Android SDK 1.5中文版 (Application基礎—4)

1.3 進程和線程

當應用程式的第一個組件需要運行時，Android會為它啟動一個Linux進程，及單一的執行線程。預設情況下，應用程式所有的組件均在這個進程、線程中運行。

然而，你也可以安排組件在其他進程中運行，而且可以為任意進程衍生出其它線程。

1.3.1 進程

組件啟動並執行進程由manifest檔案控制。組件元素——<activity>，<service>，<receiver>和<provider>每個都有一個process屬性來指定組件希望啟動並執行進程。可以設定這些屬性讓每個組件運行於自己的進程之內，或一些組件共用一個進程而其餘的組件擁有獨立的進程。我們也可以設定讓不同應用程式的組件在同一個進程運行——使應用程式的組成部分共用同一個Linux使用者ID並賦以同樣的許可權。<application>元素也有一個process屬性，以設定所有組件的預設屬性值。

所有的組件執行個體都位於指定進程的主線程內，而對這些組件的系統調用也將由那個線程進行分發。一般不會為每個執行個體建立線程。因此，某些方法總是運行在進程的主線程內，這些方法包括諸如View.onKeyDown()這樣響應使用者動作以及後面組件生命週期一節所要討論的生命週期通知。這意味著組件在被系統調用的時候，不應該執行長時間的、或者阻塞的操作（例如網路相關操作或是迴圈計算），因為這將阻塞同樣位於這個進程中的其它組件的運行。而應該如同下麵線程一節所敘述的那樣，為這些長時間操作衍生出一個單獨的線程進行處理。

在可用記憶體不足而又有一個正在為使用者進行服務的進程需要更多記憶體的時候，Android有時候可能會關閉一個進程。此時這個進程中運行著的應用程式也因此被銷毀。當再次需要這種組件進行處理工作時，會為他們重新建立進程。

在決定結束哪個進程的時候，Android會衡量它們對於使用者的相對重要性。比如說，相對於一個仍對使用者可見的Activity的進程，它更有可能去關閉一個其Activity已經不為使用者所見的進程。因此，決定是否關閉一個進程主要依據運行在那個進程中的組件狀態。這些狀態將在後續的組件生命週期一節中予以說明。

1.3.2 線程

儘管可以把應用程式限制於一個單獨的進程中，有時，我們仍然需要衍生出一個線程以處理背景工作。因為使用者介面必須非常及時的對使用者操作做出響應，所以，控制Activity的線程不應處理一些諸如網路下載之類的耗時操作。所有不能在瞬間完成的任務都應安排到不同的線程中去。

線程是由標準Java Thread對象在代碼中建立的。Android提供了很多用於管理線程的類：Looper用於在一個線程中運行一個訊息迴圈，Handler用於訊息處理，HandlerThread用於建立一個帶訊息迴圈的線程。

1.3.3 遠端程序呼叫

Android有一個輕量級的遠端程序呼叫（RPC）機制：即在本地調用一個方法，但在遠程（其它的進程中）進程執行，然後將結果返回調用者。這就需要將方法調用及其附屬的資料按作業系統可以理解的方式進行分解，並將其從本地進程和地址空間傳送至遠程進程和地址空間，並在那裡重新裝配、調用。傳回值必須以相反的方向進行傳遞。Android提供了完成這些工作所需的所有代碼，使我們可以集中精力來定義和實現RPC介面本身。

RPC介面可以只包括方法。即使沒有傳回值，所有方法都以同步的方式執行（本地方法阻塞直至遠程方法結束）。

簡單的說，這套機制這樣工作：首先我們用簡單的IDL（介面定義語言）來聲明想要實現的RPC介面。然後用 aidl 工具為聲明產生一個Java介面定義，這個定義必須對本地和遠程進程都可見。它包含兩個內部類，如所示：

 

對於我們用IDL聲明的介面遠端程序呼叫介面，Inner類中包含有管理它所需要的所有代碼。兩個內部類均實現了 IBinder介面。一個由系統在本地內部使用，我們寫的代碼可以忽略它；另外一個，我們稱為Stub，擴充了Binder類。除了實現了IPC調用的內部代碼之外，它還包括了我們在RPC介面中聲明的方法的聲明。我們應該如所示的那樣寫一個Stub的子類來實現這些方法。

通常，遠程進程由一個服務所管理的（因為服務可以將進程以及它到其他進程的串連語音總機系統）。它包含 aidl工具產生的介面檔案和實現了RPC方法的Stub子類。而用戶端只需要包括aidl工具產生的介面檔案。

下面說明如何建立服務與其用戶端之間的串連：

v  服務的用戶端（位於本地）應該實現onServiceConnected()和onServiceDisconnected()方法。這樣，當至遠程服務的串連成功建立或者斷開時，都會收到通知。它們應該調用bindService()來建立串連。

v  而服務則應該實現onBind()方法以接受或拒絕串連。這取決於它收到的Intent（傳遞給bindService()的Intent）。如果接受串連，則返回一個Stub子類的執行個體。

v  如果服務接受了串連，Android將會調用用戶端的onServiceConnected()方法，並傳遞給它一個IBinder對象，它是由服務所管理的Stub的子類的代理。通過這個代理，用戶端可以對遠程服務進行調用。

這裡的描述了忽略了RPC機制的某些細節。更多資訊請參考Designing a Remote Interface Using AIDL和IBinder類描述。

1.3.4 安全執行緒方法

在某些情況下，我們所實現的方法有可能會被多個線程調用，所以它們必須是安全執行緒的。

對於我們上一節所討論的RPC機制中的可以被遠程調用的方法來說，這是必須首先考慮的。如果針對一個IBinder對象中實現的方法的調用源自這個 Ibinder對象所在的進程時，這個方法將會在調用者的線程中執行。然而，如果這個調用源自其它的進程，則這個方法將會在一個線程池中選出的線程中運行，這個線程池由Android進行管理，並與Ibinder存在於同一進程內；這個方法不會在進程的主線程內執行。反過來說，服務的onBind()方法應為服務進程的主線程所調用，而實現了由onBind()返回的對象（比如一個實現了RPC方法的Stub子類）的方法將為池中的線程所調用。因為服務可以有多個用戶端，而同一時間，也會有多個池中的線程調用同一個Ibinder方法。因此Ibinder方法必須實現為安全執行緒的。

類似的，內容提供者也可能接受源自其它進程的資料請求。儘管ContentResolver和ContentProvider類隱藏了互動溝通過程的管理細節，ContentProvider方法query()，insert()，delete()，update()和getType()會響應這些請求，而這些方法是從內容提供者的進程所包涵的線程池調用的，而不是進程的主線程。所以這些方法可能在同一時間被多個線程調用，他們也必須實現為安全執行緒的。