Android開發之旅：進程與線程

引言

當應用程序的組件第一次運行時，Android將啟動一個只有一個執行線程的Linux進程。默認，應用程序所有的組件運行在這個進程和線程中。然而，你可以安排組件運行在其他進程中，且你可以為進程衍生出其它線程。本文從下面幾點來介紹Android的進程與線程：

• 1、進程
• 2、線程
  • 2.1、遠程過程調用（Remote procedure calls，RPCs）
  • 2.2、線程安全方法

1、進程

組件運行於哪個進程中由清單文件控制。組件元素——<activity>、<service>、<receiver>、<provider>，都有一個process屬性可以指定組件運行在哪個進程中。這個屬性可以設置為每個組件運行在自己的進程中，或者某些組件共享一個進程而其他的不共享。他們還可以設置為不同應用程序的組件運行在同一個進程中——假設這些應用程序共享同一個Linux用戶ID且被分配了同樣的權限。<application>元素也有process屬性，為所有的組件設置一個默認值。

所有的組件都在特定進程的主線程中實例化，且系統調用組件是由主線程派遣。不會為每個實例創建單獨的線程，因此，對應這些調用的方法——諸如View.onKeyDown()報告用用戶的行為和生命周期通知，總是運行在進程的主線程中。這意味著，沒有組件當被系統調用時應該執行很長時間或阻塞操作（如網絡操作或循環計算），因為這將阻塞進程中的其它組件。你可以為長操作衍生獨立的線程。

public boolean onKeyDown(int keyCode,KeyEvent event)：默認實現KeyEvent.Callback.onKeyMultiple()，當按下視圖的KEYCODE_DPAD_CENTER或KEYCODE_ENTER然後釋放時執行，如果視圖可用且可點擊。

參數

keyCode-表示按鈕被按下的鍵碼，來自KeyEvent
event-定義了按鈕動作的KeyEvent對象

返回值

如果你處理事件，返回true；如果你想下一個接收者處理事件，返回false。

當內存剩余較小且其它進程請求較大內存並需要立即分配，Android要回收某些進程，進程中的應用程序組件會被銷毀。當他們再次運行時，會重新開始一個進程。

當決定終結哪個進程時，Android會權衡他們對用戶重要性的相對權值。例如，與運行在屏幕可見的活動進程相比（前台進程），它更容易關閉一個進程，它的活動在屏幕是不可見（後台進程）。決定是否終結進程，取決於運行在進程中的組件狀態。關於組件的狀態，將在後面一篇——組件生命周期中介紹。

2、線程

雖然你可能會將你的應用程序限制在一個進程中，但有時候你會需要衍生一個線程做一些後台工作。因為用戶界面必須很快地響應用戶的操作，所以活動寄宿的線程不應該做一些耗時的操作如網絡下載。任何不可能在短時間完成的操作應該分配到別的線程。

線程在代碼中是用標准的Java線程對象創建的，Android提供了一些方便的類來管理線程——Looper用於在線程中運行消息循環、Handler用戶處理消息、HandlerThread用戶設置一個消息循環的線程。

Looper類

該類用戶在線程中運行消息循環。線程默認沒有消息循環，可以在線程中調用prepare()創建一個運行循環；然後調用loop()處理消息直到循環結束。大部分消息循環交互是通過Handler類。下面是一個典型的執行一個Looper線程的例子，分別使用prepare()和loop()創建一個初始的 Handler與Looper交互：

  class LooperThread extends Thread {
      public Handler mHandler;
     
      public void run() {
          Looper.prepare();
         
          mHandler = new Handler() {
              public void handleMessage(Message msg) {
                  // process incoming messages here
              }
          };
         
          Looper.loop();
      }
  }
 

更多的關於Looper的信息及Handler、HandlerThread請參閱相關資料。

2.1、遠程過程調用（Remote procedure calls，RPCs）

Android 有一個輕量級的遠程過程調用機制——方法在本地調用卻在遠程（另外一個進程中）執行，結果返回給調用者。這需要將方法調用和它伴隨的數據分解為操作系統能夠理解的層次，從本地進程和地址空間傳輸到遠程進程和地址空間，並重新組裝調用。返回值以相反方向傳輸。Android提供了做這些工作的所有代碼，這樣我們可以專注於定義和執行RPC接口本身。

一個RPC接口僅包含方法。所有的方法同步地執行（本地方法阻塞直到遠程方法執行完成），即使是沒有返回值。簡言之，該機制工作原理如下：首先，你用簡單的IDL（interface definition language，接口定義語言）聲明一個你想實現的RPC接口。從這個聲明中，aidl工具生成一個Java接口定義，提供給本地和遠程進程。它包含兩個內部類，如下圖所示：

內部類有管理你用IDL定義的接口的遠程過程調用所需要的所有代碼。這兩個內部類都實現了IBinder接口。其中之一就是在本地由系統內部使用，你寫代碼可以忽略它。另外一個是Stub，擴展自Binder類。除了用於有效地IPC（interprocess communication）調用的內部代碼，內部類在RPC接口聲明中還包含方法聲明。你可以定義Stub的子類實現這些方法，如圖中所示。

通常情況下，遠程過程有一個服務管理（因為服務能通知系統關於進程和它連接的其它進程的信息）。它有由aidl工具生成的接口文件和Stub子類實現的RPC方法。服務的客戶端僅有由aidl工具生成的接口文件。

下面介紹服務如何與它的客戶端建立連接：

• 服務的客戶端（在本地端的）應該實現onServiceConnected() 和onServiceDisconnected() 方法，因此當與遠程服務建立連接成功和斷開連接是會通知它。然後調用bindService() 建立連接。
• 服務的onBind()方法將實現為接受或拒絕連接，者取決於它接受到的意圖（該意圖傳送到binServive()）。如果連接被接受，它返回一個Stub子類的實例。
• 如果服務接受連接，Android調用客戶端的onServiceConnected()方法且傳遞給它一個IBinder對象，返回由服務管理的Stub子類的一個代理。通過代理，客戶端可以調用遠程服務。

這裡只是簡單地描述，省略了一些RPC機制的細節。你可以查閱相關資料或繼續關注Android開發之旅，後面將為你奉上。

2.2、線程安全方法

在一些情況下，你實現的方法可能會被不止一個線程調用，因此必須寫成線程安全的。這對遠程調用方法是正確的——如上一節討論的RPC機制。當從IBinder進程中調用一個IBinder對象中實現的一個方法，這個方法在調用者的線程中執行。然而，當從別的進程中調用，方法將在Android維護的IBinder進程中的線程池中選擇一個執行，它不在進程的主線程中執行。例如，一個服務的onBind()方法在服務進程的主線程中被調用，在onBind()返回的對象中執行的方法（例如，實現RPC方法的Stub子類）將在線程池中被調用。由於服務可以有一個以上的客戶端，所以同時可以有一個以上的線程在執行同一個IBinder方法。因此，IBinder的方法必須是線程安全的。

同樣，一個內容提供者可以接受其它進程產生的數據請求。雖然ContentResolver 和 ContentProvider 類隱藏進程通信如何管理的，對應哪些請求的ContentResolver 方法——query()、insert()、delete()、update()、getType()，在內容提供者的進程的線程池中被調用，而不是在這一進程的主線程中。因為這些方法可以同時從任意數量的線程中調用，他們也必須實現為線程安全的。

轉自：http://www.cnblogs.com/skynet/archive/2010/05/02/1726008.html