Android：多进程的开启方式、注意点以及如何解决。

2023-10-27

前言

线程是CPU调度的最小单元。而进程一般指一个执行单元，在PC和移动设备上指一个程序或者一个应用。一个进程可以包含多个线程，进程和线程是包含与被包含的关系。
在很多中情况下我们需要开启多进程，最常见的比如某一个模块会占用很多的内存且比较独立，可以考虑放到单独的进程去处理。
但是多进程不仅仅是简单指定一个进程名称就好了，下面会进行详细介绍。

多进程的开启方式

在Android中开启多进程常规的话只有一种方式，给四大组件(Activity，Service，Receiver，ContentProvider)在AndroidMenifest中指定android:process属性。除此之外还有另一种非常规的方法，就是通过JNI在native层去fork一个新的进程。

常规来说都是在AndroidMenifest中指定android:process来开启多进程，可以看下面的示例。

<activity
    android:name=".view.ClientActivity1"
    android:process=":client1" />

<activity
    android:name=".view.ClientActivity2"
    android:process="com.howie.client.client2" />

当前的应用包名为com.howie.multiple_process。

所以当应用启动之后：

应用的默认进程即为com.howie.multiple_process；
当启动ClientActivity1之后，会启动一个名为com.howie.multiple_process:client1的进程;
当启动ClientActivity2之后，会启动一个名为com.howie.client.client2的进程；

可以运行程序看一下效果，利用AndroidStudio的Logcat查看当前应用的进程数。

在这里插入图片描述

也可以利用adb shell的ps命令搜索匹配进程，比如我们输入adb shell "ps | grep com.howie"，会打印出如下信息。

u0_a428       9555  1042 14592908 101172 0                  0 S com.howie.multiple_process
u0_a428       9690  1042 14608640 95004 0                   0 S com.howie.multiple_process:client1
u0_a428       9728  1042 14608640 95724 0                   0 S com.howie.client.client2

需要注意的是，ClientActivity1和ClientActivity2的android:process属性值分别为:client1和com.howie.client.client2。

这两种命名如下两个区别：

进程名字不同，:的进程名字为当前的进程名前附加上包名。如上所示，ClientActivity1的包名即为com.howie.multiple_process:client1;
进程名以:开头的话代表当前进程是应用程序的私有进程，其他应用的组件不可以和它跑在同一个进程；而不以:启动的进程属于全局进程，其他应用进程可以通过共享UID方式可以和它泡在同一个进程当中。两个应用通过ShareUID跑在同一个进程下需要相同的签名，此时可以互相访问对方的私有数据、还可以共享内存数据，看起来就像同一个应用的两个部分。

多进程注意点

通过指定android:process就可以开启多进程了，但是多进程还是有许多注意的地方的。不仅仅只是指定一个android:process就代表万事大吉了。

首先我们需要知道，Android应用的一个简单的启动过程。

桌面（Launcher进程）→AMS（SystemServer进程）→Zygote进程→由Zygote fork自身创建应用程序进程
创建应用程序进程，应用程序进程是通过请求Zygote进程来创建新的应用程序进程。Zygote进程通过fock自身创建应用程序进程，这样应用程序进程就会获得Zygote进程在启动时创建的Java虚拟机实例，同时在应该程序进程创建过程中还启动了Binder线程池以及消息循环。
应用程序进程创建出来之后，由AMS去请求应用程序进程去创建启动Activity。

在这里插入图片描述

回到我们的本片文章的主题，多进程的注意点，我们需要注意的是，在创建进程的时候同时创建了Java虚拟机。不同的虚拟机在内存分配上有不同的地址空间，导致在不同的虚拟机中访问同一个类的对象会产生多份副本。

比如我可以写如下的代码，在两个进程中同时访问使用。

object DataManager{
	var id = 1
}

我们在MainActivity中将其改变设置为2，之后再ClientActivity1中打印出该值。

我们期望再ClientActivity1中打印的值为2，但其实打印出来的是1。

这就是因为在这两个进程管理的内存地址不同，由两个虚拟机进行处理。简单理解就是DataManager再这两个进程中都存在，且这两个类互不干扰，同理这两个进程都存在自己的DataManager单例实例。所以修改当前进程的对象属性并不会影响到另一个进程。

多进程直接通过内存来共享数据，无一例外都会失败，这也是开启多进程带来的主要影响。

总的来说来说多进程主要会遇到以下几个问题。

静态成员和单例模式失效
线程同步机制失效
SharedPreferences会存在丢数据的可能
Application在每次创建一个新的进程时都会重新走一次

第一点上面有讲过；第二点和第一点类似，线程同步只保证当前进程多线程同步，另一个进程的无法保证；第三点因为在内存中会有一份SharedPreferences文件的缓存，在多进程模式下，它的读/写就变得不可靠，当面对高并发的读/写访问，Sharedpreferences有很大几率会丢失数据；第四点在进程启动之后启动Activity的过程中会首先启动Application，所以启动多少个进程就会启动多少个虚拟机然后执行多少次Application。所以如果你存在多进程但是部分在Application中的逻辑只想执行此一次，可以判断进程名字，然后再想要的进程中执行。

android:multiprocess是干什么的？

在AndroidManifest.xml清单中还有一个属性即为multiprocess。
从上面我们知道指定了process名字之后就可以开启多进程了，那么multiprocess又是干嘛呢？
我们思考一个这样的问题，主进程是process1，又启动了一个进程process2，现在存在一个新的Activity，我们希望它运行在调用者的进程中，那么如何操作呢？
这时候只需要将android:multiprocess = true则该Activity就会运行到调用者的进程中了。如果是process1调用启动该Activity，那么它就会运行在process1中；如果是process2调用启动该Activity，那么它就会运行在process2中。
默认情况下android:multiprocess = false，此时不论那个进程调用打开该Activity，如果该Activity指定了process属性，那么它运行在指定的进程中，否则运行到主进程中。

几种跨进程通信的方法

实现跨进程通信的方式很多。

通过Intent来传递数据。
共享文件。
基于Binder的Messenger。
基于Binder的AIDL。
Socket。
…

平时常用的的通过Intent传递数据的方式其实就是一种跨进程的方案，需要序列化。另外还可以使用共享文件、Socket等等。当然Android中比较常用的还是Binder了，后面会就Binder进行详细的解析。
关于文件共享可以参考之前写的一篇测试文章：Android多个进程同时写同一个文件，会怎么样？
IPC : 多进程 Binder-AIDL 使用指南、包含案例

创作不易，如有帮助一键三连咯

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