Android进阶知识（六）：IPC方式及其适用场景

  这一篇将简单的介绍关于Android中的IPC方式，但对于这些方式如何实现的不做详细介绍，读者可以看《Android艺术开发探索》或者查看相应博客。笔者想要做一只知识帮运的快乐肥柴，而不是代码帮运的无聊肥柴。

一、Android中的IPC方式

  Android中IPC的方式有很多：通过Intent中附加extras来传递信息、通过共享文件的方式来共享数据、采用Binder方式来跨进程通信、ContentProvider天生支持跨进程访问、通过网络通信Socket也可以实现IPC。

1. 使用Bundle

  四大组件中的三大组件（Activity、Service、Receiver）都是支持在Intent中传递Bundle数据的，由于Bundle实现了Parcelable接口，所以其可以方便地在不同的进程间传输。
  基于这一点，当一个进程中启动了另一个进程的Activity/Service/Receiver，那么就可以在Bundle中附加需要传输给远程进程的信息并通过Intent发出去。当然传输的数据必须能够被序列化。

2. 使用文件共享

  共享文件是一种不错的进程间通信方式，两个进程通过读/写同一个文件来交换数据。但是由于Android系统基于Linux，使得其并发读/写文件可以没有限制地进行，这也就出现了并发读/写的问题。文件共享的优点在于共享数据对文件格式没有具体要求。
  一个特殊的例子为SharedPreferences，其本质也是属于文件的一种，但是由于系统对它的读/写有一定的缓存策略，系统对它的读/写就变得不可靠了。尤其对于高并发的读写访问，大概率上数据会被丢失，因此并不建议在进程间使用。

3. 使用Messenger

  Messenger是一种轻量级的IPC方案，其底层实现是AIDL。通过Messenger可以在不同进程中传递Message对象，在Message中放入需要传递的数据，就可以轻松地实现数据的进程间传递。
  Messenger的使用方法简单，其对AIDL进行了封装。此外它一次处理一个请求，因此在服务端不需要考虑线程同步问题，因为服务端不存在并发执行的情况。
  至于Messenger的使用，具体可以参考博客：Android进阶10：进程通信之Messenger使用与解析。
  Messenger的工作原理图如下图所示。

4. 使用AIDL

  AIDL是IPC进程间通信方式的一种，AIDL和Messenger的区别：

• Messenger不适用大量并发请求：Messenger以串行的方式处理客户端发送的雄消息，如果大量的消息同时发送到服务端，服务端依旧一个个处理。
• Messenger主要是为了传递消息：对于需要跨进程调用服务端的方法，不适用。
• Messenger的底层实现为AIDL。
• AIDL适用于大量并发的请求，以及涉及到服务端方法调用的情景。
    AIDL的具体使用方法，可以参看《Android艺术开发探索》或者博客：AIDL使用解析（该博客内容依旧是参照《Android艺术开发探索》一书）。

5. 使用ContentProvider

  ContentProvider是Android中提供的专门用于不同应用间进行数据共享的方式，从这一点来看，其天生就适合进程间通信。和Messenger一样，ContentProvider的底层实现同样是Binder。

  值得一提的是，实现ContenProvider需要实现六个抽象方法：onCreate、query、update、insert、delete和getType。根据Binder的工作原理，这六个方法运行在ContentProvider的进程中，除了onCreate由系统回调并运行在主线程中，其他五个方法均由外界回调并运行在Binder线程池中。（对于ContentProvider的使用及其使用难点参照《Android艺术开发探索》，hhhh）

6. 使用Socket

  Socket也称为“套接字”，是网络通信中的概念，其分为流式套接字和用户数据报套接字两种，分别对应于网络的传输控制层中的TCP和UDP协议。
  使用Socket不仅仅能实现进程间的通信，还可以实现设备间的通信。前提是这些设备之间的IP地址相互可见。（具体使用方法也不多介绍）

二、IPC的适用场景

  对于不同IPC方式的优缺点和适用场景，在实际开发中根据不同的场景选择合适的IPC方式可以轻松完成多进程通信。如下表为不同IPC方式的优缺点和适用场景。

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	四大组件间的进程间通信
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使通信	无并发访问情形，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	使用稍复杂，需要处理好线程同步	一对多通信且有RPC需求
Messenger	功能一般，支持一对多串行通信，支持实时通信	不能很好处理高并发情形，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，或者无须返回结果的RPC需求
ContentProvider	在数据源访问方面功能强大，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，主要提供数据源的CRUD操作	一对多的进程间的数据共享
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	网络数据交换

参考资料：《Android开发艺术探索》