[学习笔记]Android开发艺术探索：IPC机制

Android IPC简介

IPC为进程间通讯，两个进程之间进行数据交换的过程。

IPC不是Android所独有的，任何一个操作系统都有对应的IPC机制。Windows上通过剪切板、管道、油槽等进行进程间通讯。Linux上通过命名空间、共享内容、信号量等进行进程间通讯。Android中没有完全继承于Linux，有特色的进程间通讯方式是Binder，还支持Socket。

Android中的多进程模式

同一个应用，通过给四大组件在AndroidMenifest指定android:process属性，就可以开启多进程模式。
非常规的方式，通过JNI在Native层fork一个新的进程。
查看进程信息：DDMS；adb shell ps；adb shell ps | grep [包名]。
进程名以":“开头的属于当前应用的私有进程，其他应用的组件不可以和他跑在同一个进程里面。而进程名不以”:"开头的进程属于全局进程，其他应用通过ShareUID方式可以和它跑在同一个进程中。
两个应用可以通过ShareUID跑在同一个进程并且签名相同，他们可以共享data目录、组件信息、共享内存数据。
多进程通讯的问题：

静态成员和单例模式完全失效。
线程同步机制完全失效。
SharedPreferences的可靠性下降
Application会多次创建

问题1、2原因是因为进程不同，已经不是同一块内存了；
问题3是因为SharedPreferences不支持两个进程同事进行读写操作，有一定机率导致数据丢失；
问题4是当一个组件跑在一个新的进程中，系统会为他创建新的进程同时分配独立的虚拟机，其实就是启动一个应用的过程，因此相当于系统又把这个应用重新启动了一遍，Application也重新创建。

多进程中，不同的进程组件拥有独立的虚拟机，Application，内存。

实现跨进程通讯有很多方式，比如：通过Intent，共享文件、SharedPreferences、基于Binder的Messenger和AIDL、Socket等。

IPC基础概念介绍

Serializable接口

Serializable是Java所提供的一个序列化接口，空接口。

serialVersionUID是用来辅助序列化和反序列化过程的，原则上序列化后的数据中的serialVersionUID要和当前类的serialVersionUID相同才能正常的序列化。

静态成员变量属于类不属于对象，所以不会参加序列化过程；
其次用transient关键字标明的成员变量也不参加序列化过程。

重写如下两个方法可以重写系统默认的序列化和反序列化过程

private void writeObject(java.io.ObjectOutputStream out)throws IOException{
}
private void readObject(java.io.ObjectInputStream out)throws IOException,ClassNotFoundException{
}

Parcelable接口

Android中特有的序列化方式，效率相对Serializable更高，占用内存相对也更少，但使用起来稍微麻烦点。

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

    public Book book;

    public User() {
    }

    public User(int userId, String userName, boolean isMale) {
        this.userId = userId;
        this.userName = userName;
        this.isMale = isMale;
    }

    public int describeContents() {
        return 0;//返回当前对象的内容描述，含有文件描述符返回1，否则0
    }

    public void writeToParcel(Parcel out, int flags) {//将当前对象写入序列号结构中
        out.writeInt(userId);
        out.writeString(userName);
        out.writeInt(isMale ? 1 : 0);
        out.writeParcelable(book, 0);
    }

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

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

    private User(Parcel in) {
        userId = in.readInt();
        userName = in.readString();
        isMale = in.readInt() == 1;
        book = in.readParcelable(Thread.currentThread().getContextClassLoader());
    }

    @Override
    public String toString() {
        return String.format(
                "User:{userId:%s, userName:%s, isMale:%s}, with child:{%s}",
                userId, userName, isMale, book);
    }

}

序列化功能由writeToParcel方法来完成，最终通过Parcel中的一系列write方法完成的。反序列化功能由CREATOR来完成，其内部标明了如何创建序列号对象和数组，并通过Parcel的一系列read方法来完成反序列化过程。内容描述功能由describeContents方法来完成，几乎所有情况都返回0，只有当前对象存在文件描述符时，才返回1。

Serializable是Java中的序列化接口，简单但开销大，序列化和反序列化需要大量的IO操作。

Parceable是Android中的序列化方式，使用起来麻烦，但是效率高。

Binder

Binder简介

直观来说，Binder是Android中一个类，实现了IBinder接口；

从IPC的角度来说，Binder是Android的一种跨进程的通讯方式；Binder还可以理解为一种虚拟的物理设备，设备驱动是/dev/binder；

从Android Framework角度来说，Binder是ServiceManager连接各种Manager（ActivityManager、WindowManager、等等）和相应ManagerService的桥梁；

从Android应用层来说，Binder是客户端与服务端通讯的媒介。在Android开发中，Binder主要用于Service中，包括AIDL和Messenger，其中普通的Service的Binder不涉及进程间通讯；而Messenger的底层其实就是AIDL。

AIDL:

Book.aidl:
package com.zza.stardust.app.ui.androidart;

parcelable Book;

IBookManager.aidl
package com.zza.stardust.app.ui.androidart;

import com.zza.stardust.app.ui.androidart.Book;

//  /build/generated/aidl_source_output_dir目录下的com.zza.stardust.app.ui.androidart包中
interface IBookManager {
     List<Book> getBookList();
     void addBook(in Book book);
}

生成的Java类:

/*
 * This file is auto-generated.  DO NOT MODIFY.
 * Original file: /app/src/main/aidl/com/zza/stardust/app/ui/androidart/IBookManager.aidl
 */
package com.zza.stardust.app.ui.androidart;
//gen目录下的com.zza.stardust.app.ui.androidart.aidl包中

public interface IBookManager extends android.os.IInterface {
    /**
     * Local-side IPC implementation stub class.
     */
    public static abstract class Stub extends android.os.Binder implements com.zza.stardust.app.ui.androidart.IBookManager {
        private static final java.lang.String DESCRIPTOR = "com.zza.stardust.app.ui.androidart.IBookManager";

        /**
         * Construct the stub at attach it to the interface.
         */
        public Stub() {
            this.attachInterface(this, DESCRIPTOR);
        }

        /**
         * Cast an IBinder object into an com.zza.stardust.app.ui.androidart.IBookManager interface,
         * generating a proxy if needed.
         */
        public static com.zza.stardust.app.ui.androidart.IBookManager asInterface(android.os.IBinder obj) {
            if ((obj == null)) {
                return null;
            }
            android.os.IInterface iin = obj.queryLocalInterface(DESCRIPTOR);
            if (((iin != null) && (iin instanceof com.zza.stardust.app.ui.androidart.IBookManager))) {
                return ((com.zza.stardust.app.ui.androidart.IBookManager) iin);
            }
            return new com.zza.stardust.app.ui.androidart.IBookManager.Stub.Proxy(obj);
        }

        @Override
        public android.os.IBinder asBinder() {
            return this;
        }

        @Override
        public boolean onTransact(int code, android.os.Parcel data, android.os.Parcel reply, int flags) throws android.os.RemoteException {
            java.lang.String descriptor = DESCRIPTOR;
            switch (code) {
                case INTERFACE_TRANSACTION: {
                    reply.writeString(descriptor);
                    return true;
                }
                case TRANSACTION_getBookList: {
                    data.enforceInterface(descriptor);
                    java.util.List<com.zza.stardust.app.ui.androidart.Book> _result = this.getBookList();
                    reply.writeNoException();
                    reply.writeTypedList(_result);
                    return true;
                }
                case TRANSACTION_addBook: {
                    data.enforceInterface(descriptor);
                    com.zza.stardust.app.ui.androidart.Book _arg0;
                    if ((0 != data.readInt())) {
                        _arg0 = com.zza.stardust.app.ui.androidart.Book.CREATOR.createFromParcel(data);
                    } else {
                        _arg0 = null;
                    }
                    this.addBook(_arg0);
                    reply.writeNoException();
                    return true;
                }
                default: {
                    return super.onTransact(code, data, reply, flags);
                }
            }
        }

        private static class Proxy implements com.zza.stardust.app.ui.androidart.IBookManager {
            private android.os.IBinder mRemote;

            Proxy(android.os.IBinder remote) {
                mRemote = remote;
            }

            @Override
            public android.os.IBinder asBinder() {
                return mRemote;
            }

            public java.lang.String getInterfaceDescriptor() {
                return DESCRIPTOR;
            }

            @Override
            public java.util.List<com.zza.stardust.app.ui.androidart.Book> getBookList() throws android.os.RemoteException {
                android.os.Parcel _data = android.os.Parcel.obtain();
                android.os.Parcel _reply = android.os.Parcel.obtain();
                java.util.List<com.zza.stardust.app.ui.androidart.Book> _result;
                try {
                    _data.writeInterfaceToken(DESCRIPTOR);
                    mRemote.transact(Stub.TRANSACTION_getBookList, _data, _reply, 0);
                    _reply.readException();
                    _result = _reply.createTypedArrayList(com.zza.stardust.app.ui.androidart.Book.CREATOR);
                } finally {
                    _reply.recycle();
                    _data.recycle();
                }
                return _result;
            }

            @Override
            public void addBook(com.zza.stardust.app.ui.androidart.Book book) throws android.os.RemoteException {
                android.os.Parcel _data = android.os.Parcel.obtain();
                android.os.Parcel _reply = android.os.Parcel.obtain();
                try {
                    _data.writeInterfaceToken(DESCRIPTOR);
                    if ((book != null)) {
                        _data.writeInt(1);
                        book.writeToParcel(_data, 0);
                    } else {
                        _data.writeInt(0);
                    }
                    mRemote.transact(Stub.TRANSACTION_addBook, _data, _reply, 0);
                    _reply.readException();
                } finally {
                    _reply.recycle();
                    _data.recycle();
                }
            }
        }

        static final int TRANSACTION_getBookList = (android.os.IBinder.FIRST_CALL_TRANSACTION + 0);
        static final int TRANSACTION_addBook = (android.os.IBinder.FIRST_CALL_TRANSACTION + 1);
    }

    public java.util.List<com.zza.stardust.app.ui.androidart.Book> getBookList() throws android.os.RemoteException;

    public void addBook(com.zza.stardust.app.ui.androidart.Book book) throws android.os.RemoteException;

}

系统会根据AIDL文件生成同名的.java类；首先声明与AIDL文件相对应的几个接口方法，还申明每个接口方法相对应的int id来做为标识，这几个id在transact过程中标识客户端请求的到底是什么方法。接着会声明一个内部类Stub，这个Stub就是一个Binder类，当客户端和服务端处于同一个进程的时候，方法调用不会走transact过程，处于不同进程时，方法调用会走transact过程，这个逻辑由Stub的内部代理类Proxy来完成。所以核心实现在于它的内部类Stub和Stub的内部代理类Proxy，下面分析其中的方法：

DESCRIPTOR：Binder的唯一标识，一般用当前Binder的类名表示。

asInterface(android.os.IBinder obj)：将服务端的Binder对象转换成客户端所需要的AIDL接口类型的对象；如果客户端和服务端位于相同进程，那么此方法返回的就是服务端Stub对象本身，否则返回系统封装后的Stub.proxy对象。

asBinder：用于返回当前的Binder对象

onTransact：运行在服务端的Binder线程池中，当客户端发起跨进程通讯时，远程请求会通过系统底层封装交由此方法处理。

 public boolean onTransact(int code, android.os.Parcel data, android.os.Parcel reply, int flags) throws android.os.RemoteException

服务端通过code确定客户端请求的目标方法是什么
接着从data取出目标方法所需要的参数，然后执行目标方法
执行后向reply写入返回值
如果返回false，服务端请求会失败，可以做权限验证

Proxy#getBookList和Proxy#addBook：

运行在客户端，首先该方法所需要的输入型对象Parcel _data对象，输出对象Parcel _reply对象和返回值对象List
然后把该方法的参数信息写入Parcel _data对象。
接着调研transact方法发起RPC，同时当前线程挂起
然后服务端的onTransact方法会被调用，直到RPC过程返回后，当前线程继续执行，并从_reply取出RPC的返回结果，最后返回 _reply中的数据

Binder的两个重要方法linkToDeath和unlinkToDeath。通过linkToDeath可以给Binder设置一个死亡代理，当Binder死亡时，我们就会收到通知，然后就可以重新发起连接请求。声明一个DeathRecipient对象，DeathRecipient是一个接口，其内部只有一个方法binderDied，实现这个方法后就可以在Binder死亡的时候收到通知了。

private IBinder.DeathRecipient mDeathRecipient = new IBinder.DeathRecipient(){
    @Override
    public void binderDied(){
        if(mBookManager == null){
            return;
        }
        mBookManager.asBinder().unlinkToDeath(mDeathRecipient,0);
        mBookManager = null;
        // TODO：接下来重新绑定远程Service
    }
}

在客户端绑定远程服务成功后，给Binder设置死亡代理：

mService = IBookManager.Stub.asInterface(binder);
binder.linkToDeath(mDeathRecipient,0);

Android中的IPC方式

使用Bundle

由于Binder实现了Parcelable接口，所以可以方便的在不同进程中传输；Activity、Service和Receiver都支持在Intent中传递Bundle数据。

使用文件共享

两个进程通过读/写一个文件来交换数据

适合对数据同步要求性不高的场景，并要避免并发写这种场景或者处理好线程同步问题。

SharedPreferences是个特例，虽然也是文件的一种，但系统在内存中有一份SharedPreferences文件的缓存，因此在多线程模式下，系统的读/写就变得不可靠，高并发读写SharedPreferences有一定机率会丢失数据，因此不建议在多进程通信中使用SharedPreferences。

使用Messenger

可以在不同的进程之间传递Message对象。Messenger是轻量级的IPC方案，底层实现是AIDL，对AIDL进行了封装。Messenger 服务端是以串行的方式来处理客户端的请求的，不存在并发执行的情形。

服务端：

创建一个Service来处理客户端的连接请求
创建一个Handler并通过它来创建一个Messager对象
在Service的onBind中返回这个Messager对象底层的Binder即可

public class MessengerService extends Service {
    public MessengerService() {
    }

    private static class MessengerHandler extends Handler {
        @Override
        public void handleMessage(Message msg) {
            switch (msg.what) {
                case 1:
                    ToastUtil.show("receive msg from Client:" + msg.getData().getString("msg"));
                    Messenger client = msg.replyTo;
                    Message relpyMessage = Message.obtain(null, 1);
                    Bundle bundle = new Bundle();
                    bundle.putString("reply", "嗯，你的消息我已经收到，稍后会回复你。");
                    relpyMessage.setData(bundle);
                    try {
                        client.send(relpyMessage);
                    } catch (RemoteException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                    break;
                default:
                    super.handleMessage(msg);
            }
        }
    }

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

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

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

    @Override
    public int onStartCommand(Intent intent, int flags, int startId) {
        return super.onStartCommand(intent, flags, startId);
    }
}

客户端

绑定这个服务端的Server
用服务端返回的IBinder对象创建一个Messager对象
若需要回应客户端，需要创建一个Handler并创建一个新的Messager，并通过Messa的replyTo参数传递给服务端，服务端通过这个replyTo参数就可以回应客户端

public class MessengerActivity extends Activity {

    private Messenger mService;
    private Messenger mGetReplyMessenger = new Messenger(new MessengerHandler());

    private static class MessengerHandler extends Handler {
        @Override
        public void handleMessage(Message msg) {
            switch (msg.what) {
                case 1:
                    LogUtil.i("receive msg from Service:" + msg.getData().getString("reply"));
                    break;
                default:
                    super.handleMessage(msg);
            }
        }
    }

    private ServiceConnection mConnection = new ServiceConnection() {
        public void onServiceConnected(ComponentName className, IBinder service) {
            mService = new Messenger(service);
            LogUtil.d("bind service");
            Message msg = Message.obtain(null, 1);
            Bundle data = new Bundle();
            data.putString("msg", "hello, this is client.");
            msg.setData(data);
            msg.replyTo = mGetReplyMessenger;
            try {
                mService.send(msg);
            } catch (RemoteException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }

        public void onServiceDisconnected(ComponentName className) {
        }
    };

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

   @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_messenger);
        findViewById(R.id.bt_start_service).setOnClickListener(v -> {
            Intent intent = new Intent();
            intent.setAction("com.zza.MessengerService.launch");
            intent.setPackage(this.getPackageName());//需要添加包名
            bindService(intent, mConnection, Context.BIND_AUTO_CREATE);
        });
    }
}

使用AIDL

Messenger不适合处理大并发请求。Messenger主要作用传递消息，跨进程调用服务端方法，无法做到。

服务端首先创建一个Service用来监听客户端的连接请求，然后创建一个AIDL文件，将暴露给客户端的接口在AIDL文件中声明，最后在Service中实现这个AIDL接口即可。

客户端首先绑定服务端的Service，绑定成功后，将服务端返回的Binder对象转化成AIDL接口所属的类型，调用相对应的AIDL中的方法。

AIDL支持的数据类型：

基本数据类型；
String、CharSequence；
List：只支持ArrayList,里面的元素必须都能被AIDL所支持；
Map：只支持HashMap，里面的元素（key和value）必须都能被AIDL所支持；
Parcelable：所有实现了Parcelable接口的对象；
AIDL：所有AIDL接口本身也可以在AIDL文件中使用。

自定义的Parcelable对象和AIDL对象必须显示的import进来（即使在同一个包）。

如果ALDL文件中用到了自定义的Parcelable类型，必须新建一个和它同名ALDL文件，并在其中声明它为Parcelable类型。

AIDL中除了基本数据类型，其他类型参数必须标上方向：in、out或inout。

AIDL接口中只支持方法，不支持声明静态常量。

为了方便AIDL开发，建议把所有和AIDL相关的类和文件都放在同一个包中，好处在于，当客户端是另一个应用的时候，我们可以直接把整个包复制到客户端工程中去。

AIDL的包结构在服务端和客户端要保持一致，否则会运行出错。

客户端的listener和服务端的listener不是同一个对象，RemoteCallbackList是系统专门提供用于删除跨进程listener的接口，RemoteCallbackList是泛型，支持管理任意的AIDL接口，因为所有AIDL接口都继承自android.os.IInterface接口。

需注意AIDL客户端发起RPC过程的时候，客户端的线程会挂起，如果是UI线程发起的RPC过程，如果服务端处理事件过长，就会导致ANR。

AIDL：

package com.zza.stardust.app.ui.androidart.aidl;

parcelable Book;



package com.zza.stardust.app.ui.androidart.aidl;

import com.zza.stardust.app.ui.androidart.aidl.Book;
import com.zza.stardust.app.ui.androidart.aidl.IOnNewBookArrivedListener;

//  /build/generated/aidl_source_output_dir目录下的com.zza.stardust.app.ui.androidart包中
interface IBookManager {
     List<Book> getBookList();
     void addBook(in Book book);
     void registerListener(IOnNewBookArrivedListener listener);
     void unregisterListener(IOnNewBookArrivedListener listener);
}



package com.zza.stardust.app.ui.androidart.aidl;

import com.zza.stardust.app.ui.androidart.aidl.Book;

interface IOnNewBookArrivedListener {
    void onNewBookArrived(in Book newBook);
}

服务端：

public class BookManagerService extends Service {

    private AtomicBoolean mIsServiceDestoryed = new AtomicBoolean(false);

    private CopyOnWriteArrayList<Book> mBookList = new CopyOnWriteArrayList<>();
    // private CopyOnWriteArrayList<IOnNewBookArrivedListener> mListenerList =
    // new CopyOnWriteArrayList<IOnNewBookArrivedListener>();

    private RemoteCallbackList<IOnNewBookArrivedListener> mListenerList = new RemoteCallbackList<>();

    private Binder mBinder = new IBookManager.Stub() {

        @Override
        public List<Book> getBookList() throws RemoteException {
            //测试
            //SystemClock.sleep(5000);
            return mBookList;
        }

        @Override
        public void addBook(Book book) throws RemoteException {
            mBookList.add(book);
        }

        public boolean onTransact(int code, Parcel data, Parcel reply, int flags)
                throws RemoteException {
            int check = checkCallingOrSelfPermission("com.zza.permission.ACCESS_BOOK_SERVICE");
            LogUtil.d("check=" + check);
            if (check == PackageManager.PERMISSION_DENIED) {
                return false;
            }

            String packageName = null;
            String[] packages = getPackageManager().getPackagesForUid(
                    getCallingUid());
            if (packages != null && packages.length > 0) {
                packageName = packages[0];
            }
            LogUtil.d("onTransact: " + packageName);
            if (!packageName.startsWith("com.zza")) {
                return false;
            }

            return super.onTransact(code, data, reply, flags);
        }

        @Override
        public void registerListener(IOnNewBookArrivedListener listener)
                throws RemoteException {
            mListenerList.register(listener);

            final int N = mListenerList.beginBroadcast();
            mListenerList.finishBroadcast();
            LogUtil.d("registerListener, current size:" + N);
        }

        @Override
        public void unregisterListener(IOnNewBookArrivedListener listener)
                throws RemoteException {
            boolean success = mListenerList.unregister(listener);

            if (success) {
                LogUtil.d("unregister success.");
            } else {
                LogUtil.d("not found, can not unregister.");
            }
            final int N = mListenerList.beginBroadcast();
            mListenerList.finishBroadcast();
            LogUtil.d("unregisterListener, current size:" + N);
        }

        ;

    };

    @Override
    public void onCreate() {
        super.onCreate();
        mBookList.add(new Book(1, "Android"));
        mBookList.add(new Book(2, "Ios"));
        new Thread(new ServiceWorker()).start();
    }

    @Override
    public IBinder onBind(Intent intent) {
        int check = checkCallingOrSelfPermission("com.zza.permission.ACCESS_BOOK_SERVICE");
        LogUtil.d("onbind check=" + check);
        if (check == PackageManager.PERMISSION_DENIED) {
            return null;
        }
        return mBinder;
    }

    @Override
    public void onDestroy() {
        mIsServiceDestoryed.set(true);
        super.onDestroy();
    }

    private void onNewBookArrived(Book book) throws RemoteException {
        mBookList.add(book);
        final int N = mListenerList.beginBroadcast();
        for (int i = 0; i < N; i++) {
            IOnNewBookArrivedListener l = mListenerList.getBroadcastItem(i);
            if (l != null) {
                try {
                    l.onNewBookArrived(book);
                } catch (RemoteException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }
        mListenerList.finishBroadcast();
    }

    private class ServiceWorker implements Runnable {
        @Override
        public void run() {
            // do background processing here.....
            while (!mIsServiceDestoryed.get()) {
                try {
                    Thread.sleep(5000);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
                int bookId = mBookList.size() + 1;
                Book newBook = new Book(bookId, "new book#" + bookId);
                try {
                    onNewBookArrived(newBook);
                } catch (RemoteException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }
    }
}

客户端：

public class BookManagerActivity extends MActivity {

    private static final int MESSAGE_NEW_BOOK_ARRIVED = 1;

    private IBookManager mRemoteBookManager;

    @SuppressLint("HandlerLeak")
    private Handler mHandler = new Handler() {
        @Override
        public void handleMessage(Message msg) {
            switch (msg.what) {
                case MESSAGE_NEW_BOOK_ARRIVED:
                    LogUtil.d("receive new book :" + msg.obj);
                    break;
                default:
                    super.handleMessage(msg);
            }
        }
    };

    private IBinder.DeathRecipient mDeathRecipient = new IBinder.DeathRecipient() {
        @Override
        public void binderDied() {
            LogUtil.d("binder died. tname:" + Thread.currentThread().getName());
            if (mRemoteBookManager == null)
                return;
            mRemoteBookManager.asBinder().unlinkToDeath(mDeathRecipient, 0);
            mRemoteBookManager = null;
            // TODO:这里重新绑定远程Service
        }
    };

    private ServiceConnection mConnection = new ServiceConnection() {
        public void onServiceConnected(ComponentName className, IBinder service) {
            IBookManager bookManager = IBookManager.Stub.asInterface(service);
            mRemoteBookManager = bookManager;
            try {
                mRemoteBookManager.asBinder().linkToDeath(mDeathRecipient, 0);
                List<Book> list = bookManager.getBookList();
                LogUtil.d("query book list, list type:"
                        + list.getClass().getCanonicalName());
                LogUtil.d("query book list:" + list.toString());
                Book newBook = new Book(3, "Android进阶");
                bookManager.addBook(newBook);
                LogUtil.d("add book:" + newBook);
                List<Book> newList = bookManager.getBookList();
                LogUtil.d("query book list:" + newList.toString());
                bookManager.registerListener(mOnNewBookArrivedListener);
            } catch (RemoteException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }

        public void onServiceDisconnected(ComponentName className) {
            mRemoteBookManager = null;
            LogUtil.d("onServiceDisconnected. tname:" + Thread.currentThread().getName());
        }
    };

    private IOnNewBookArrivedListener mOnNewBookArrivedListener = new IOnNewBookArrivedListener.Stub() {

        @Override
        public void onNewBookArrived(Book newBook) throws RemoteException {
            mHandler.obtainMessage(MESSAGE_NEW_BOOK_ARRIVED, newBook)
                    .sendToTarget();
        }
    };

    @Override
    protected void onInit(Bundle savedInstanceState) {
        super.onInit(savedInstanceState);
        Intent intent = new Intent(this, BookManagerService.class);
        bindService(intent, mConnection, Context.BIND_AUTO_CREATE);
    }

    public void onButton1Click(View view) {
        Toast.makeText(this, "click button1", Toast.LENGTH_SHORT).show();
        new Thread(new Runnable() {

            @Override
            public void run() {
                if (mRemoteBookManager != null) {
                    try {
                        List<Book> newList = mRemoteBookManager.getBookList();
                        runOnUiThread(() -> ToastUtil.show("size:" + newList.size()));
                    } catch (RemoteException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                }
            }
        }).start();
    }

    @Override
    protected void onDestroy() {
        if (mRemoteBookManager != null
                && mRemoteBookManager.asBinder().isBinderAlive()) {
            try {
                LogUtil.d("unregister listener:" + mOnNewBookArrivedListener);
                mRemoteBookManager
                        .unregisterListener(mOnNewBookArrivedListener);
            } catch (RemoteException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
        unbindService(mConnection);
        super.onDestroy();
    }

    @Override
    protected BasePresenter createPresenter() {
        return null;
    }

    @Override
    protected int provideContentViewId() {
        return R.layout.activity_book_manager;
    }
}

使用ContentProvider

ContentProvider是Android专门用于不同应用之间进行数据共享的方式，适合跨进程通信，底层采用Binder实现。

ContentProvider主要以表格的形式来组织数据，可以包含多个表；ContentProvider支持普通文件，甚至可以采用内存中得一个对象来进行数据存储。

通过ContentProvider的notifyChange方法来通知外界当前ContentProvider中的数据已经发生改变。

query、update、insert、delete四大方法是存在多线程并发访问的，内部需要做好线程同步。

使用Socket

Socket也被称为“套接字”，是网络通讯中得概念，分为流式套接字和用户数据报套接字两种，分别对应网络的传输控制层中得TCP和UDP协议。

Service:

public class TCPServerService extends Service {
    private boolean mIsServiceDestoryed = false;
    private String[] mDefinedMessages = new String[] {
            "你好啊，哈哈",
            "请问你叫什么名字呀？",
            "今天北京天气不错啊，shy",
            "你知道吗？我可是可以和多个人同时聊天的哦",
            "给你讲个笑话吧：据说爱笑的人运气不会太差，不知道真假。"
    };

    @Override
    public void onCreate() {
        new Thread(new TcpServer()).start();
        super.onCreate();
    }

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

    @Override
    public void onDestroy() {
        mIsServiceDestoryed = true;
        super.onDestroy();
    }

    private class TcpServer implements Runnable {

        @SuppressWarnings("resource")
        @Override
        public void run() {
            ServerSocket serverSocket = null;
            try {
                serverSocket = new ServerSocket(8688);
            } catch (IOException e) {
                System.err.println("establish tcp server failed, port:8688");
                e.printStackTrace();
                return;
            }

            while (!mIsServiceDestoryed) {
                try {
                    // 接受客户端请求
                    final Socket client = serverSocket.accept();
                    System.out.println("accept");
                    new Thread() {
                        @Override
                        public void run() {
                            try {
                                responseClient(client);
                            } catch (IOException e) {
                                e.printStackTrace();
                            }
                        };
                    }.start();

                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }
    }

    private void responseClient(Socket client) throws IOException {
        // 用于接收客户端消息
        BufferedReader in = new BufferedReader(new InputStreamReader(
                client.getInputStream()));
        // 用于向客户端发送消息
        PrintWriter out = new PrintWriter(new BufferedWriter(
                new OutputStreamWriter(client.getOutputStream())), true);
        out.println("欢迎来到聊天室！");
        while (!mIsServiceDestoryed) {
            String str = in.readLine();
            System.out.println("msg from client:" + str);
            if (str == null) {
                break;
            }
            int i = new Random().nextInt(mDefinedMessages.length);
            String msg = mDefinedMessages[i];
            out.println(msg);
            System.out.println("send :" + msg);
        }
        System.out.println("client quit.");
        // 关闭流
        out.close();
        in.close();
        client.close();
    }
}

Client:

public class TCPClientActivity extends MActivity implements OnClickListener {

    private static final int MESSAGE_RECEIVE_NEW_MSG = 1;
    private static final int MESSAGE_SOCKET_CONNECTED = 2;

    private Button mSendButton;
    private TextView mMessageTextView;
    private EditText mMessageEditText;

    private PrintWriter mPrintWriter;
    private Socket mClientSocket;

    @SuppressLint("HandlerLeak")
    private Handler mHandler = new Handler() {
        @Override
        public void handleMessage(Message msg) {
            switch (msg.what) {
                case MESSAGE_RECEIVE_NEW_MSG: {
                    mMessageTextView.setText(mMessageTextView.getText()
                            + (String) msg.obj);
                    break;
                }
                case MESSAGE_SOCKET_CONNECTED: {
                    mSendButton.setEnabled(true);
                    break;
                }
                default:
                    break;
            }
        }
    };

    @Override
    protected void onInit(Bundle savedInstanceState) {
        super.onInit(savedInstanceState);
        mMessageTextView = (TextView) findViewById(R.id.msg_container);
        mSendButton = (Button) findViewById(R.id.send);
        mSendButton.setOnClickListener(this);
        mMessageEditText = (EditText) findViewById(R.id.msg);
        Intent service = new Intent(this, TCPServerService.class);
        startService(service);
        new Thread() {
            @Override
            public void run() {
                connectTCPServer();
            }
        }.start();
    }

    @Override
    protected void onDestroy() {
        if (mClientSocket != null) {
            try {
                mClientSocket.shutdownInput();
                mClientSocket.close();
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
        super.onDestroy();
    }

    @Override
    protected BasePresenter createPresenter() {
        return null;
    }

    @Override
    protected int provideContentViewId() {
        return R.layout.activity_tcpclient;
    }

    @Override
    public void onClick(View v) {
        if (v == mSendButton) {
            final String msg = mMessageEditText.getText().toString();
            if (!TextUtils.isEmpty(msg) && mPrintWriter != null) {
                //不能主线程   android.os.NetworkOnMainThreadException
                //不应该这要做，这里为方便不做修改
                new Thread(() -> mPrintWriter.println(msg)).start();
                mMessageEditText.setText("");
                String time = formatDateTime(System.currentTimeMillis());
                final String showedMsg = "self " + time + ":" + msg + "\n";
                mMessageTextView.setText(mMessageTextView.getText() + showedMsg);
            }
        }
    }

    @SuppressLint("SimpleDateFormat")
    private String formatDateTime(long time) {
        return new SimpleDateFormat("(HH:mm:ss)").format(new Date(time));
    }

    private void connectTCPServer() {
        Socket socket = null;
        while (socket == null) {
            try {
                socket = new Socket("localhost", 8688);
                mClientSocket = socket;
                mPrintWriter = new PrintWriter(new BufferedWriter(
                        new OutputStreamWriter(socket.getOutputStream())), true);
                mHandler.sendEmptyMessage(MESSAGE_SOCKET_CONNECTED);
                System.out.println("connect server success");
            } catch (IOException e) {
                SystemClock.sleep(1000);
                System.out.println("connect tcp server failed, retry...");
            }
        }

        try {
            // 接收服务器端的消息
            BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(
                    socket.getInputStream()));
            while (!TCPClientActivity.this.isFinishing()) {
                String msg = br.readLine();
                System.out.println("receive :" + msg);
                if (msg != null) {
                    String time = formatDateTime(System.currentTimeMillis());
                    final String showedMsg = "server " + time + ":" + msg
                            + "\n";
                    mHandler.obtainMessage(MESSAGE_RECEIVE_NEW_MSG, showedMsg)
                            .sendToTarget();
                }
            }
            System.out.println("quit...");
            mPrintWriter.close();
            br.close();
            socket.close();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

}

Binder连接池

当项目越来越庞大后，需要使用到的AIDL接口文件也越来越多，但我们不能有多少个AIDL就添加多少个Service，Service是四大组件之一，是一种系统资源，太多的Service会让我们的App看起来很重量级；我们应该把所有AIDL放在一个Service中去管理。

这时候不同业务模块之间是不能有耦合的，所有实现细节需要单独来开，然后向服务端提供一个queryBInder接口，这个接口根据业务模块的特征来返回Binder对象给它们，不同的业务模块拿到所需的Binder对象给它们，不同的业务模块拿到所需的Binder对象后就可以进行远程方法调用了；由此可见Binder连接池的主要作用就是将每个业务模块的Binder请求统一转发到远程Service中去执行。

当新业务模块加入新的AIDL，那么在它实现自己的AIDL接口后，只需要修改BinderPoolImpl中的queryBinder方法，给自己添加一个新的binderCode并返回相对应的Binder对象即可，不需要添加新的Service。建议在AIDL开发过程中引入BinderPool机制。

选用合适的IPC方式

名称	优点	缺点	适用场景
Bundle	简单易用	只能传输 Bundle 支持的数据类型	四大组件的进程间通信
文件共享	简单易用	不适合高并发场景，并且无法做到进程间的即时通信	无开发访问情形，交换简单的数据实时性不高的场景。
AIDL	功能强大，支持一对多并发通信，支持实时通信。	使用复杂，需要处理好线程同步	一对多通信，且有 RPC 需求。
Message	功能一般，支持一对多串行通信，支持实时通信。	不能很好地处理高并发情形，不支持 RPC，数据通过 Message 进行传输，因此只能传输 Bundle 支持的数据类型	低并发的一对多即时通信，无RPC 需求，或者无需要返回结果的 RPC 请求。
ContentProvider	在数据源访问方面数据强大，支持一对多并发数据共享，可通过 Call 方法扩展其他操作。	可以理解为受约束的 AIDL，主要提供数据的 CRUD 操作。	一对多的进程间数据共享。
Socket	功能强大，可以通过网络传输字节流，支持一对多并发实时通信。	实现细节稍微有点繁琐，不支持直接的 RPC.	网络数据传输。

[学习笔记]Android开发艺术探索：IPC机制

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Android中的多进程模式

IPC基础概念介绍

Serializable接口

Parcelable接口

Binder

Binder简介

Android中的IPC方式

使用Bundle

使用文件共享

使用Messenger

使用AIDL

使用ContentProvider

使用Socket

Binder连接池

选用合适的IPC方式

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