1. Android中进程和线程的关系,区别
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进程是什么? 它是系统进行资源分配和调度的一个独立单位,也就是说进程是可以独立运行的一段程序。 -
线程又是什么? 线程进程的一个实体,是CPU调度和分派的基本单位,他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。在运行时,只是暂用一些计数器、寄存器和栈 。
区别:
- 进程有不同的代码和数据空间,而多个线程则共享数据空间,每个线程有自己的执行堆栈和程序计数
器为其执行上下文。 - 进程间相互独立,同一进程的各线程间共享。
- 进程间通信IPC,线程间可以直接读写进程数据段(如全局变量)来进行通信——需要进程同步和互
斥手段的辅助,以保证数据的一致性。
2. 为何需要进行IPC,多进程通信可能会出现什么问题
为了保证进程空间不被其他进程破坏或干扰,Linux中的进程是相互独立或相互隔离的。在Android系统 中一个应用默认只有一个进程,每个进程都有自己独立的资源和内存空间,其它进程不能任意访问当前 进程的内存和资源。这样导致在不同进程的四大组件没法进行通信,线程间没法做同步,静态变量和单 例也会失效。所以需要有一套IPC机制来解决进程间通信、数据传输的问题。
开启多进程虽简单,但会引发如下问题,必须引起注意:
- 静态成员和单例模式失效
- 线程同步机制失效
- SharedPreferences 可靠性降低
- Application 被多次创建
对于前两个问题,可以这么理解,在Android中,系统会为每个应用或进程分配独立的虚拟机,不同的 虚拟机自然占有不同的内存地址空间,所以同一个类的对象会产生不同的副本,导致共享数据失败,必 然也不能实现线程的同步。
由于 SharedPreferences 底层采用读写XML的文件的方式实现,多进程并发的读写很可能导致数据异常。 Application 被多次创建和前两个问题类似,系统在分配多个虚拟机时相当于把同一个应用重新启动多次,必然会导致 Application 多次被创建,为了防止在 Application 中出现无用的重复初始化,可使用进程名来做过滤,只让指定进程的才进行全局初始:
public class MyApplication extends Application{
@Override
public void onCreate() {
super.onCreate();
String processName = "com.shh.ipctest";
if (getPackageName().equals(processName)){
// do some init
}
}
}
3. Android中IPC方式有几种、各种方式优缺点
进程间通信方式对比:
4. 为何新增Binder来作为主要的IPC方式
Android 也是基于 Linux 内核,Linux 现有的进程通信手段有管道/消息队列/共享内存/套接字/信号量。 既然有现有的IPC方式,为什么重新设计一套 Binder 机制呢?
主要是出于以上三个方面的考量:
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效率:传输效率主要影响因素是内存拷贝的次数,拷贝次数越少,传输速率越高。从Android进程架 构角度分析:对于消息队列、Socket和管道来说,数据先从发送方的缓存区拷贝到内核开辟的缓存区 中,再从内核缓存区拷贝到接收方的缓存区,一共两次拷贝。 一次数据传递需要经历:用户空间 –> 内核缓存区 –> 用户空间,需要2次数据拷贝,这样效率不高。 而对于Binder来说,数据从发送方的缓存区拷贝到内核的缓存区,而接收方的缓存区与内核的缓存区是 映射到同一块物理地址的,节省了一次数据拷贝的过程 : 共享内存不需要拷贝,Binder的性能仅次于共 享内存。 -
稳定性:上面说到共享内存的性能优于Binder,那为什么不采用共享内存呢,因为共享内存需要处 理并发同步问题,容易出现死锁和资源竞争,稳定性较差。 Binder基于C/S架构 ,Server端与Client端 相对独立,稳定性较好。 -
安全性:传统Linux IPC的接收方无法获得对方进程可靠的UID/PID,从而无法鉴别对方身份;而 Binder机制为每个进程分配了UID/PID,且在Binder通信时会根据UID/PID进行有效性检测。
5. 什么是Binder
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从进程间通信的角度看,Binder 是一种进程间通信的机制; -
从 Server 进程的角度看,Binder 指的是 Server 中的 Binder 实体对象(Binder类 IBinder); -
从 Client 进程的角度看,Binder 指的是对 Binder 代理对象,是 Binder 实体对象的一个远程代理 -
从传输过程的角度看,Binder 是一个可以跨进程传输的对象;Binder 驱动会自动完成代理对象和本地 对象之间的转换。 -
从Android Framework角度来说,Binder是ServiceManager连接各种Manager和相应ManagerService 的桥梁 Binder跨进程通信机制:基于C/S架构,由Client、Server、ServerManager和Binder驱动组 成。
进程空间分为用户空间和内核空间。用户空间不可以进行数据交互;内核空间可以进行数据交互,所有 进程共用一个内核空间
Client、Server、ServiceManager均在用户空间中实现,而Binder驱动程序则是在内核空间中实现的;
6. Binder的原理,Binder Driver 如何在内核空间中做到一次拷贝的? 7. 使用Binder进行数据传输的具体过程 8. Binder框架中ServiceManager的作用 9. 什么是AIDL 10. AIDL使用的步骤 11. AIDL支持哪些数据类型 12. AIDL的关键类,方法和工作流程 13. 如何优化多模块都使用AIDL的情况 14. 使用 Binder 传输数据的最大限制是多少,被占满后会导致什么问题 15. Binder 驱动加载过程中有哪些重要的步骤 16. 系统服务与bindService启动的服务的区别 17. Activity的bindService流程 18. 不通过AIDL,手动编码来实现Binder的通信
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