Android 进程间通信方式和线程间通信方式

清疚 2022-08-28 06:47 363阅读 0赞

1.进程和线程  
进程：是具有一定独立功能的程序关于某个数据集合上的一次运行活动，进程是系统进行资源分配和调度的一个独立单位。  
线程：是进程的一个实体,是CPU调度和分派的基本单位,它是比进程更小的能独立运行的基本单位。线程自己基本上不拥有系统资源,只拥有一些在运行中必不可少的资源(如程序计数器,一组寄存器和栈)，但是它可与同属一个进程的其他的线程共享进程所拥有的全部资源。

区别：  
 ①一个程序至少有一个进程，一个进程至少有一个线程；  
 ②线程的划分尺度小于进程，使得多线程程序的并发性高；  
 ③进程在执行过程中拥有独立的内存单元，而多个线程共享内存，但线程之间没有单独的地址空间，一个线程死掉就等于整个进程死掉。

2.进程间通信方式  
由于应用程序之间不能共享内存。为了在不同应用程序之间交互数据（跨进程通讯），在android SDK中提供了4种用于跨进程通讯的方式。这4种方式正好对应于android系统中4种应用程序组件：Activity、Content Provider、Broadcast和Service。其中Activity可以跨进程调用其他应用程序的Activity；Content Provider可以跨进程访问其他应用程序中的数据（以Cursor对象形式返回），当然，也可以对其他应用程序的数据进行增、删、改操 作；Broadcast可以向android系统中所有应用程序发送广播，而需要跨进程通讯的应用程序可以监听这些广播；Service和Content Provider类似，也可以访问其他应用程序中的数据，但不同的是，Content Provider返回的是Cursor对象，而Service返回的是Java对象，这种可以跨进程通讯的服务叫AIDL服务。  
①Intent(Bundle)   
由于Activity，Service，Receiver都是可以通过Intent来携带Bundle传输数据的，所以我们可以在一个进程中通过Intent将携带数据的Bundle发送到另一个进程的组件。bundle支持传输的类型很多，如基本类型、实现了Parcelable或Serializable接口的对象。    
缺点：无法传输Bundle不支持的数据类型。

Activity的跨进程访问与进程内访问略有不同。虽然它们都需要Intent对象，但跨进程访问并不需要指定Context对象和Activity的Class对象，而需要指定的是要访问的Activity所对应的Action（activity隐式调用）。有些Activity还需要指定一个Uri（通过 Intent构造方法的第2个参数指定）。  
在android系统中有很多应用程序提供了可以跨进程访问的Activity，例如，下面的代码可以直接调用拨打电话的Activity。  
Intent callIntent = new Intent(Intent.ACTION\_CALL, Uri.parse(“tel:1234” );  
startActivity(callIntent);

②ContentProvider    
ContentProvider是Android四大组件之一，以表格的方式来储存数据，提供给外界，即Content Provider可以跨进程访问其他应用程序中的数据。  
用法是继承ContentProvider，实现onCreate,query,update,insert,delete和getType方法，onCreate是负责创建时做一些初始化的工作，增删查改的方法就是对数据的查询和修改，getType是返回一个String，表示Uri请求的类型。注册完后就可以使用ContentResolver去请求指定的Uri。

③文件  
两个进程可以到同一个文件去交换数据，我们不仅可以保存文本文件，还可以将对象持久化到文件，从另一个文件恢复。要注意的是，当并发读/写时可能会出现并发的问题。

④广播Broadcast  
Broadcast可以向android系统中所有应用程序发送广播，而需要跨进程通讯的应用程序可以监听这些广播。

⑤AIDL方式    
Service和Content Provider类似，也可以访问其他应用程序中的数据，Content Provider返回的是Cursor对象，而Service返回的是Java对象，这种可以跨进程通讯的服务叫AIDL服务。  
AIDL通过定义服务端暴露的接口，以提供给客户端来调用，AIDL使服务器可以并行处理，而Messenger封装了AIDL之后只能串行运行，所以Messenger一般用作消息传递。

⑥Messenger    
Messenger是基于AIDL实现的，服务端（被动方）提供一个Service来处理客户端（主动方）连接，维护一个Handler来创建Messenger，在onBind时返回Messenger的binder。双方用Messenger来发送数据，用Handler来处理数据。Messenger处理数据依靠Handler，所以是串行的，也就是说，Handler接到多个message时，就要排队依次处理。

⑦Socket  
Socket方法是通过网络来进行数据交换，注意的是要在子线程请求，不然会堵塞主线程。客户端和服务端建立连接之后即可不断传输数据，比较适合实时的数据传输。

3.线程间通信方式  
线程间通信包括主线程（也叫UI线程）和子线程之间的通信、子线程之间的通信两种。下面分别介绍。

主线程与子线程之间的通信方式：  
①AsyncTask机制    
AsyncTask，异步任务，也就是说在UI线程运行的时候，可以在后台执行一些异步的操作；AsyncTask可以很容易且正确地使用UI线程，AsyncTask允许进行后台操作，并在不显示使用工作线程或Handler机制的情况下，将结果反馈给UI线程。但是AsyncTask只能用于短时间的操作（最多几秒就应该结束的操作），如果需要长时间运行在后台，就不适合使用AsyncTask了，只能去使用Java提供的其他API来实现。

②Handler机制    
Handler，继承自Object类，用来发送和处理Message对象或Runnable对象。  
Handler在创建时会与当前所在的线程的Looper对象相关联(如果当前线程的Looper为空或不存在，则会抛出异常，此时需要在线程中主动调用Looper.prepare()来创建一个Looper对象)。  
使用Handler的主要作用就是在后面的过程中发送和处理Message对象和让其他的线程完成某一个动作（如在工作线程中通过Handler对象发送一个Message对象，让UI线程进行UI的更新，然后UI线程就会在MessageQueue中得到这个Message对象（取出Message对象是由其相关联的Looper对象完成的），并作出相应的响应）。

子线程之间的通信方式：  
主线程和子线程之间的通信可以通过主线程中的handler把子线程中的message发给主线程中的looper，或者，主线程中的handler通过post向looper中发送一个runnable。但looper默认存在于main线程中，子线程中没有Looper，该怎么办呢？其实原理很简单，把looper绑定到子线程中，并且创建一个handler。在另一个线程中通过这个handler发送消息，就可以实现子线程之间的通信了。    
子线程创建handler的两种方式：    
方式一：给子线程创建Looper对象：  
new Thread(new Runnable() \{  
public void run() \{  
Looper.prepare(); // 给这个Thread创建Looper对象，一个Thead只有一个Looper对象  
Handler handler = new Handler()\{  
@Override  
public void handleMessage(Message msg) \{  
Toast.makeText(getApplicationContext(), “handleMessage”, Toast.LENGTH\_LONG).show();  
\}  
\};  
handler.sendEmptyMessage(1);  
Looper.loop(); // 不断遍历MessageQueue中是否有消息  
\};  
\}).start();

方式二：获取主线程的looper，或者说是UI线程的looper：  
new Thread(new Runnable() \{  
public void run() \{  
Handler handler = new Handler(Looper.getMainLooper())\{ // 区别在这！！！  
@Override  
public void handleMessage(Message msg) \{  
Toast.makeText(getApplicationContext(), “handleMessage”, Toast.LENGTH\_LONG).show();  
\}  
\};  
handler.sendEmptyMessage(1);  
\};  
\}).start();