進程和線程的基本概念

 

當一個應用程序開始運行它的第一個組件時，Android會為它啟動一個Linux進程，并在其中執(zhí)行一個單一的線程。默認情況下，應用程序所有的組件均在這個進程的這個線程中運行。然而，你也可以安排組件在其他進程中運行，而且可以為任意進程衍生出其它線程。

 

Android中的進程

 

組件運行所在的進程由manifest文件所控制。組件元素——， ， 和 ——都有一個 process 屬性來指定組件應當運行于哪個進程之內(nèi)。這些屬性可以設置為使每個組件運行于它自己的進程之內(nèi)，或一些組件共享一個進程而其余的組件不這么做。它們也可以設置為令不同應用程序的組件在一個進程中運行——使應用程序的組成部分共享同一個Linux用戶ID并賦以同樣的權限。元素也有一個process屬性，以設定所有組件的默認值。

 

所有的組件實例都位于特定進程的主線程內(nèi)，而對這些組件的系統(tǒng)調(diào)用也將由那個線程進行分發(fā)。一般不會為每個實例創(chuàng)建線程。因此，某些方法總是運行在進程的主線程內(nèi)，這些方法包括諸如View.onKeyDown()這樣報告用戶動作以及生命周期通告的。這意味著組件在被系統(tǒng)調(diào)用的時候，不應該施行長時間的抑或阻塞的操作（諸如網(wǎng)絡相關操作或是循環(huán)計算），因為這將阻塞同樣位于這個進程的其它組件的運行。你應該如同下面線程部分所敘述的那樣，為這些長時間操作衍生出一個單獨的線程進行處理。

 

在可用內(nèi)存不足而又有一個正在為用戶進行服務的進程需要更多內(nèi)存的時候，Android有時候可能會關閉一個進程。而在這個進程中運行著的應用程序也因此被銷毀。當再次出現(xiàn)需要它們進行處理的工作的時候，會為這些組件重新創(chuàng)建進程。

 

在決定結束哪個進程的時候，Android會衡量它們對于用戶的相對重要性。比如說，相對于一個仍有用戶可見的activity的進程，它更有可能去關閉一個其activity已經(jīng)不為用戶所見的進程。也可以說，決定是否關閉一個進程主要依據(jù)在那個進程中運行的組件的狀態(tài)。

 

Android中的線程

 

盡管你可以把你的應用程序限制于一個單獨的進程中，有時，你仍然需要衍生出一個線程以處理后臺任務。因為用戶界面必須非常及時的對用戶操作做出響應，所以，控管activity的線程不應用于處理一些諸如網(wǎng)絡下載之類的耗時操作。所有不能在瞬間完成的任務都應安排到不同的線程中去。

 

線程在代碼中是以標準JavaThread對象創(chuàng)建的。Android提供了很多便于管理線程的類：Looper用于在一個線程中運行一個消息循環(huán)，Handler用于處理消息，HandlerThread 用于使用一個消息循環(huán)啟用一個線程。

 

RPC：遠程過程調(diào)用

 

Android有一個輕量級的遠程過程調(diào)用（RPC）機制：即在本地調(diào)用一個方法，但在遠程（其它的進程中）進行處理，然后將結果返回調(diào)用者。這將方法調(diào)用及其附屬的數(shù)據(jù)以系統(tǒng)可以理解的方式進行分離，并將其從本地進程和本地地址空間傳送至遠程過程和遠程地址空間，并在那里重新裝配并對調(diào)用做出反應。返回的結果將以相反的方向進行傳遞。Android提供了完成這些工作所需的所有的代碼，以使你可以集中精力來實現(xiàn)RPC接口本身。

 

RPC接口可以只包括方法。即便沒有返回值，所有方法仍以同步的方式執(zhí)行（本地方法阻塞直至遠程方法結束）。

 

簡單的說，這套機制是這樣工作的：一開始，你用簡單的IDL（界面描繪語言）聲明一個你想要實現(xiàn)的RPC接口。然后用aidl 工具為這個聲明生成一個Java接口定義，這個定義必須對本地和遠程進程都可見。它包含兩個內(nèi)部類。內(nèi)部類中有管理實現(xiàn)了你用IDL聲明的接口的遠程方法調(diào)用所需要的所有代碼。兩個內(nèi)部類均實現(xiàn)了IBinder接口。一個用于系統(tǒng)在本地內(nèi)部使用，你些的代碼可以忽略它；另外一個，我們稱為Stub，擴展了Binder類。除了實現(xiàn)了IPC調(diào)用的內(nèi)部代碼之外，它還包括了你聲明的RPC接口中的方法的聲明。一般情況下，遠程過程是被一個服務所管理的（因為服務可以通知系統(tǒng)關于進程以及它連接到別的進程的信息）。它包含著aidl工具產(chǎn)生的接口文件和實現(xiàn)了RPC方法的Stub的子類。而客戶端只需要包括aidl工具產(chǎn)生的接口文件。

 

下面將說明服務與其客戶端之間的連接是如何建立的，更為詳細的有關RPC機制的討論和知識，讀者可以參見坦尼保姆所著的《分布式系統(tǒng)》一書，里面有非常詳細和精彩的論述：

 

1) 服務的客戶端（位于本地）應該實現(xiàn)onServiceConnected() 和onServiceDisconnected() 方法。這樣，當至遠程服務的連接成功建立或者斷開的時候，它們會收到通知。這樣它們就可以調(diào)用bindService() 來設置連接。

 

2) 而服務則應該實現(xiàn)onBind() 方法以接受或拒絕連接。這取決于它收到的intent（intent將傳遞給bindService()）。如果接受了連接，它會返回一個Stub的子類的實例。

 

3) 如果服務接受了連接，Android將會調(diào)用客戶端的onServiceConnected()方法，并傳遞給它一個IBinder對象，它是由服務所管理的Stub的子類的代理。通過這個代理，客戶端可以對遠程服務進行調(diào)用。

 

掌握線程安全方法

 

在一些情況下，你所實現(xiàn)的方法有可能會被多于一個的線程所調(diào)用，所以它們必須被寫成線程安全的。

 

對于我們上面所討論的RPC機制中的可以被遠程調(diào)用的方法來說，這是必須首先考慮的。如果針對一個IBinder對象中實現(xiàn)的方法的調(diào)用源自這個 IBinder對象所在的進程時，這個方法將會在調(diào)用者的線程中執(zhí)行。然而，如果這個調(diào)用源自其它的進程，則這個方法將會在一個線程池中選出的線程中運行，這個線程池由Android加以管理，并與IBinder存在于同一進程內(nèi)；這個方法不會在進程的主線程內(nèi)執(zhí)行。反過來說，一個服務的 onBind() 方法應為服務進程的主線程所調(diào)用，而實現(xiàn)了由onBind() 返回的對象（比如說，一個實現(xiàn)了RPC方法的Stub的子類）的方法將為池中的線程所調(diào)用。因為服務可以擁有多于一個的客戶端，而同一時間，也會有多個池中的線程調(diào)用同一個IBinder方法。因此IBinder方法必須實現(xiàn)為線程安全的。

 

類似的，一個內(nèi)容提供者能接受源自其它進程的請求數(shù)據(jù)。盡管ContentResolver和ContentProvider類隱藏了交互溝通過程的管理細節(jié)，ContentProvider會由query()，insert()，delete()，update()和getType()方法來相應這些請求，而這些方法也都是由那個內(nèi)容提供者的進程中所包涵的線程池提供的，而不是進程的主線程本身。所以這些有可能在同一時間被很多線程調(diào)用的方法也必須被實現(xiàn)為線程安全的。