Android IPC 之序列化

01.什么是IPC

• IPC（Inter-Process Communication）的含义即为进程间通信或者翻译为跨进程通信，是指两个进程之间进行数据交换的过程。
• 一般情况下，在 Android系统中一个应用就只享有一个进程，在最简单的情况下一个进程可以只包含有一个线程（当然，一般情况下是不可能的），即主线程，也称为 UI 线程
• 有时候应用因为某些原因需要采用多进程模式，此时如果要在应用内的不同进程间进行通信，就需要使用到 IPC 机制。或者是两个不同的应用需要进行数据交换，此时也一样需要依靠 Android 系统提供的 IPC 方案

02.开启多进程

• 为一个 Android 应用开启多进程模式的方法有两种。

  • 第一种方法是在 AndroidMenifest 中为四大组件指定 android:process 属性，为其声明要在哪个进程名下运行，即可开启多进程。
  • 第二种方法是通过 JNI 在 native 层中 fork 一个新的进程。这里只讨论第一种方法。

• Android 应用默认在命名为包名的进程下运行，除非你为其指定了 android:process 属性
  例如，这里创建一个应用，包名为 com.yc.ipc ，再指定四大组件之一的 Service 运行在其它进程下

  <activity android:name=".MainActivity">
      <intent-filter>
          <action android:name="android.intent.action.MAIN" />
  
          <category android:name="android.intent.category.LAUNCHER" />
      </intent-filter>
  </activity>
  
  <service
      android:name=".MyService"
      android:process="com.yc.process.test" />

• 并在启动 MainActivity 的同时启动MyService，这样，在系统进程列表中就可以看到这两个相关的进程

03.多进程影响

• 虽然开启多进程的方法并不算麻烦，但当应用开启了多进程后，其实会对来很多的负面影响，主要有以下几个：
  • 静态成员与单例模式失效
  • 线程同步机制失效
  • SharedPreferences 可靠性下降
  • Application 被创建多次
• 为了解决多进程带来的问题，系统也为开发者提供了很多的跨进程通信方式，比如文件共享、ContentProvider、Messenger、AIDL、Socket 等

04.Serializable

• 跨进程通信的目的就是为了进行数据交换，但并不是所有的数据类型都能被传递，除了基本数据类型外，还必须是实现了序列化和反序列化的数据类型才可以，即实现了 Serializable 接口或 Parcelable 接口的数据类型

• Serializable 接口是由 Java所提供的一个序列化接口，是一个空接口，为对象提供了标准的序列化和反序列化接口。类只要实现了该接口，即可自动实现默认的序列化过程。

  package java.io;
  
  public interface Serializable {
  }

• 此外，为了辅助系统完成对象的序列化和反序列化过程，还可以声明一个long型数据serivalVersionUID

  private static final long serivalVersionUID = 123456578689L;

  • 序列化时系统会把对象的信息以及 serivalVersionUID 一起保存到某种介质中（例如文件或内存中），当反序列化时就会把介质中的 serivalVersionUID 与类中声明的 serivalVersionUID 进行对比，如果两者相同则说明序列化的类与当前类的版本是相同的，则可以序列化成功。如果两者不相等，则说明当前类的版本已经变化（可能是新增或删减了某个方法），则会导致序列化失败

• 没有声明serivalVersionUID怎么办？

  • 如果没有手动声明 serivalVersionUID ，编译工具则会根据当前类的结构自动去生成 serivalVersionUID ，这样在反序列化时只有类的结构完全保持一致才能反序列化成功
  • 为了当类的结构没有发生结构性变化时依然能够反序列化成功，一般是手动为 serivalVersionUID 指定一个固定的值。这样即使类增删了某个变量或方法体时，依然能够最大程度地恢复数据。当然，类的结构不能发生太大变化，否则依然会导致反序列化失败

• 某字段可以不用序列化么

  • 此外，静态成员变量属于类不属于对象，所以不会参与序列化过程，用 transient 关键字标记的成员变量也不会参与序列化过程

05.Parcelable

• Parcelable 接口是由 Android 系统提供的序列化接口，官方也推荐使用 Parcelable 进行序列化操作，Bundle 、 Intent 和 Bitmap 等都实现了 Parcelable 接口。

• Parcelable 接口相比 Serializable 更为高效，但实现方式也相比麻烦些。实现 Parcelable 接口需要实现四个方法，用于进行序列化、反序列化和内容描述。一般我们也不需要手动实现 Parcelable 接口，可以通过 Android Studio的一个插件：Android Parcelable code generator 来自动完成

• 下面看个例子

  • 可以看出，实现一个Parcelable接口，需要实现以下几个方法：

  • 1.构造函数：从序列化后的对象中创建原始对象

  • 2.describeContents :接口内容的描述，一般默认返回0即可

  • 3.writeToParcel:序列化的方法，将类的数据写到parcel容器中

  • 4.静态的parcelable.Creator接口，这个接口包含两个方法

    • 1）createFormParcel：反序列化的方法，将Parcel还原成Java对象
    • 2）newArray：提供给外部类反序列化这个数组使用。

    public class Book implements Parcelable{
        private String bookName;
        private String author;
        private int publishDate;
    
        public Book(){
    
        }
    
        //写一个构造方法或者set方法来方便写入数据
        public String getBookName(){
            return bookName;
        }
    
        public void setBookName(String bookName){
            this.bookName = bookName;
        }
    
        public String getAuthor(){
            return author;
        }
    
        public void setAuthor(String author){
            this.author = author;
        }
    
        public int getPublishDate(){
            return publishDate;
        }
    
        public void setPublishDate(int publishDate){
            this.publishDate = publishDate;
        }
    
        @Override
        public int describeContents(){
            return 0;
        }
    
        @Override
        public void writeToParcel(Parcel out, int flags){
            //该方法将类的数据写入外部提供的Parcel中.即打包需要传递的数据到Parcel容器保存，
            //以便从parcel容器获取数据
            out.writeString(bookName);
            out.writeString(author);
            out.writeInt(publishDate);
        }
    
        public static final Parcelable.Creator<Book> CREATOR = new Creator<Book>(){
    
    　　　　 @Override
            public Book[] newArray(int size){
                //从Parcel容器中读取传递数据值，封装成Parcelable对象返回逻辑层。
                return new Book[size];
            }
    
            @Override
            public Book createFromParcel(Parcel in){
                //从Parcel容器中读取传递数据值，封装成Parcelable对象返回逻辑层。
                return new Book(in);
            }
        };
    
        public Book(Parcel in){
            //如果元素数据是list类型的时候需要： lits = new ArrayList<?> in.readList(list);
            //否则会出现空指针异常.并且读出和写入的数据类型必须相同.如果不想对部分关键字进行序列化,可以使用transient关键字来修饰以及static修饰.
            bookName = in.readString();
            author = in.readString();
            publishDate = in.readInt();
        }
    }