Android艺术开发探索——第二章:IPC机制(下)
2016-10-22 19:23
543 查看
Android艺术开发探索——第二章:IPC机制(下)
我们继续来讲IPC机制,在本篇中你将会学习到ContentProvider
Socket
Binder连接池
一.使用ContentProvider
ContentProvider是Android中提供的专门用来不同应用之间数据共享的方式,从这一点来看,他天生就是适合进程间通信,和Messenger一样,ContentProvider的底层实现同样也是Binder,由此可见,Binder在Android系统中是何等的重要,虽然ContentProvider的底层实现是Binder,但是他的使用过程比AIDL简单多了,这是因为系统为我们封装了,使得我们无须关心底层实现即可轻松实现IPC,ContentProvider虽然使用起来很简单,包括自己创建一个ContentProvider也不是什么难事,尽管如此,它的细节还是相当多,比如CRUD操作,防止SQL注入和权限控制等。由于章节主题限制,在本节中,笔者暂时不对ContentProvider的使用细节以及工作机制进行详细分析,而是为读者介绍采用ContentProvider进行跨进程通信的主要流程,至于使用细节和内部工作机制会在后续章节进行详细分析。系统预置了许多ContentProvider,比如通讯录信息、日程表信息等,要跨进程访问这些信息,只需要通过ContentResolver的query,update、insert 和 delete方法即可,在本节中,我们来实现一个自定义的ContentProvider,并演示如何在其他应用中获取ContentProvider中的数据从而实现进程间通信这一目的。首先,我们创建一个ContentProvider名字就叫BookProvider。创建一个自定义的ContentProvider很简单,只需要继承ContentProvider并且实现它的六个方法:onCreate、query、update、 insert和getType,这六个抽象方法都很好理解,onCreate代表ContentProvider的创建,一般我们要做一些初始化工作;getIype用来返回一个Uri请求的MIME类型(媒体类型,比如图片),这个媒体类型还是比较复杂的,如果我们的应用不关注这些选项,可以直接在这个方法中返回null或者/,剩下的四个方法对应于CRUD操作,即实现对数据表的增删查改功能,除了Binder的工作原理,我们知道这六个方法均运行在ContentProvider的进程中,除了onCreate由系统回调并并运行在主线程中,其他五个方法均由外界回调并且运行在Binder线程池中,这一点我们再接下来的例子中可以看到。
ContentProvider主要以表格的形式来组织数据,并且可以包含多个表,对于每个表格来说,它们都具有行和列的层次性,行往往对应一条记录,而列对应一条记录中的一个字段,这点和数据库很类似。除了表格的形式,ContentProvider还支持文件数据,比如图片、视频等。文件数据和表格数据的结构不同,因此处理这类数据时可以在ContentProvider中返回文件的句柄给外界从而让文件来访问Contentprovider中的文件信息。Android系统所提供的MediaStore功能就是文件类型的ContentProvider,详细实现可以参考MediaStore。另外,虽然ContentProvide的底层数据看起来很像一个SQLite数据库,但是ContentProvider对底层的数据存储方式没有任何要求,我们既可以使用SQLite数据库,也可以使用普通的文件,甚至可以采用内存中的一个对象来进行数据的存储,这一点在后续的章节中会再次介绍,所以这里不再深入了。
下面看一个最简单的示例,它演示了ContentProvider的工作工程。首先创建一个BookProvider类,它继承自ContentProvider并实现了ContentProvider的六个必须需要实现的抽象方法。在下面的代码中,我们什么都没干,尽管如此,这个BookProvider也是可以
工作的,只是它无法向外界提供有效的数据而已。
package com.liuguilin.contentprovidersampler; /* * 项目名: ContentProviderSampler * 包名: com.liuguilin.contentprovidersampler * 文件名: BookProvider * 创建者: LGL * 创建时间: 2016/10/20 13:49 * 描述: ContentProvider */ import android.content.ContentProvider; import android.content.ContentValues; import android.database.Cursor; import android.net.Uri; import android.support.annotation.Nullable; import android.util.Log; public class BookProvider extends ContentProvider{ public static final String TAG = "BookProvider"; @Override public boolean onCreate() { Log.i(TAG,"onCreate,current thread:" + Thread.currentThread().getName()); return false; } @Nullable @Override public Cursor query(Uri uri, String[] projection, String selection, String[] selectionArgs, String sortOrder) { Log.i(TAG,"query,current thread:" + Thread.currentThread().getName()); return null; } @Nullable @Override public String getType(Uri uri) { Log.i(TAG,"getType"); return null; } @Nullable @Override public Uri insert(Uri uri, ContentValues values) { Log.i(TAG,"insert"); return null; } @Override public int delete(Uri uri, String selection, String[] selectionArgs) { Log.i(TAG,"delete"); return 0; } @Override public int update(Uri uri, ContentValues values, String selection, String[] selectionArgs) { Log.i(TAG,"update"); return 0; } }
接着我们需要注册这个BookProvider,如下所示。其中android:authorities是ContenttProvider的唯一标识,通过这个属性外部应用就可以访问我们的BookProvider,因此android:authorities必须是唯一的,这里建议读者在命名的时候加上包名前缀。,为了演示进程间通讯,我们让BookProvider运行在独立的进程中并给它添加了权限,这样外界应用如果想访问BookProvider,就必须声明com.lgl.PROVIDER这个权限。ContentProvider的的权限还可以细分为读权限和写权限,分别对应androidreadPermission和
androidswritePermission 属性,如果分别声明了读权限和写权限,那么外界应用也必须依次声明相应的权限才可以进行读/写操作,否则外界应用会异常终止。关于权限这一块,请读者自行查阅相关资料,本章不进行详细介绍。
<provider android:name=".BookProvider" android:authorities="com.liuguilin.contentprovidersampler.BookProvider" android:permission="com.lgl.PROVIDER" android:process=":provider"/>
注册了ContentProvider之后,我们就可以在外部应用中访问他了,为了方便演示,这里我们再统一个应用中其他进程去访问这个BookProvider,和其他应用中的访问效果一样,读者可以自行试下(要声明权限)
package com.liuguilin.contentprovidersampler; /* * 项目名: ContentProviderSampler * 包名: com.liuguilin.contentprovidersampler * 文件名: ProviderActivity * 创建者: LGL * 创建时间: 2016/10/20 13:55 * 描述: ContentProvider类 */ import android.net.Uri; import android.os.Bundle; import android.support.v7.app.AppCompatActivity; public class ProviderActivity extends AppCompatActivity{ @Override protected void onCreate( Bundle savedInstanceState) { super.onCreate(savedInstanceState); setContentView(R.layout.activity_provider); Uri uri = Uri.parse("content//com.liuguilin.contentprovidersampler.BookProvider"); getContentResolver().query(uri,null,null,null,null); getContentResolver().query(uri,null,null,null,null); getContentResolver().query(uri,null,null,null,null); } }
在上面的代码中,我们通过ContentResolver对象的query方法去查询BookProvider中的数据,其中“content//com.liuguilin.contentprovidersampler.BookProvider”唯一标识了BookProvider,而这
个标识正是我们前面为BookProvider的android:authorities属性所指定的值。我们运行后看一下 log。从下面log可以看出,BookProvider中的query方法被调用了三次,并且这三次调用不在同一个线程中。可以看出,它们运行在一个Binder线程中,前面提到update、insert和delete方法同样也运行在Binder线程中。另外,onCreate运行在main线程中,也就是
UI线程,所以我们不能在onCreate中做耗时操作。
到这里,整个ContentProvider的流程我们已经跑通了,虽然ContentProvider中没有返回任何数据。接下来,在上面的基础上,我们继续完善BookProvider,从而使其能够对外应用提供数据,继续本章提出的那个例子,现在我们要提供一个BookProvider,外部应用可以通过BookProvider来访问图书信息,为了更好地演示ContentProvider,还可以通过BookProvider访问到用户信息。为了完成上述功能,我们需要一个数据库来来管理图书和用户信息,这个数据库不难实现,代码如下,
package com.liuguilin.contentprovidersampler; /* * 项目名: ContentProviderSampler * 包名: com.liuguilin.contentprovidersampler * 文件名: DbOPenHelper * 创建者: LGL * 创建时间: 2016/10/20 13:58 * 描述: 数据库 */ import android.content.Context; import android.database.sqlite.SQLiteDatabase; import android.database.sqlite.SQLiteOpenHelper; public class DbOPenHelper extends SQLiteOpenHelper { public static final String DB_NAME = "book_provider.db"; public static final String BOOK_TABLE_NAME = "book"; public static final String USER_TABLE_NAME = "user"; public static final int DB_VERSION = 1; //图书和用户信息表 private String CREATE_BOOK_TABLE = "CREATE TABLE ID NOT EXISTS" + BOOK_TABLE_NAME + "(_id INTEGER PRIMARY KEY," + "name TEXT)"; private String CREATE_USER_TABLE = "CREATE TABLE IF NOT EXISTS" + USER_TABLE_NAME + "(_id INTEGER PRIMARY KEY,"+"name TEXT,"; public DbOPenHelper(Context context) { super(context, DB_NAME, null, DB_VERSION); } @Override public void onCreate(SQLiteDatabase db) { db.execSQL(CREATE_BOOK_TABLE); db.execSQL(CREATE_USER_TABLE); } @Override public void onUpgrade(SQLiteDatabase db, int oldVersion, int newVersion) { } }
上述代码是一个最简单的数据库的实现,我们借助SQLiteOpenHelper来管理数据库的创建、升级和降级。下面我们就要通过BookProvider向外界提供上述数据库中的信息了,我们知道,ContentProvider通过Uri来区分外界要访问的的数据集合,在本例中支持
对BookProvider中的book表和user表进行访问,为了知道外界要访问的是哪个表,我需要为它们定义单独的Uri和Uri_Code,并将Uri和对应的Uru_Code相关联,我们可以用UriMatcher的addURI方法将Uri和Ur_Code关联到一起。这样,当外界请求访问BookProvider时,我们就可以根据请求的Uri来得到Ur_Code,有了Uri_Code我们就知道外界想要访问哪个表,然后就可以进行相应的数据操作了,具体代码如下
public class BookProvider extends ContentProvider { public static final String TAG = "BookProvider"; public static final String AUTHORITY = "com.liuguilin.contentprovidersampler.BookProvider"; public static final Uri BOOK_CONTENT_URI = Uri.parse("content://" + AUTHORITY + "/book"); public static final Uri USER_CONTENT_URI = Uri.parse("content://" + AUTHORITY + "/user"); public static final int BOOK_URI_CODE = 0; public static final int USER_URI_CODE = 1; public static final UriMatcher sUriMatcher = new UriMatcher(UriMatcher.NO_MATCH); static { sUriMatcher.addURI(AUTHORITY,"book",BOOK_URI_CODE); sUriMatcher.addURI(AUTHORITY,"user",USER_URI_CODE); } .... }
从上面的代码来看,我们可以通过如下的方式来获取外界所要访问的数据源,根据Uri先取出Uri_code,关联的都是0和1,这个关联过程就是一句话
sUriMatcher.addURI(AUTHORITY,"book",BOOK_URI_CODE); sUriMatcher.addURI(AUTHORITY,"user",USER_URI_CODE);
将Uri和uri_code管理好之后,我们可以通过如下方式来获取外界需要访问的数据,根据Uri先取出uri_code,根据Uri_code再来得到表的名称,接下来我么可以响应外界的增删查改请求了
private String getTableName(Uri uri) { String tableName = null; switch (sUriMatcher.match(uri)) { case BOOK_URI_CODE: tableName = DbOPenHelper.BOOK_TABLE_NAME; break; case USER_URI_CODE: tableName = DbOPenHelper.USER_TABLE_NAME; break; } return tableName; }
接着我们就可以实现增删查改的方法了,如果是qurey,首先我们要从拿到外界要访问的表名称,然后根据外界传递的信息进行数据库的查询操作了,这个过程比较简单:
@Override public Cursor query(Uri uri, String[] projection, String selection, String[] selectionArgs, String sortOrder) { Log.i(TAG, "query,current thread:" + Thread.currentThread().getName()); String table = getTableName(uri); if(table == null){ throw new IllegalArgumentException("Unsupported URI:" + uri); } return mDb.query(table,projection,selection,selectionArgs,null,null,sortOrder,null); }
另外三个方法的实现思路和查询有点类似,只有一点不同,那就是这三个方法都会引起数据源的改变,这个时候我们需要通过ContentResolver的notifyChange中的数据改变情况,可以通过注册的方法来注册观察者,对于这三个方法,这里不再详细说,看代码:
package com.liuguilin.contentprovidersampler;
/*
* 项目名: ContentProviderSampler
* 包名: com.liuguilin.contentprovidersampler
* 文件名: BookProvider
* 创建者: LGL
* 创建时间: 2016/10/20 13:49
* 描述: ContentProvider
*/
import android.content.ContentProvider;
import android.content.ContentValues;
import android.content.Context;
import android.content.UriMatcher;
import android.database.Cursor;
import android.database.sqlite.SQLiteDatabase;
import android.net.Uri;
import android.support.annotation.Nullable;
import android.util.Log;
public class BookProvider extends ContentProvider {
public static final String TAG = "BookProvider";
public static final String AUTHORITY = "com.liuguilin.contentprovidersampler.BookProvider";
public static final Uri BOOK_CONTENT_URI = Uri.parse("content://" + AUTHORITY + "/book");
public static final Uri USER_CONTENT_URI = Uri.parse("content://" + AUTHORITY + "/user");
public static final int BOOK_URI_CODE = 0;
public static final int USER_URI_CODE = 1;
public static final UriMatcher sUriMatcher = new UriMatcher(UriMatcher.NO_MATCH);
static {
sUriMatcher.addURI(AUTHORITY, "book", BOOK_URI_CODE);
sUriMatcher.addURI(AUTHORITY, "user", USER_URI_CODE);
}
private Context mContext;
private SQLiteDatabase mDb;
@Override
public boolean onCreate() {
Log.i(TAG, "onCreate,current thread:" + Thread.currentThread().getName());
mContext = getContext();
initProviderDate();
return true;
}
private void initProviderDate() {
mDb = new DbOPenHelper(mContext).getWritableDatabase();
mDb.execSQL("delete from " + DbOPenHelper.BOOK_TABLE_NAME);
mDb.execSQL("delete from " + DbOPenHelper.USER_TABLE_NAME);
mDb.execSQL("insert into book values(3,'Android');");
mDb.execSQL("insert into book values(4,'IOS');");
mDb.execSQL("insert into book values(5,'Html5');");
mDb.execSQL("insert into book values(1,'jake',1);");
mDb.execSQL("insert into book values(2,'Jasmine',0);");
}
@Override
public Cursor query(Uri uri, String[] projection, String selection, String[] selectionArgs, String sortOrder) {
Log.i(TAG, "query,current thread:" + Thread.currentThread().getName());
String table = getTableName(uri);
if (table == null) {
throw new IllegalArgumentException("Unsupported URI:" + uri);
}
return mDb.query(table, projection, selection, selectionArgs, null, null, sortOrder, null);
}
@Nullable
@Override
public String getType(Uri uri) {
Log.i(TAG, "getType");
return null;
}
@Nullable
@Override
public Uri insert(Uri uri, ContentValues values) {
Log.i(TAG, "insert");
String table = getTableName(uri);
if (table == null) {
throw new IllegalArgumentException("Unsupported URI:" + uri);
}
mDb.insert(table, null, values);
mContext.getContentResolver().notifyChange(uri, null);
return uri;
}
@Override
public int delete(Uri uri, String selection, String[] selectionArgs) {
Log.i(TAG, "delete");
String table = getTableName(uri);
if (table == null) {
throw new IllegalArgumentException("Unsupported URI:" + uri);
}
int count = mDb.delete(table, selection, selectionArgs);
if (count > 0) {
getContext().getContentResolver().notifyChange(uri, null);
}
return count;
}
@Override
public int update(Uri uri, ContentValues values, String selection, String[] selectionArgs) {
Log.i(TAG, "update");
String table = getTableName(uri);
if (table == null) {
throw new IllegalArgumentException("Unsupported URI:" + uri);
}
int row = mDb.update(table, values, selection, selectionArgs);
if (row > 0) {
getContext().getContentResolver().notifyChange(USER_CONTENT_URI, null);
}
return row;
}
private String getTableName(Uri uri) { String tableName = null; switch (sUriMatcher.match(uri)) { case BOOK_URI_CODE: tableName = DbOPenHelper.BOOK_TABLE_NAME; break; case USER_URI_CODE: tableName = DbOPenHelper.USER_TABLE_NAME; break; } return tableName; }}
需要注意的是,增删查改四大方法是存在多线程并发访问的,因此方法内部要做好线程同步的工作,在本例中,由于采取了sqlite并且只有一个SQLiteDatabase内部对数据库的操作式同步处理的,但是如果多个SQLiteDatabase对象来操作数据库就无法保证线程同步了,因为SQLiteDatabase对象之间无法进程线程同步,如果ContentProvider的底层数据集是一块内存的话,比如List,在这种情况下同List的遍历,插入,删除操作就需要进行线程同步了,否则会引发错误,这点尤其需要注意的,到这里BookProvider已经完成了,接着我们来外部访问他,看看他能否继续工作
package com.liuguilin.contentprovidersampler; /* * 项目名: ContentProviderSampler * 包名: com.liuguilin.contentprovidersampler * 文件名: ProviderActivity * 创建者: LGL * 创建时间: 2016/10/20 13:55 * 描述: ContentProvider类 */ import android.content.ContentValues; import android.database.Cursor; import android.net.Uri; import android.os.Bundle; import android.support.v7.app.AppCompatActivity; public class ProviderActivity extends AppCompatActivity{ public static final String TAG = "ProviderActivity"; @Override protected void onCreate( Bundle savedInstanceState) { super.onCreate(savedInstanceState); setContentView(R.layout.activity_provider); Uri bookUri = Uri.parse("content//com.liuguilin.contentprovidersampler.BookProvider/book"); ContentValues values = new ContentValues(); values.put("_id",6); values.put("name","程序设计的艺术"); getContentResolver().insert(bookUri,values); Cursor bookCursor = getContentResolver().query(bookUri,new String[]{"_id","name"},null,null,null); while (bookCursor.moveToNext()){ Book book = new Book(); book.id = bookCursor.getInt(0); book.name = bookCursor.getString(1); } bookCursor.close(); Uri userUri = Uri.parse("content//com.liuguilin.contentprovidersampler.BookProvider/user"); Cursor userCursor = getContentResolver().query(userUri,new String[]{"_id","name","sex"},null,null,null); while (userCursor.moveToNext()){ User user = new User(); user.id= userCursor.getInt(0); user.name = userCursor.getString(1); user.isMale = userCursor.getInt(2) == 1; } userCursor.close(); } }
默认情况下,BookProvider的数据库中有三本书和两个用户,在上面的代码中,我们首先添加一本书:“程序设计的艺术”。接着查询所有的图书,这个时候应该查询出四本书,,因为我们刚刚添加了一本。然后查询所有的用户,这个时候应该查询出两个用户。是不是这样呢?我们运行一下程序,从log可以看到,我们的确查询到了4本书和2个用户,这说明BookProvider已经能够正确地处理外部的请求了,读者可以自行验证一下update和delete操作,这里就不再验证了。同时,由于ProviderActivity和BookProvider运行在两个不同的进程中,因此,这也构成了进程间的通信。ContentProvider除了支持对数据源的增删改查这四个操作,还支持自定义调用,这个过程是通ContentResolver的Call方法和ContentProvider的Call方法来完成的。关于使用ContentProvider来进行IPC就介绍到这里,ContentProvider本身还有一些细节这里并没有介绍,读者可以自行了解,本章侧重的是各种进程间通信的方法以及它们的区别,因此针对某种特定的方法可能不会介绍得面面俱到。另外,ContentProvider在后续章节还会有进一步的讲解,主要包括细节问题和工作原理,读者可以阅读后面的相应章节
二.使用Socket
在本节,我们通过Socket来实现进程通信,Socket也叫做套接字,是网络通信中的概念,他分为流式套接字和用户数据报套接字两种,分别是应用于网络的传输控制层中的Tcp和UDP协议,TCP面向的连接协议,提供稳定的双向通讯功能,TCP连接的建立需要经过“三次握手”才能完成,为了提供稳定的数据传输功能,其本身提供了超时重传机制,因此具有很高的稳定性:而UDP是无连接的,提供不稳定的单向通信功能,当然UDP也可以实现双向通信功能。在性能上,UDP具有更好的效率,其缺点是不保证数据一定能够正确传输,尤其是在网络拥塞的情况下。关于TCP和UDP的介绍就这么多,更详细的资料请查看相关网络资料。接下来我们演示一个跨进程的聊天程序,两个进程可以通过Socket来实现信息的传输,Socket本身可以支持传输任意字节流,这里为了简单起见,仅仅传输文本信息,很显然,这是一种IPC方式。使用Socket来进行通信,有两点需要注意,首先需要声明权限:
<uses-permission android:name="android.permission.INTERNET"/> <uses-permission android:name="android.permission.ACCESS_NETWORK_STATE"/>
其次要注意不能在主线程中访问网络,因为这会导致我们的程序无法在Android4.0及其以上的设备中运行,会抛出如下异常:android.os NetworkOnMainThreadException。而且进行网络操作很可能是耗时的,如果放在主线程中会影响程序的响应效率,从这方面来说,也不应该在主线程中访问网络。下面就开始设计我们的聊天室程序了,比较简单,首先在远程Service建立一个TCP服务,然后在主界面中连接TCP服务,连接上了以后,就可给服务端发消息。对于我们发送的每一条文本消息,服务端都会随机地回应我们一句话为了更好地展示Socket的工作机制,在服务端我们做了处理,使其能够和多个客户端同时连接建立连接并响应。
先看一下服务端的设计,当Service启动时,会在线程中建立TCP服务,这里监听的是8688端口,然后就可以等待客户端的连接请求。当有客户端连接时,就会生成一个新的Socket,通过每次新创建的Socket就可以分别和不同的客户端通信了。服务端每收到一次客户端的消息就会随机回复一句话给客户端。当客户端断开连接时,服务端这边也会相应的关闭对应Socket并结束通话线程,这点是如何做到的呢?方法有很多,这里是通过判断服务端输入流的返回值来确定的,当客户端断开连接后,服务端这边的输入流会返回null,这个时候我们就知道客户端退出了。服务端的代码如下所示。
package com.liuguilin.contentprovidersampler; /* * 项目名: ContentProviderSampler * 包名: com.liuguilin.contentprovidersampler * 文件名: TCPServerService * 创建者: LGL * 创建时间: 2016/10/22 15:16 * 描述: 服务端 */ import android.app.Service; import android.content.Intent; import android.os.IBinder; import java.io.BufferedReader; import java.io.BufferedWriter; import java.io.IOException; import java.io.InputStreamReader; import java.io.OutputStreamWriter; import java.io.PrintWriter; import java.net.ServerSocket; import java.net.Socket; import java.util.Random; public class TCPServerService extends Service { private boolean mIsServiceDestoeyed = false; private String[] mDefinedMessages = {"你好呀", "你叫神马?", "今天的天气", "汽车站怎么走?"}; @Override public void onCreate() { new Thread(new TcpServer()).start(); super.onCreate(); } @Override public IBinder onBind(Intent intent) { return null; } @Override public void onDestroy() { mIsServiceDestoeyed = true; super.onDestroy(); } private class TcpServer implements Runnable{ @Override public void run() { ServerSocket serverSocket = null; try { //监听本地8868端口号 serverSocket = new ServerSocket(8688); } catch (IOException e) { e.printStackTrace(); return; } while (!mIsServiceDestoeyed){ try { //接收客户端的请求 final Socket client = serverSocket.accept(); new Thread(){ @Override public void run() { try { responseClient(client); } catch (IOException e) { e.printStackTrace(); } } }.start(); } catch (IOException e) { e.printStackTrace(); } } } } private void responseClient(Socket client) throws IOException{ //用于接收客户端的信息 BufferedReader in = new BufferedReader(new InputStreamReader(client.getInputStream())); //用于给客户端发送消息 PrintWriter out = new PrintWriter(new BufferedWriter(new OutputStreamWriter(client.getOutputStream())),true); out.print("欢迎来到聊天室"); while (!mIsServiceDestoeyed){ String str = in.readLine(); if(str == null){ break; } int i = new Random().nextInt(mDefinedMessages.length); String msg = mDefinedMessages[i]; out.print(msg); } in.close(); out.close(); client.close(); } }
接下来看一下客户端,客户端Activity启动时,会在onCreate中开启一个线程去连接服务端的socket,至于为什么要用线程我们前面已经说了,为了确定能够连接成功,这里采用了超时重连的机制,每次连接失败后都会重新连接,当然,为了降低重试机制的开销,我们加入了休眠机制,每次重试的事件间隔为1000毫秒
try { //接收服务端的消息 BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(socket.getInputStream())); while (!TCPClientActivity.this.isFinishing()) { String msg = br.readLine(); if (msg != null) { String time = formatDateTime(System.currentTimeMillis()); String showMsg = "server " + time + ":" + msg + "\n"; handler.obtainMessage(MESSAGE_RECEIVE_NEW_MSG, showMsg).sendToTarget(); } }
当然,你的activity在退出的时候,就要关闭socket了
@Override protected void onDestroy() { if (mClientSocket != null) { try { mClientSocket.shutdownInput(); mClientSocket.close(); } catch (IOException e) { e.printStackTrace(); } } super.onDestroy(); }
接收发送消息的整个过程,这个就很简单了,看完整代码:
package com.liuguilin.contentprovidersampler; /* * 项目名: ContentProviderSampler * 包名: com.liuguilin.contentprovidersampler * 文件名: TCPClientActivity * 创建者: LGL * 创建时间: 2016/10/22 15:31 * 描述: 客户端 */ import android.content.Intent; import android.os.Bundle; import android.os.Handler; import android.os.Message; import android.support.v7.app.AppCompatActivity; import android.text.TextUtils; import android.view.View; import android.widget.Button; import android.widget.EditText; import android.widget.TextView; import java.io.BufferedReader; import java.io.BufferedWriter; import java.io.IOException; import java.io.InputStreamReader; import java.io.OutputStreamWriter; import java.io.PrintWriter; import java.net.Socket; import java.text.SimpleDateFormat; import java.util.Date; public class TCPClientActivity extends AppCompatActivity implements View.OnClickListener { public static final int MESSAGE_RECEIVE_NEW_MSG = 1; public static final int MESSAGE_SOCKET_CONNECTED = 2; private Button mSendButton; private TextView mMessageTextView; private EditText mMessageEditText; private PrintWriter mPrintWriter; private Socket mClientSocket; private Handler handler = new Handler() { @Override public void handleMessage(Message msg) { switch (msg.what) { case MESSAGE_RECEIVE_NEW_MSG: mMessageTextView.setText(mMessageTextView.getText() + (String) msg.obj); break; case MESSAGE_SOCKET_CONNECTED: mSendButton.setEnabled(true); break; } } }; @Override protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) { super.onCreate(savedInstanceState); setContentView(R.layout.activity_tcp_client); initView(); } private void initView() { mMessageTextView = (TextView) findViewById(R.id.msg_container); mSendButton = (Button) findViewById(R.id.send); mSendButton.setOnClickListener(this); mMessageEditText = (EditText) findViewById(R.id.msg); Intent intent = new Intent(this, TCPServerService.class); startService(intent); new Thread() { @Override public void run() { connectTCPServer(); } }.start(); } @Override protected void onDestroy() { if (mClientSocket != null) { try { mClientSocket.shutdownInput(); mClientSocket.close(); } catch (IOException e) { e.printStackTrace(); } } super.onDestroy(); } @Override public void onClick(View v) { if (v == mSendButton) { String msg = mMessageEditText.getText().toString(); if (!TextUtils.isEmpty(msg)) { mPrintWriter.println(msg); mMessageEditText.setText(""); String time = formatDateTime(System.currentTimeMillis()); String showesMsg = "self" + time + ":" + msg + "\n"; mMessageTextView.setText(mMessageTextView.getText() + showesMsg); } } } private String formatDateTime(long l) { return new SimpleDateFormat("(HH:mm:ss)").format(new Date(l)); } private void connectTCPServer() { Socket socket = null; while (socket == null) { try { socket = new Socket("localhost", 8688); mClientSocket = socket; mPrintWriter = new PrintWriter(new BufferedWriter(new OutputStreamWriter(socket.getOutputStream())), true); handler.sendEmptyMessage(MESSAGE_SOCKET_CONNECTED); } catch (IOException e) { e.printStackTrace(); } } try { //接收服务端的消息 BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(socket.getInputStream())); while (!TCPClientActivity.this.isFinishing()) { String msg = br.readLine(); if (msg != null) { String time = formatDateTime(System.currentTimeMillis()); String showMsg = "server " + time + ":" + msg + "\n"; handler.obtainMessage(MESSAGE_RECEIVE_NEW_MSG, showMsg).sendToTarget(); } } mPrintWriter.close(); br.close(); socket.close(); } catch (IOException e) { e.printStackTrace(); } } }
上述代码就是通过Socket来进行进程间的通信实例,除了采用套接字,还可以用UDP套接字,OK
三.Binder连接池
上面我们介绍了不同的IPC方式,我们知道,不同的IPC方式有不同的特点和适用场景,当然这个问题会在26节进行介绍,在本节中要再次介绍一下AIdL,原因是AIDL是一种最常用的进程间通信方式,是日常开发中涉及进程间通信时的首选,所以我们需要额外强调一下.如何使用AIDL在上面的一节中已经进行了介绍,这里在回顾一下大致流程:首先创建一个Service和一个AIDL接口,接着创建一个类继承自AIDL接口中的Stub类并实现Stub中的抽象方法,在Service的onBind方法中返回这个类的对象,然后客户端就可以绑
定服务端Service,建立连接后就可以访问远程服务端的方法了。上述过程就是典型的AIDL的使用流程。这本来也没什么问题,但是现在考虑一种情况;公司的项目越来越庞大了,现在有10个不同的业务模块都需要使用AIDL来进行进程间通信,那我们该怎么处理呢?也许你说:“就按照AIDL的实现方式一个个来吧”,这是可以的,如果用这种方法,首先我们需要创建10个Service,这好像有点多啊!如果有100个地方需要用到AIDL呢,先创建100个Servlce?到这里,读者应该明白问题所在了,随着AIDL数量的增加,我们不能无限制地增Service,Service是四大组件之一,本生是一种系统资源。而且太多的Serice会使得我们的应用看起来很重量级,因为正在运行的Service可以在应用详情页看到,当我们的应用详情显示有10个个服务正在运行时,这看起来并不是什么好事。针对上述问题,我们需要减少Service的数量,将所有的AIDL放在同个Service中去管理。
在这种模式下,整个工作机制是这样的;每个业务模块创建自己的AIDL接口并实现此接口,这个时候不同业务模块之间是不能有耦合的,所有实现细节我们要单独开来,然后向服务端提供自己的唯一标识和其对应的Binder对象;对于服务端来说,只需要一个Service就可以了,服务端提供一个queryBinder接口,这个接口能够根据业务模块的特征来返回相应的Binder对象给它们,不同的业务模块拿到所需的Binder对象后就可以进行远程方法调用了。由此可见,Binder连接池的主要作用就是将每个业务模块的Binder请求统一转发到远程Service中去执行,从而避免了重复创建Service的过程,它的工作原理如图所示。
通过上面的理论介绍,也许还有点不好理解,下面对Binder连接池的代码实现做一说明。首先,为了说明问题,我们提供了两个AIDL接口(ISecurityCenter和ICompute)来模拟上面提到的多个业务模块都要使用AIDL的情况,其中ISecurityCenter接口提供解密功能,声明如下:
interface ISecurityCenter { String encrypt(String content); String decrypt(String password); }
而ICompute提供了计算加法的功能:
interface ICompute { int add(int a,int b); }
虽然说上面的两个接口的功能都比较简单,但是用于分析Binder池的工作原理还是足够的,读者可以写出更加复杂的例子,接下来我们来看一下部分
package com.liuguilin.contentprovidersampler; /* * 项目名: ContentProviderSampler * 包名: com.liuguilin.contentprovidersampler * 文件名: SecurityCenterImpl * 创建者: LGL * 创建时间: 2016/10/22 17:50 * 描述: TODO */ import android.os.RemoteException; public class SecurityCenterImpl extends ISecurityCenter.Stub{ private static final char SECRET_CODE = '^'; @Override public String encrypt(String content) throws RemoteException { char [] chars = content.toCharArray(); for (int i = 0; i < chars.length; i++) { chars[i] ^= SECRET_CODE; } return new String(chars); } @Override public String decrypt(String password) throws RemoteException { return encrypt(password); } }
package com.liuguilin.contentprovidersampler; /* * 项目名: ContentProviderSampler * 包名: com.liuguilin.contentprovidersampler * 文件名: ComputeImpl * 创建者: LGL * 创建时间: 2016/10/22 17:52 * 描述: TODO */ import android.os.RemoteException; public class ComputeImpl extends ICompute.Stub { @Override public int add(int a, int b) throws RemoteException { return a + b; } }
现在的业务模块的AIDL接口定义和实现都已经完成了,注意的是这里并没有为每个模块的AIDL创建单独的Service,接下来就是服务端和Binder连接池的工作了
interface IBinderPool { IBinder queryBinder(int binderCode); }
接着,为Binder连接池创建远程Service并实现IBnderPool,下面是queryBinder的具体实现,可以看到请求转达的实现方法,当Binder连接池连接上远程服务时,会根据不同的模块的标识binderCode返回不同的Binder对象,通过这个对象就可以操作全部发生在远程服务端上:
public static class BinderPoolImpl extends IBinderPool.Stub{ public BinderPoolImpl(){ super(); } @Override public IBinder queryBinder(int binderCode) throws RemoteException { IBinder binder = null; switch (binderCode){ case BINDER_SECURUITY_CENTER: binder = new SecurityCenterImpl(); break; case BINDER_COMPUTE: binder = new ComputeImpl(); break; } return binder; } }
远程service的实现比较简单,如下:
package com.liuguilin.contentprovidersampler; /* * 项目名: ContentProviderSampler * 包名: com.liuguilin.contentprovidersampler * 文件名: BinderPoolService * 创建者: LGL * 创建时间: 2016/10/22 18:01 * 描述: Binder */ import android.app.Service; import android.content.Intent; import android.os.Binder; import android.os.IBinder; public class BinderPoolService extends Service{ private static final String TAG = "BinderPoolService"; private Binder mBinderPool = new BinderPool.BinderPoolImpl(); @Override public void onCreate() { super.onCreate(); } @Override public IBinder onBind(Intent intent) { return mBinderPool; } @Override public void onDestroy() { super.onDestroy(); } }
下面还剩下Binder连接池的具体实现了,在他的内部首先他要去绑定远程服务,绑定成功后,客户端就课堂通过他的queryBinder方法来获取对应的Binder,拿到所需的Binder之后,不同业务模块就可以各自操作了
package com.liuguilin.contentprovidersampler; /* * 项目名: ContentProviderSampler * 包名: com.liuguilin.contentprovidersampler * 文件名: BinderPool * 创建者: LGL * 创建时间: 2016/10/22 18:04 * 描述: TODO */ import android.content.ComponentName; import android.content.Context; import android.content.Intent; import android.content.ServiceConnection; import android.os.IBinder; import android.os.RemoteException; import java.util.concurrent.CountDownLatch; public class BinderPool { private static final String TAG = "BinderPool"; public static final int BINDER_NONE = -1; public static final int BINDER_COMPUTE = 0; public static final int BINDER_SECURUITY_CENTER = 1; private Context mContext; private IBinderPool mIBinderPool; private static volatile BinderPool sInstance; private CountDownLatch mConnectBinderPoolCopuntDownLacth; private BinderPool(Context context) { mContext = context.getApplicationContext(); connectBinderPoolService(); } public static BinderPool getInstance(Context context) { if (sInstance == null) { synchronized (BinderPool.class) { if (sInstance == null) { sInstance = new BinderPool(context); } } } return sInstance; } private synchronized void connectBinderPoolService() { mConnectBinderPoolCopuntDownLacth = new CountDownLatch(1); Intent service = new Intent(mContext, BinderPoolService.class); mContext.bindService(service, mBinderPoolConnection, Context.BIND_AUTO_CREATE); try { mConnectBinderPoolCopuntDownLacth.await(); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } } public IBinder queryBinder(int binderCode) { IBinder binder = null; try { if (mIBinderPool != null) { binder = mIBinderPool.queryBinder(binderCode); } } catch (RemoteException e) { e.printStackTrace(); } return binder; } private ServiceConnection mBinderPoolConnection = new ServiceConnection() { @Override public void onServiceConnected(ComponentName name, IBinder service) { mIBinderPool = IBinderPool.Stub.asInterface(service); try { mIBinderPool.asBinder().linkToDeath(mBinderPoolDeathRecipient,0); } catch (RemoteException e) { e.printStackTrace(); } mConnectBinderPoolCopuntDownLacth.countDown(); } @Override public void onServiceDisconnected(ComponentName name) { } }; private IBinder.DeathRecipient mBinderPoolDeathRecipient = new IBinder.DeathRecipient() { @Override public void binderDied() { mIBinderPool.asBinder().unlinkToDeath(mBinderPoolDeathRecipient,0); mIBinderPool = null; connectBinderPoolService(); } }; public static class BinderPoolImpl extends IBinderPool.Stub{ public BinderPoolImpl(){ super(); } @Override public IBinder queryBinder(int binderCode) throws RemoteException { IBinder binder = null; switch (binderCode){ case BINDER_SECURUITY_CENTER: binder = new SecurityCenterImpl(); break; case BINDER_COMPUTE: binder = new ComputeImpl(); break; } return binder; } } }
Binder连接池就具体的分析完了,他的好处显而易见,针对上面的例子,我们只需要创建一个Service就可以完成多个AIDL的工作,我们现在可以来验证一下他的功能,新创建一个Activity,在线程中执行如下的操作
package com.liuguilin.contentprovidersampler; /* * 项目名: ContentProviderSampler * 包名: com.liuguilin.contentprovidersampler * 文件名: BinderActivity * 创建者: LGL * 创建时间: 2016/10/22 18:26 * 描述: TODO */ import android.os.Bundle; import android.os.IBinder; import android.os.RemoteException; import android.support.v7.app.AppCompatActivity; public class BinderActivity extends AppCompatActivity{ private ISecurityCenter mSecurityCenter; private ICompute mCompute; @Override protected void onCreate( Bundle savedInstanceState) { super.onCreate(savedInstanceState); setContentView(R.layout.activity_binder); new Thread(new Runnable() { @Override public void run() { dowork(); } }).start(); } private void dowork() { BinderPool binderPool = BinderPool.getInstance(BinderActivity.this); IBinder securityBinder = binderPool.queryBinder(BinderPool.BINDER_SECURUITY_CENTER); mSecurityCenter = SecurityCenterImpl.asInterface(securityBinder); String msg = "Android"; try { String password = mSecurityCenter.encrypt(msg); System.out.print(mSecurityCenter.decrypt(password)); } catch (RemoteException e) { e.printStackTrace(); } IBinder computeBinder = binderPool.queryBinder(BinderPool.BINDER_COMPUTE); mCompute = ComputeImpl.asInterface(computeBinder); try { System.out.print(mCompute.add(3,5)); } catch (RemoteException e) { e.printStackTrace(); } } }
这里需要额外说明一下,为什么要在线程中去执行呢?这是因为在Binder连接池的实现中,我们通过CountDownLatch将bindService这一异步操作转换成了同步操作,这就意味着他有可能是耗时的,然后就是Binder方法的调用过程也可能是耗时的,因此不建议放在主线程中执行。注意到BindePool是一个单例实现,因此在同一个进程中只会初始化一次,所以如果我们提前初始化BinderPool,那么可以优化程序的体验,比如我们可以放在Application中提前对BinderPool进行初始化,虽然这不能保证当我们调用BinderPool时它一定是初始化,好的,但是在大多数情况下,这种初始化工作(绑定远程服务)的时间开销(如果Binderpool没有提前初始化完成的话)是可以接受的。另外,BinderPool中有断线重连的机制,当远程服务意外终止时,BinderPool会重新建立连接,这个时候如果业务模块中的Binder调用出了异常,也需要手动去重新获取最新的Binder对象,这个是需要注意的。
有了BinderPool可以大大方便日常的开发工作,比如如果有一个新的业务模块需要添加新的AIDL,那么在他实现自己的AIDL接口后,只需要修改BinderPoolImpl中的queryBinder方法,给自己添加新的binderCode并返回对应的Binder对象就可以,不需要做其他的修改,野不需要创建新的Service,由此可见,BinderPool能够极大的提高对AIDL的开发效率,并且可以避免大量的Service创建,因此比较建议使用
四.选用是个自己的IPC方式
在上面的一节中,我们介绍了各种各样的IPC方式,那么到底它们有什么不同呢?我到底该使用哪一种呢?本节就为读者解答这些问题,具体内容如表所示。通过表可以明确地看出不同IPC方式的优缺点和适用场景,那么在实际的开发中,只要我们选适的IPC方式就可以轻松完成多进程的开发场景。太长了,真是太痛苦了,默默的赞一下主席!
有兴趣的可以加群:555974449
PPT:http://download.csdn.net/detail/qq_26787115/9661071
MakeDown:http://pan.baidu.com/s/1o7Z4Djs 密码:xdgt
Sample:http://download.csdn.net/detail/qq_26787115/9661066
相关文章推荐
- Android艺术开发探索——第二章:IPC机制(下)
- Android开发艺术探索——第二章:IPC机制(中)
- Android开发艺术探索——第二章:IPC机制(中)
- Android开发艺术探索--第二章IPC机制(2)之Binder
- Android开发艺术探索--第二章IPC机制(4)之Binder连接池以及IPC总结
- Android开发艺术探索——第二章:IPC机制(上)
- Android艺术开发探索——第二章:IPC机制(下)
- Android艺术开发探索——第二章:IPC机制(下)
- Android艺术开发探索——第二章:IPC机制(下)
- Android开发艺术探索——第二章:IPC机制(上)
- Android开发艺术探索--第二章IPC机制(3)之Android中的IPC方式
- Android开发艺术探索——第二章:IPC机制(上)
- Android开发艺术探索笔记_第二章 IPC机制
- Android开发艺术探索——第二章:IPC机制(中)
- Android开发艺术探索--第二章IPC机制(1)
- Android艺术开发探索——第二章:IPC机制(下)
- Android开发艺术探索(研读笔记)——03-Android中的IPC机制(一)
- 【Android开发艺术探索】IPC机制(二)
- android开发艺术探索笔记--第二章IPC(InterProcess Communication)
- Android开发艺术探索_IPC机制(二)