的内存空间,这样会发生一个很严重的问题:当多个进程访问一个类的时候,对象会产生多个备份,这会导致数据的不同步,内存浪费等难以解决。所以多进程的使用并不是一行代码就能解决的。

简单来说,多进程会出现以下的问题:

  • 静态成员和单例类会失效
  • 线程同步机制完全失效:因为进程都不在一块内存中,导致不管锁对象还是锁全局都是不能保证线程同步的。
  • SP的可靠性会下降:底层是读/写XML的,因为并发无法保证,会导致读写会出现问题
  • App会多次创建:每个进程有一个单独虚拟机,所以自然是一个创建应用的过程,因此相当于系统又把应用重新启动了一遍。

既然安卓的进程见的通信出现了这么多问题,

  • Intent
  • 共享文件
  • SharedPreferences
  • 基于Binder的Messager
  • AIDL
  • Socket ....

入门基础概念

入门分为三个概念:

  • Serializable
  • Parcelable
  • Binder

Serializable和Parcelable是对对象序列化的接口,他能帮助对数据进行序列化,当我们需要通过Intent或Binder进行跨进程通信的时候或者需要要网络传输又或者需要储存,需要对对象进行持久化处理,这时候就得序列化。

Serializable

表示将一个对象转换成可存储或可传输的状态。序列化后的对象可以在网络上进行传输,也可以存储到本地。序列化后的对象可以在网络上进行传输,也可以存储到本地。
Serializable是Java提供的序列话的接口,他是一个空接口,为对象提供序列化和反序列化的操作,只要在类中声明以下标识就可以自动进行默认的序列化过程

serializable的迷人之处在于你只需要对某个类以及它的属性实现Serializable 接口即可。Serializable 接口是一种标识接口(marker interface),这意味着无需实现方法,Java便会对这个对象进行高效的序列化操作。

这种方法的缺点是使用了反射,序列化的过程较慢。这种机制会在序列化的时候创建许多的临时对象,容易触发垃圾回收。

public class User implements Serializable{
private static final long serialVersionUID = 2197830283012129L;
}

当然serialVersionUID也不是必须的,我们不需要声明这个变量也可以实现序列化,但是这会对反序列化产生影响,但我们先来看看如何实现序列化和反序列化

//序列化
User user  = new User();
ObjectOutputStream out = new ObjectOutputSteam(new FileOutputSteam("Acache.txt");
out.writeObject(user);
out.close();
//反序列化
 ObjectInputStream inputStream = new ObjectInputStream(new FileInputStream("Acache.txt"));
        User user  = (User) inputStream.readObject();
        inputStream.close();

过程比较简单只是把实现Serializable接口的对象进行写入到文件中,然后需要时候从写入文件中输出得到对象即可。但是,值得我们注意的是恢复的对象和原来的对象不是同一个对象。

serialVersionUID

serialVersionUID是用来辅助序列化和反序列化的,原则上序列化后的数据中的serialVersionUID是能和当前类的serialVersionUID相同才能正常的反序列化。

serialVersionUID工作机制:

当序列化的时候会把类的serialVersionUID放入序列化文件中,当反序列化的时候系统就会检查文件中serialVersionUID是不是一致,如果一致则说明序列化类的版本和当前类的版本是相同的(版本相同是指成员变量的数目类型没有发生了变化),则可以 说明反序列化成功,如果不成功就会crash.

一般来说我们应该制定serialVersionUID,但是如果不手动制定的话,当成员变量删除的时候系统会重新计算Hash值然后把他赋值给serialVersionUID,因为serialVersionUID的更改势必导致反序列的失败,但是我们指定serialVersionUID就不会出现上面的结果(特指的是删除,增加成员变量),最大限度的保证反序列化的成功,但是如果我们更改变量类型,或者说更改类名,这个时候尽管serialVersionUID通过了,但是反序列化也会失败因为类结构有了毁灭性的更改,根本无法从老还原出一个新的类结构对象。

Parcelable

Parcelable方式的实现原理是将一个完整的对象进行分解,而分解后的每一部分都是Intent所支持的数据类型,这样也就实现传递对象的功能了。
不过不同于将对象进行序列化,Parcelable方式的实现原理是将一个完整的对象进行分解,而分解后的每一部分都是Intent所支持的数据类型,这样也就实现传递对象的功能了。Parcelable也是一个接口,但是只要实现这个接口,一个类的对象就可以实现序列化的并且可以通过Intent和Binder传递,我们看看如何实现的:

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


    protected User(Parcel in) {
        userId = in.readInt();
        userName = in.readString();
        isMale = in.readByte() != 0;
    }

    public static final Creator<User> CREATOR = new Creator<User>() {
        @Override
        public User createFromParcel(Parcel in) {
            return new User(in);
        }

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

    @Override
    public int describeContents() {
        return 0;
    }

    @Override
    public void writeToParcel(Parcel dest, int flags) {
        dest.writeInt(userId);
        dest.writeString(userName);
        dest.writeInt(isMale ? 1 : 0);
    }
}

首先来讨论一下代码中的Parcel,Parcel是内部包装了可序列化的数据,当然我们序列化过程中必须提供相关的实现功能,分别是序列化、反序列化、和内容描述。

  • 序列化是是由writeToParcel来实现的,一切其实是通过内部的多个write方法来完成的。
  • 反序列化是由CREATOR来完成的,其内部表明了如何创建序列化对象和数组,并且通过read方法来完成反序列化的过程。
  • 描述内容是由describeContents方法完成的,一般都返回为0,只有当对象存在存在文件描述的时候,此方法返回为1.

还要注意的是成员变量如果是对象就得进行。
当然系统已经给我们提供了很多的类eg:Intent ,Bundle,Bitmap,当然还有容器,List,Map但是我们得注意之前提到的问题,容器里的元素必须得可以序列化。

Parcelable 和SerialVersion选择

共同点

都可以用于Intent间的数据传输

不同点

  • SerialVersion是Java序列化的接口,其使用起来虽然简单但是开销很大,因为序列化和反序列化要进行大量的I/O操作。

  • Serializable在序列化的时候会产生大量的临时变量,从而引起频繁的GC。

  • Parcelable是Android特有的序列化方式,因为首选它,它的缺点是使用麻烦,但是它的效率蛮高,Parcelable主要用到内存序列化上但是1.将对象序列化存储在到设备中或者2.将对象序列化后进行网络传输推荐使用SerialVersion

  • Parcelable不能使用在要将数据存储在磁盘上的情况,因为Parcelable不能很好的保证数据的持续性在外界有变化的情况下。尽管Serializable效率低点,但此时还是建议使用Serializable。

当然小弟还是才疏学浅 ,贴上简书大神链接:

https://www.jianshu.com/p/f5e103674953
以及感谢开发艺术这本好书

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