巧用Android多程序，微信，微網誌等主流App都在用

前言

對于程序的概念，來到這裡的都是程式設計修仙之人，就不再啰嗦了，相信大家倒着、跳着、躺着、各種姿勢都能背出來。

為什麼要使用多程序，一個程序不就可以了嗎？

相信很多同學在實際開發中，基本都不會去給app劃分程序，而且，在Android中使用多程序，還可能需要編寫額外的程序通訊代碼，還可能帶來額外的Bug，這無疑加大了開發的工作量，在很多創業公司中工期也不允許，這導緻了整個app都在一個程序中。

整個app都在一個程序有什麼弊端？

在Android中，虛拟機配置設定給各個程序的運作記憶體是有限制值的（這個值可以是32M，48M，64M等，根據機型而定），試想一下，如果在app中，增加了一個很常用的圖檔選擇子產品用于上傳圖檔或者頭像，加載大量Bitmap會使app的記憶體占用迅速增加，如果你還把檢視過的圖檔緩存在了記憶體中，那麼OOM的風險将會大大增加，如果此時還需要使用WebView加載一波網頁，我就問你怕不怕！

微信，微網誌等主流app是如何解決這些問題的？

微信移動開發團隊在 《Android記憶體優化雜談》 一文中就說到：“對于webview，圖庫等，由于存在記憶體系統洩露或者占用記憶體過多的問題，我們可以采用單獨的程序。微信目前也會把它們放在單獨的tools程序中”。

下面我們使用adb檢視一下微信和微網誌的程序資訊（Android 5.0以下版本可直接在“設定 -> 應用程式”相關條目中檢視）：

進入adb shell後，使用 “ps | grep 條目名稱” 可以過濾出想要檢視的程序。

可以看到，微信的确有一個tools程序，而新浪微網誌也有image相關的程序，而且它們當中還有好些其它的程序，比如微信的push程序，微網誌的remote程序等，這裡可以看出，他們不單單隻是把上述的WebView、圖庫等放到單獨的程序，還有推送服務等也是運作在獨立的程序中的。一個消息推送服務，為了保證穩定性，可能需要和UI程序分離，分離後即使UI程序退出、Crash或者出現記憶體消耗過高等情況，仍不影響消息推送服務。

可見，合理使用多程序不僅僅是有多大好處的問題，我個人認為而且是很有必要的。

是以說，我們最好還是根據自身情況，考慮一下是否需要拆分程序。這也是本文的初衷：給大家提供一個多程序的參考思路，在遇到上述問題和場景的時候，可以考慮用多程序的方法來解決問題，又或者，在面試的時候，跟面試官聊到這方面的知識時候也不至于尴尬。

為什麼需要“跨程序通訊”？

Android的程序與程序之間通訊，有些不需要我們額外編寫通訊代碼，例如：把選擇圖檔子產品放到獨立的程序，我們仍可以使用startActivityForResult方法，将選中的圖檔放到Bundle中，使用Intent傳遞即可。（看到這裡，你還不打算把你項目的圖檔選擇弄到獨立程序麼？）

但是對于把“消息推送Service”放到獨立的程序，這個業務就稍微複雜點了，這個時候可能會發生Activity跟Service傳遞對象，調用Service方法等一系列複雜操作。

由于各個程序運作在相對獨立的記憶體空間，是以它們是不能直接通訊的，因為程式裡的變量、對象等初始化後都是具有記憶體位址的，舉個簡單的例子，讀取一個變量的值，本質是找到變量的記憶體位址，取出存放的值。不同的程序，運作在互相獨立的記憶體（其實就可以了解為兩個不同的應用程式），顯然不能直接得知對方變量、對象的記憶體位址，這樣的話也自然不能通路對方的變量，對象等。此時兩個程序進行互動，就需要使用跨程序通訊的方式去實作。簡單說，跨程序通訊就是一種讓程序與程序之間可以進行互動的技術。

跨程序通訊的方式有哪些？

1. 四大元件間傳遞Bundle;
2. 使用檔案共享方式，多程序讀寫一個相同的檔案，擷取檔案内容進行互動；
3. 使用Messenger，一種輕量級的跨程序通訊方案，底層使用AIDL實作（實作比較簡單，部落客開始本文前也想了一下是否要說一下這個東西，最後還是覺得沒有這個必要，Google一下就能解決的問題，就不啰嗦了）；
4. 使用AIDL(Android Interface Definition Language)，Android接口定義語言，用于定義跨程序通訊的接口；
5. 使用ContentProvider，常用于多程序共享資料，比如系統的相冊，音樂等，我們也可以通過ContentProvider通路到；
6. 使用Socket傳輸資料。

接下來本文将重點介紹使用AIDL進行多程序通訊，因為AIDL是Android提供給我們的标準跨程序通訊API，非常靈活且強大（貌似面試也經常會問到，但是真正用到的也不多…）。上面所說的Messenger也是使用AIDL實作的一種跨程序方式，Messenger顧名思義，就像是一種串行的消息機制，它是一種輕量級的IPC方案，可以在不同程序中傳遞Message對象，我們在Message中放入需要傳遞的資料即可輕松實作程序間通訊。但是當我們需要調用服務端方法，或者存在并發請求，那麼Messenger就不合适了。而四大元件傳遞Bundle，這個就不需要解釋了，把需要傳遞的資料，用Intent封裝起來傳遞即可，其它方式不在本文的讨論範圍。

下面開始對AIDL的講解，各位道友準備好渡劫了嗎？

使用AIDL實作一個多程序消息推送

像圖檔選擇這樣的多程序需求，可能并不需要我們額外編寫程序通訊的代碼，使用四大元件傳輸Bundle就行了，但是像推送服務這種需求，程序與程序之間需要高度的互動，此時就繞不過程序通訊這一步了。

下面我們就用即時聊天軟體為例，手動去實作一個多程序的推送例子，具體需求如下：

1. UI和消息推送的Service分兩個程序；
2. UI程序用于展示具體的消息資料，把使用者發送的消息，傳遞到消息Service，然後發送到遠端伺服器；
3. Service負責收發消息，并和遠端伺服器保持長連接配接，UI程序可通過Service發送消息到遠端伺服器，Service收到遠端伺服器消息通知UI程序；
4. 即使UI程序退出了，Service仍需要保持運作，收取伺服器消息。

實作思路

先來整理一下實作思路：

1. 建立UI程序（下文統稱為用戶端）；
2. 建立消息Service（下文統稱為服務端）；
3. 把服務端配置到獨立的程序(AndroidManifest.xml中指定process标簽)；
4. 用戶端和服務端進行綁定（bindService）；
5. 讓用戶端和服務端具備互動的能力。(AIDL使用)

例子具體實作

為了閱讀友善，下文中代碼将省略非重點部分，可以把本文完整代碼Clone到本地再看文章：

https://github.com/V1sk/AIDL

Step0. AIDL調用流程概覽

開始之前，我們先來概括一下使用AIDL進行多程序調用的整個流程：

1. 用戶端使用bindService方法綁定服務端；
2. 服務端在onBind方法傳回Binder對象；
3. 用戶端拿到服務端傳回的Binder對象進行跨程序方法調用；

   

   AIDL調用過程

   整個AIDL調用過程概括起來就以上3個步驟，下文中我們使用上面描述的例子，來逐漸分解這些步驟，并講述其中的細節。

Step1.用戶端使用bindService方法綁定服務端

1.1 建立用戶端和服務端，把服務端配置到另外的程序

1. 建立用戶端 -> MainActivity；
2. 建立服務端 -> MessageService;
3. 把服務端配置到另外的程序 -> android:process=”:remote”

上面描述的用戶端、服務端、以及把服務端配置到另外程序，展現在AndroidManifest.xml中，如下所示：

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<manifest ...> <application ...> <activity android:name=".ui.MainActivity"/> <service android:name= ".service.MessageService" android:enabled= "true" android:exported= "true" android:process= ":remote" /> </application> </manifest>

開啟多程序的方法很簡單，隻需要給四大元件指定android:process标簽。

1.2 綁定MessageService到MainActivity

建立MessageService

此時的MessageService就是剛建立的模樣，onBind中傳回了null，下一步中我們将傳回一個可操作的對象給用戶端。

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public class MessageService extends Service { public MessageService() { } @Override public IBinder onBind(Intent intent) { return null; } }

用戶端MainActivity調用bindService方法綁定MessageService

這一步其實是屬于Service元件相關的知識，在這裡就比較簡單地說一下，啟動服務可以通過以下兩種方式：

1. 使用bindService方法 -> bindService(Intent service, ServiceConnection conn, int flags)；
2. 使用startService方法 -> startService(Intent service);

bindService & startService差別：

使用bindService方式，多個Client可以同時bind一個Service，但是當所有Client unbind後，Service會退出，通常情況下，如果希望和Service互動，一般使用bindService方法，使用onServiceConnected中的IBinder對象可以和Service進行互動，不需要和Service互動的情況下，使用startService方法即可。

正如上面所說，我們是要和Service互動的，是以我們需要使用bindService方法，但是我們希望unbind後Service仍保持運作，這樣的情況下，可以同時調用bindService和startService（比如像本例子中的消息服務，退出UI程序，Service仍需要接收到消息），代碼如下：

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public class MainActivity extends AppCompatActivity { private static final String TAG = "MainActivity"; @Override protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) { super.onCreate(savedInstanceState); setContentView(R.layout.activity_main); setupService(); } /** * unbindService */ @Override protected void onDestroy() { unbindService(serviceConnection); super.onDestroy(); } /** * bindService & startService */ private void setupService() { Intent intent = new Intent( this, MessageService.class); bindService(intent, serviceConnection, Context.BIND_AUTO_CREATE); startService(intent); } ServiceConnection serviceConnection = new ServiceConnection() { @Override public void onServiceConnected(ComponentName name, IBinder service) { Log.d(TAG, "onServiceConnected"); } @Override public void onServiceDisconnected(ComponentName name) { Log.d(TAG, "onServiceDisconnected"); } }; }

Stpe2.服務端在onBind方法傳回Binder對象

2.1 首先，什麼是Binder?

要說Binder，首先要說一下IBinder這個接口，IBinder是遠端對象的基礎接口，輕量級的遠端過程調用機制的核心部分，該接口描述了與遠端對象互動的抽象協定，而Binder實作了IBinder接口，簡單說，Binder就是Android SDK中内置的一個多程序通訊實作類，在使用的時候，我們不用也不要去實作IBinder，而是繼承Binder這個類即可實作多程序通訊。

2.2 其次，這個需要在onBind方法傳回的Binder對象從何而來？

在這裡就要引出本文中的主題了——AIDL

多程序中使用的Binder對象，一般通過我們定義好的 .adil 接口檔案自動生成，當然你可以走野路子，直接手動編寫這個跨程序通訊所需的Binder類，其本質無非就是一個繼承了Binder的類，鑒于野路子走起來麻煩，而且都是重複步驟的工作，Google提供了 AIDL 接口來幫我們自動生成Binder這條正路，下文中我們圍繞 AIDL 這條正路繼續展開讨論（可不能把人給帶偏了是吧