Android 通信机制简析

通信

• 日常开发的应用使用Handler
• 系统服务之间的通信使用到AIDL、Binder
• Zygote进程的IPC采用的是Socket机制
• Java层与Native(C/C++)层之间的纽带是JNI

Handler

• Message
• MessageQueue
  • 由Looper负责管理，采用单链表的数据结构来存储消息列表,它采用先进先出的方式来管理Message。使用Intent，Message，Runnable作为任务的载体在不同的线程之间进行传递。
  • 如果消息队列为空，进入睡眠等待状态
• Looper
  • prapare()方法：保证每个线程最多只有一个Looper对象。首先从 ThreadLocal 中获取一个 Looper ，如果没有则向 ThreadLocal 中添加一个 new Looper ，同时新建一个 MessageQueue 。主线程的Looper在ActivityThread已经创建，不需要主动创建。
  • looper()方法：从ThreadLocal中获取存入的Looper对象，启动Looper。使用一个死循环不断取出MessageQueue中的消息，并将取出的消息分给对应的Handler进行处理。循环调用 MessageQueue.next 获取消息，该函数在 MessageQueue 中没有消息的时候会阻塞，这里采用了 epoll 的I/O多路复用机制。Looper会在没有消息的时候阻塞当前线程，释放CPU资源，等到有消息到来的时候，再唤醒主线程。
• Handler
  • sendMessage：会给msg的target赋值为handler自身，然后加入MessageQueue中。
  • dispatchMessage：在loop中获取到消息后，会调用Message内部的Handler引用并分派事件。
  • 如果发送一个成员变量target为null的message对象，那么这个线程就会退出循环
  • 当Handler 定义为Activity 的非静态内部类或匿名内部类时，它会默认持有对外部Activity 的强引用。当生命周期不一致时，会导致不能及时回收引起内存泄漏。
• ThreadLocal
  • ThreadLocal 是Java提供的用于保存同一进程中不同线程数据的一种机制。每个线程中都保有一个 ThreadLocalMap 的成员变量， ThreadLocalMap 内部采用 WeakReference 数组保存，数组的key即为 ThreadLocal 内部的Hash值。
  • 负责存储和获取本线程的Looper。将当前Looper对象所在线程引用当做key存入ThreadLocal.table数组中，将当前Looper对象作为value存入。

Binder

• Binder使用Client－Server(c/s架构)通信方式。
• Binder框架定义了四个角色：Server,Client,ServiceManager以及Binder驱动。其中Server,Client,ServiceManager运行于用户空间，驱动运行于内核空间。ServiceManager，负责把Binder Server注册到一个容器中。
• 通过代理对象通信：Binder代理对象 Binder引用对象 Binder实体对象 Binder本地对象
• AIDL（Android Interface Definition Language Android接口定义语言），Android提供的一种Binder实现。