IPCInvoker，Android跨进程调用如此简单
学习编程 2018-01-02
一个APP为什么需要多条进程？
如果一条进程能够拥有足够多的资源，且不会被系统kill掉的话，让程序运行在一条进程上是最好的选择。但是系统资源是按进程来分配的，每条进程资源分配是有个上限的，而且当我们的APP退到后台之后，系统会根据系统资源使用情况，回收部分后台进程资源。
具有推送或后台播放音乐等功能的APP，在APP被退到后台之后，为了保持良好的用户体验，则需要在后台保持运行状态。而这些功能模块的运行可以脱离主程序而运行，为了保持后台运行，且不干预系统回收进程资源的前提下，我们将这些功能拆分到小而独立的进程当中。
满足什么条件才需要拆分独立进程呢？
- 需要后台保活的核心模块；（如：Server push、后台音乐播放或APP升级等）
- 不稳定的新功能；（为了不影响主功能的正常使用，会选择性的放到独立进程中）
- 部分占用资源比较大的功能模块；（如：WebView，图库等）
Android上有哪些跨进程通讯方式？
在Android应用程序中跨进程通讯是非常常见的，我们常用的四大组件均支持跨进程通讯。本文中我们重点看下Service跨进程通讯方式。
Android提供的Service跨进程调用方式：
- 通过AIDL定义跨进程接口调用跨进程逻辑；
- 通过Messenger调用跨进程逻辑；
通过AIDL定义跨进程接口调用跨进程逻辑
通过AIDL定义跨进程接口提供给业务调用是Android应用程序开发中，最为常用的跨进程调用实现的方式，AIDL接口提供了同步与异步调用的支持，基本能满足所有的跨进程调用需求。
通过AIDL接口调用跨进程逻辑需要如下几个步骤：
- 连接Service；
- 等待Service连接成功后，持有连接远端Service的Binder对象的引用；
- 通过Binder对象跨进程调用远端逻辑；
代码实现需要如下几个步骤：
- 定义AIDL接口；
- 在Service端实现远端接口逻辑；
- 在业务层中调用AIDL接口；
通过Messenger调用跨进程逻辑
通过Messenger调用跨进程逻辑需要如下几个步骤：
- 连接Service；
- 等待Service连接成功后，将远端Service的Binder对象绑定到Messenger上；
- 通过Messenger发送远端调用Message，调用远端进程逻辑；
代码实现需要如下几个步骤：
- 在Service端实现远端接口逻辑；
- 在业务层中调用
Messenger.send(Message)接口向远端发出调用命令以实现跨进程调用；
IPCInvoker如何调用跨进程逻辑
Android系统直接提供的AIDL和Messenger的方式存在的一些问题：
- 调用一个跨进程接口时，需要理解Service的连接状态；
- 需要等待Service连接成功后，才能异步发起跨进程调用；
- AIDL和Messenger的跨进程实现都是C/S的设计，跨进程逻辑需要预先写在Service端，造成一定的代码耦合问题；
- 在超过2条进程的复杂进程调用模型中，写跨进程代码及其复杂；
- 代码逻辑不易维护；
最初设计IPCInvoker就是为了解决AIDL和Messenger存在的问题，让跨进程调用变得更简单。下面我们来看看IPCInvoker是如何做跨进程调用的。
从IPCInvoker调用模型图中，可以看出是AIDL的一个扩展，Service端作为Task执行的容器，而由调用者来决定Task的逻辑实现。下面一起看一下IPCInvoker的简单使用。
同步调用跨进程逻辑
public class IPCInvokeSample_InvokeByType {
private static final String TAG = "IPCInvokerSample.IPCInvokeSample_InvokeByType";
public static void invokeSync() {
Bundle bundle = new Bundle();
bundle.putString("name", "AlbieLiang");
bundle.putInt("pid", android.os.Process.myPid());
IPCString result = IPCInvoker.invokeSync(PushProcessIPCService.PROCESS_NAME,
bundle, IPCRemoteInvoke_BuildString.class);
Log.i(TAG, "invoke result : %s", result);
}
private static class IPCRemoteInvoke_BuildString implements IPCRemoteSyncInvoke<Bundle, IPCString> {
@Override
public IPCString invoke(Bundle data) {
String msg = String.format("name:%s|fromPid:%s|curPid:%s",
data.getString("name"), data.getInt("pid"), android.os.Process.myPid());
Log.i(TAG, "build String : %s", msg);
return new IPCString(msg);
}
}
}IPCInvoker实现跨进程调用主要分为两部分:
- 示例中的
IPCRemoteInvoke_BuildString类中的invoke函数的实现就是跨进程逻辑，这里只是输出了一行log，并把msg作为返回值return了； - 示例中
IPCString result = IPCInvoker.invokeSync(xxx)便是跨进程调用，这里的调用把需要在远端进程执行的逻辑的class作为参数传入了IPCInvoker。
看到上面示例代码，是不是根本没有感觉到这是在写跨进程代码？也没看到有连接Service的过程了！对的IPCInvoker设计的初衷就是让跨进程调用变得简单，就像Handler.post一个Runnable一样简单。
如果大家进一步思考上述示例中的代码，并对比AIDL和Messenger的跨进程实现，可以很明显看出IPCInvoker的跨进程实现是高内聚的，跨进程逻辑不用写在Service里面，这样业务逻辑就不用与Service产生任何的耦合了，Service在IPCInvoker框架中只是一个执行远端逻辑的容器。
下面我们在看一下IPCInvoker异步调用跨进程逻辑代码是如何写的
异步调用跨进程逻辑
public class IPCInvokeSample_InvokeByType {
private static final String TAG = "IPCInvokerSample.IPCInvokeSample_InvokeByType";
public static void invokeAsync() {
Bundle bundle = new Bundle();
bundle.putString("name", "AlbieLiang");
bundle.putInt("pid", android.os.Process.myPid());
IPCInvoker.invokeAsync(PushProcessIPCService.PROCESS_NAME, bundle,
IPCRemoteInvoke_PrintSomething.class, new IPCRemoteInvokeCallback<IPCString>() {
@Override
public void onCallback(IPCString data) {
Log.i(TAG, "onCallback : %s", data.value);
}
});
}
private static class IPCRemoteInvoke_PrintSomething implements IPCRemoteAsyncInvoke<Bundle, IPCString> {
@Override
public void invoke(Bundle data, IPCRemoteInvokeCallback<IPCString> callback) {
String result = String.format("name:%s|fromPid:%s|curPid:%s",
data.getString("name"), data.getInt("pid"), android.os.Process.myPid());
callback.onCallback(new IPCString(result));
}
}
}异步调用是通过调用IPCInvoker.invokeAsync实现的，这个接口与IPCInvoker.invokeSync相比多了一个IPCRemoteInvokeCallback参数，IPCRemoteInvokeCallback的onCallback函数的回调依赖远端逻辑的主动调用，onCallback可以被多次调用。
上面使用的是IPCInvoker中最为基本和最简单的两个接口IPCInvoker.invokeSync和IPCInvoker.invokeAsync，可以很明显看出IPCInvoker相比普通的AIDL和Messenger实现的跨进程调用更为直观，接口更容易使用。
IPCInvoker组件里面还包括了几大模块：
- 跨进程事件IPCDispatcher与IPCObservable
- IPCInvokeClient的使用
- XIPCInvoker扩展系列
最后
到目前为止本文还没介绍如何接入IPCInvoker，其实IPCInvoker的接入也是非常简单的，这里就不展开说明了，大家可以通过阅读《接入IPCInvoker》来接入IPCInvoker。IPCInvoker的wiki文档可以到《IPCInvoker wiki》中详细阅读。
欢迎使用IPCInvoker，有兴趣的同学可以一起维护该项目。（项目地址为github.com/AlbieLiang/…）
