安卓开发-基础知识补习12-Toy模板网

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📡 ：安卓开发-基础知识补习12💯

📰内容简介：

本文介绍了安卓开发中的IPC，Activity的四种启动模式。,使用java代码进行开发，如果有问题的地方请不吝指教，如果对文内内容有不理解的地方，也希望能积极主动的联系博主进行深刻的探讨，以便于让博主更深刻的记住这篇博文的内容，好让博主在发光发热的道路上越走越远。[手动狗头]🐶努力，奋斗！

📎 标签：安卓；java；IPC;Activity启动模式；

🔍一、安卓中的IPC

IPC：Inter-Process Communication，含义为进程间通信或者跨进程通信，是指两个进程之间进行数据交换的过程。
线程：是CPU调度的最小单元。一般指一个执行单元，PC和移动设备上指一个程序或者一个应用。
进程：一种有限的系统资源。一个进程可以包含多个线程。最简单的情况下，一个进程中可以只有一个线程，即主线程，在安卓里面主线程也叫UI线程，在UI线程里面才能操作界面元素。
很多时候，一个进程中需要执行大量的耗时任务，如果这些任务放在主线程中执行就会造成界面无法响应。严重影响用户体验，这种情况在PC系统和移动系统中都存在，在安卓中有一个叫做ANR（Application Not Respinding），即应用无响应。解决这个问题就需要用到线程。把一些耗时的任务放到线程中即可。
IPC不是安卓独有的，任何一个操作系统都需要有响应IPC的机制。Windows上可以通过剪切板，管道，油槽等方式来进行进程间的通信；Linux上可以通过命名管道，共享内存，信号量等来尽心该进程之间的通信。可以看到不同的窜哦做系统平台有着不同的进程间的通信方式。
安卓中最有特色的进程间的通信方式是Binder，通过Binder可以i轻松地实现进程间通信。除了Binder，安卓还支持Socket，通过Socket也可以实现任意两个终端之间的通信，当然一个设备上两个进程通过Socket通信自然也是可以的。

为何需要IPC，多进程通信可能会出现的问题：

进程间内存数据不共享，不同的虚拟机和Application的

静态成员和单例模式完全失效。
线程同步机制完全失效。
SharedPreferences的可靠性下降。因为SharedPreferences不支持两个进程同时去执行写操作，否则会导致一定几率的数据丢失，这是应为SharedPreferences底层是通过读/写XML文件来实现的，并发写显然是可能出问题的，甚至并发读写都有可能出问题。
Application会多次创建，运行在不同的进程中的组件是属于两个不同的虚拟机和Application的。

安卓中IPC方式，各种方式优缺点：

名称	优点	缺点	适用场景
Bundle	简单易用	只能传输Bundle支持的数据类型	四大组件的进程间通信
文件共享	简单易用	不适合高并发场景，并且无法做到进程间的即时通信	无并发访问情形，交换简单的数据实时性不高的场景
AIDL	功能强大，支持一对多并发通信，支持实时通信	使用稍微复杂，需处理好线程同步	一对多通信切有RPC需求
Messenger	功能强大，支持一对多并发通信，支持实时通信	不能很好的处理高并发情景，不支持RPC，数据通过Message进行传输，因此只能传输Bundle支持的数据类型	低并发的一对多即时通信，无RPC需求，或者无需返回结果的RPC需求
ContentProvider	在数据源访问方面功能强大，支持一对多并发数据共享，可以通过Call方法扩展其他操作	可以理解为受约束的AIDL，主要提供数据源的CRUD操作	一对多的进程间数据共享
Socket	功能强大，可以通过网络传输字节流，支持一对多并发实时通信	实现细节稍微优点繁琐，不支持直接的RPC	网络数据交换

为什么选择Binder？
1. 安卓也是Linux内核，Linux现有的进程通信手段有以下的几种：
  1. 管道：在创建时分配一个page大小的内存，缓存区大小比较有限。
  2. 消息队列：信息复制两次，额外的CPU消耗，不合适频繁或信息量大的通信。
  3. 共享内存：无需复制，共享缓存区直接附加到进程虚拟地址空间，速度快，但进程间的同步问题操作系统无法实现，必须各进程利用同步工具解决。
  4. 套接字：作为更通用的接口，传输效率低，主要用于不同机器或跨网络的通信。
  5. 信号量：常作为一种锁机制，防止某进程正在访问共享资源时，其他进程也访问该资源。因此，主要作为进程间以及同一进程内不同线程之间的同步手段。不适用于信息交换，更适用于进程中断控制，比如非法内存访问，杀死某个进程等；
2. 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：
  
  **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。
  
  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。Socket虽然是基于C/S架构的，但是它主要是用于网络间的通信且传输效率较低。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。

🔍二、Activity启动模式

Activity作为四大组件之一中最重要的一个组件，负责App的视图，用户交互，经常和其他组件绑定使用，可以说非常重要。下面介绍一下Activity的四种启动模式
1. 一个应用通常会有多个Activity，这些Activity都有一个对应的action如（MainActivity的action），我们可以通过action来启动对应的Activity（隐式启动）。
2. ```
<acion  android:name="android.intent.action.Main" />
```
3. 一个应用程序可以说由一系列组件组成，这些组件以进程为载体，相互写作实现App的功能。
4. 任务栈（Task Stack）或者叫做退回栈（Back Stack）
  
  4.1.任务栈用来存放用户开启的Activity。
  
  4.2.在应用程序创建之初，系统会默认分配给其一个任务栈（默认一个），并存储根Activity。
  
  4.3.同一个Task Stack，只要不在栈顶，就是onStop状态：
  
  4.4.任务栈的id自增长型，是Integer类型。
  
  4.5.新创建Activity会被压入栈顶。点击back会将栈顶Activity弹出，并产生新的栈顶元素作为显示界面（onResume状态）。
  
  4.6.当Task最后一个Activity被销毁时，对应的应用程序被关闭，清除Task栈，但是还会保留应用程序进程（狂点Back退出到Home界面后点击Menu会发现还有这个App的框框。个人理解应该是这个意思），再次点击进入应用会创建新的Task栈。
5. Activity的affinity：
  
  5.1.affinity是Activity内的一个属性（在ManiFest中对应属性为taskAffinity）。默认情况下，拥有相同affinity的Activity属于同一个Task中。
  
  5.2.Task也有affinity属性，它的affinity属性由根Activity（创建Task时第一个被压入栈的Activity）决定。
  
  5.3.在默认情况下（我们什么都不设置），所有的Activity的affinity都从Application继承。也就是说Application同样有taskAffinity属性。
  
  <application
  android:taskAffinity=“gf.zy”
  5.4.Application默认的affinity属性为Manifest的包名。
Activity的启动模式：

默认启动模式：Standard：当启动一个Activity时，如果这个Activity的启动模式为默认的standard模式，那么无论当前栈顶元素是否是它本身，他都会简单地新建一个Activity，并将其加到栈顶。

栈顶复用模式：SingleTop：如果栈顶Activity为我们要新建的Activity（目标Activity），那么就不会重复创建新的Activity。假如新建的Activity和栈顶的Activity是同一个Activity，那么就不会再新建。
```
      
<activity android:name=".FirstActivity"
        android:launchMode="singleTop">
        <intent-filter>
            <action android:name="android.intent.action.MAIN" />
            <category android:name="android.intent.category.LAUNCHER" />
        </intent-filter>
    </activity>
```
和Standard模式同样的代码，只是修改了启动模式，点击按钮之后不会再创建多余的自己了，这样及时系统卡顿，网络延迟，也可以消除堆叠多个同样Activity的情况。
SingleTask：栈内复用模式：与SingTop模式类似，只不过singleTop模式只是针对栈顶的元素，而singleTask模式下，如果task栈内存在目标Activity实例则：
1. 将task内的对应的Activity实例之上的所有Activity弹出栈。
2. 将对应的Activity置于栈顶，获得焦点。
当启动一个launchMode为singleTask的Activity时，假设之前没有创建过就需要重新创建；有，就直接使用原来的那个，并且将其上所有Activity全部出栈。

singleInstance：全局唯一模式：在该模式下，我们会为目标Acitvity分配一个新的affinity，并创建一个新的Task栈，将目标Activity放入新的Task，并让目标Activity获得焦点。新的Task有且只有这一个Activity实例。如果已经创建过目标Activity实例，则不会创建新的Task，而是将以前创建的Activity唤醒（对应Task设为Foreground状态）。名称是单例模式，也即，系统中只有那么一个实例。既然只有一个，那么也就说明很重要、很特殊咯，我们需要将其“保护起来”。安卓对单例模式的“保护措施”是将其单独放到一个任务栈中。假设现在有A、B、C、D四个Activity，其中B为singleInstance模式，而其他是standard模式。A启动B，B启动C，C启动D，那么此时栈中的情况如何呢？我们说了，B需要单独放入一个栈中，所以这个时候会存在两个栈，一个中的内容为A->C->D，一个为B。现在我们已经在D活动了，依次按返回键销毁这些活动，那么C是否会返回B呢？答案是否定的，因为B和C不在一个栈中，一次会C无法返回B，而是直接返回A。从A返回会并不会直接退出程序，而是出现B。因为此时存在两个任务栈，第一个栈中的A、C、D均已经被销毁，系统就找到了另一个栈中的B，将B也销毁，才会完全退出程序。