一、Android Zygote_Server進程
Android中創建app進程使用了3種通信技術：
- Binder
- LocalSocket
- Pipe
Android 中創建應用進程的方式有3類：
- Zygote_Server
- JNI fork
- shell + app_process
Zygote_Server是Android中非常重要的服務進程，無論是System_Server、WebView_Zygote（Android O之時是init進程的子進程，Android Q是ZygoteServer的子進程）這樣的Android服務進程，還是我們的各種app，他們共同的父進程都是ZygoteServer。
Android ZygoteServer歷來都是單線程+同步非阻塞IO模型，在Android 5.0之前，使用linux select 機制實現單線程多路複用，在Android 5.0之後該用poll機制，主要原因是select 使用複雜，最大能監聽1024個文件描述符（Linux上一切皆文件），而Poll機制進行了改進，文件描述符FD數量取消了限制。當然，有人可能要問，爲什麼不實用epoll呢？
主要我們fork線程的頻度可能還沒有我們使用Handler Looper的頻度高，epoll在低併發場景下優勢並不明顯，而且epoll有個事件隊列要維護，對於單純fork進程的服務，必要性不是很高。
二、多路複用
【1】Android 6.0 之前使用的linux select 單線程多路複用 （ZygoteInit.java）
/**
602 * Runs the zygote process's select loop. Accepts new connections as
603 * they happen, and reads commands from connections one spawn-request's
604 * worth at a time.
605 *
606 * @throws MethodAndArgsCaller in a child process when a main() should
607 * be executed.
608 */
609 private static void runSelectLoop() throws MethodAndArgsCaller {
610 ArrayList<FileDescriptor> fds = new ArrayList<FileDescriptor>();
611 ArrayList<ZygoteConnection> peers = new ArrayList<ZygoteConnection>();
612 FileDescriptor[] fdArray = new FileDescriptor[4];
613
614 fds.add(sServerSocket.getFileDescriptor());
615 peers.add(null);
616
617 int loopCount = GC_LOOP_COUNT;
618 while (true) {
619 int index;
620
621 /*
622 * Call gc() before we block in select().
623 * It's work that has to be done anyway, and it's better
624 * to avoid making every child do it. It will also
625 * madvise() any free memory as a side-effect.
626 *
627 * Don't call it every time, because walking the entire
628 * heap is a lot of overhead to free a few hundred bytes.
629 */
630 if (loopCount <= 0) {
631 gc();
632 loopCount = GC_LOOP_COUNT;
633 } else {
634 loopCount--;
635 }
636
637
638 try {
639 fdArray = fds.toArray(fdArray);
640 index = selectReadable(fdArray);
641 } catch (IOException ex) {
642 throw new RuntimeException("Error in select()", ex);
643 }
644
645 if (index < 0) {
646 throw new RuntimeException("Error in select()");
647 } else if (index == 0) {
648 ZygoteConnection newPeer = acceptCommandPeer();
649 peers.add(newPeer);
650 fds.add(newPeer.getFileDesciptor());
651 } else {
652 boolean done;
653 done = peers.get(index).runOnce();
654
655 if (done) {
656 peers.remove(index);
657 fds.remove(index);
658 }
659 }
660 }
661 }
662【2】Android 6.0之後改爲了Linux polll
void runSelectLoop(String abiList) throws Zygote.MethodAndArgsCaller {
ArrayList<FileDescriptor> fds = new ArrayList<FileDescriptor>();
ArrayList<ZygoteConnection> peers = new ArrayList<ZygoteConnection>();
fds.add(mServerSocket.getFileDescriptor());
peers.add(null);
while (true) {
StructPollfd[] pollFds = new StructPollfd[fds.size()];
for (int i = 0; i < pollFds.length; ++i) {
pollFds[i] = new StructPollfd();
pollFds[i].fd = fds.get(i);
pollFds[i].events = (short) POLLIN;
}
try {
Os.poll(pollFds, -1);
} catch (ErrnoException ex) {
throw new RuntimeException("poll failed", ex);
}
for (int i = pollFds.length - 1; i >= 0; --i) {
if ((pollFds[i].revents & POLLIN) == 0) {
continue;
}
if (i == 0) {
ZygoteConnection newPeer = acceptCommandPeer(abiList);
peers.add(newPeer);
fds.add(newPeer.getFileDesciptor());
} else {
boolean done = peers.get(i).runOnce(this);
if (done) {
peers.remove(i);
fds.remove(i);
}
}
}
}
}
【3】什麼是多路複用？
數據通信系統或計算機網絡系統中，傳輸媒體的帶寬或容量往往會大於傳輸單一信號的需求，爲了有效地利用通信線路,希望一個信道同時傳輸多路信號，這就是所謂的多路複用技術(Multiplexing)，當然，我們可以簡單的理解爲類似Looper主線程隊列。
【4】我們知道Zygote_Server單線程如何處理Socket請求？
我們知道，Socket在Java多線程模型中，會創建一個線程專門處理Socket數據通信，否則阻塞就會很嚴重，爲什麼Zygote_Server不會阻塞，或者阻塞不明顯，而且還能正常和Client端通信呢？
主要原因是：在操作系統中，我們的很多任務並不需要CPU處理，也不需要用戶態處理，即便是copy_to_user和copy_from_user這類IO操作都是內核完成的，在Java中，之所以線程阻塞或者Socket阻塞，並不是因爲用戶態在執行某些操作，而是用戶態在等待內核態任務完成的信號，線程要麼是wait，要麼是懸掛等待cpu中斷喚醒。
當然，單線程fork和IO還是有些差別的，fork時用戶態會調用CPU的，那麼問題來了，android fork進程爲什麼很快？爲什麼不使用多線程呢？
接下來我們解答
三、Copy On Write機制
Linux中進程和線程的關係，Linux中，進程屬於重量級線程，線程屬於輕量級線程，都會佔用資源。回到之前的問題，android fork進程爲什麼很快？爲什麼不使用多線程呢？
【1】fork的本質是什麼？
fork的本質是“拷貝”他所在的線程狀態和數據，注意，fork不會“拷貝”其他線程，但是會“拷貝”其他線程的對象，fork採用和Copy On Write機制（類似Java中CopyOnWriteArrayList，但linux fork是彙編指令來完成的），在變量和狀態變更之前，和父進程共享資源。fork不會“拷貝子線程”，但會“拷貝”子線程的對象，因此，保證了fork基本不會出現阻塞。
【2】fork時爲什麼不使用多線程？
fork“拷貝的當前線程”，如果在自線程拷貝，並不能完整“拷貝”主進程中主線程的狀態和變量。
【3】fork前爲什麼不使用Binder？
Android中經常能問到的問題是，爲什麼創建進程不使用Binder呢？
看了很多回答，但基本存在問題：
很多回答是fork時會死鎖。
反駁點：fork進程之前完全可以使用Binder和Zygote_Server通信，畢竟ServiceManager服務創建早於Zygote_Server。此外，並不意味這fork時也需要多線程，我們將線程交由隊列不就行了？
那麼問題在哪裏呢？
- fork 中copy on write是爲了儘可能完整複製主進程（重量級線程），Binder線程池還需要將消息傳遞給轉向主線程隊列等待，反而體現不了binder多線程的優勢。
- fork時，對於Zygote_Server進程通信實際上並不頻繁，維護線程池，在拷貝線程池也是一種負擔。