Android 进程间通信与管理

IPC（inter-process communication）进程间通信是在不同的进程之间进行相互传递数据。

提到了进程，就不得不提一下线程与协程。

进程

进程是指正在运行中的程序抽象，是系统进行资源分配和调度的基本单元，执行进程任务的是CPU,对于Android系统来说，Android系统会在应用组件启动并且应用没有其他组件运行的时候，启动一个新的Linux进程。

主要是由三部分构成：

执行指令集（描述要完成的功能）
所需要的数据集合
程序控制块（进程的描述信息与控制信息，是存在的唯一标志）

通俗易懂：“进程”是程序被操作系统加载到内存中运行起来后的样子

进程之间是相互独立的，一个进程崩了不会影响另一个进程，除非共享资源（IPC）

在Android 系统中，一个进程≈一个APP，也就是大多数应用也就一个进程。

一般来说，服务(Service)、 WebView（用来在 App 里嵌入网页）就会单开一个进程，防止阻塞主进程

那在Android系统中谁管理进程呢？ AMS

AMS

”溥天之下，莫非王土“

AMS作为Android系统的核心组件之一，扮演着重要的角色。它负责管理应用程序的生命周期，包括应用的启动、切换、销毁等操作。同时，AMS还负责进程调度，根据系统资源的使用情况来决定应用程序的优先级，以提高系统的整体性能。此外，AMS还负责任务栈的管理，用于管理应用程序的界面显示和切换。

AMS 具体职责

AMS具体负责的有：

启动 Activity: 你点击一个 App 图标 → AMS 帮你打开对应界面
管理进程: 系统决定是否启动/保留/杀死某个 App 的进程
生命周期管理:例如 onPause、onResume、onStop 都是 AMS 控制的
管理任务栈:每个 App 的 Activity 是如何压入/弹出的
管理服务(Service) :启动/绑定服务

AMS 本质：system_server中的一个Java 服务类

是通过 Binder 机制 和 App 进行通信的，平时在 App 中调用 startActivity() 等，其实底层就是通过 Binder 跳到了 AMS。

相当于

graph TD
  A[App process] -->|startActivity| B(Binder call)
  B --> C[system_server process]
  C --> D[AMS: ActivityManagerService]
  D --> E{Target process exists?}
  E -- No --> F[Zygote forks new process]
  E -- Yes --> G[Send message to target App]
  F --> G
  G --> H[ActivityThread: scheduleLaunchActivity]
  H --> I[Launch target Activity onCreate]

这是一个大概的启动Activity的图，具体还有很多，这些都牵扯到Framework层次

AMS的底层实现

从Java角度来说，AMS是一个JAVA单例类实现了IBinder接口（间接）

➡️ AMS 继承了 IActivityManager.Stub
➡️ Stub 又继承了 Binder，而 Binder 实现了 IBinder 接口

当在App中调用的时候

1	ActivityManager.getService().startActivity(...)

拿到的并不是 AMS 本体，而是它的 Binder Proxy（代理）对象，由 IActivityManager.Stub.asInterface(binder) 生成。这个 proxy 实际负责跨进程通信，把你的请求传给 system_server 中真正的 AMS 来处理

线程

线程（thread）是操作系统能够进行运算调度的最小单位，其是进程中的一个执行任务（控制单元），负责当前进程中程序的执行

每个进程启动后，至少会有一个线程运行 —— 主线程（Main Thread），它就是执行你代码的起点。

但实际上，并不是线程越多，进程的工作效率越高，这是因为在一个进程内，不管你创建了多少线程，它们总是被限定在一颗CPU内，或者多核CPU的一个核内

这意味着，多线程在宏观上是并行的，在微观上则是分时切换串行的，多线程编程无法充分发挥多核计算资源的优势

这导致使用多线程做任务并行处理时，线程数量超过一定数值后，线程越多速度反倒越慢的原因。

二者区别：

本质区别：进程是操作系统资源分配的基本单位，而线程是任务调度和执行的基本单位
在开销方面：每个进程都有独立的代码和数据空间（程序上下文），程序之间的切换会有较大的开销；线程可以看做轻量级的进程，同一类线程共享代码和数据空间，每个线程都有自己独立的运行栈和程序计数器（PC），线程之间切换的开销小
所处环境：在操作系统中能同时运行多个进程（程序）；而在同一个进程（程序）中有多个线程同时执行（通过CPU调度，在每个时间片中只有一个线程执行）
内存分配方面：系统在运行的时候会为每个进程分配不同的内存空间；而对线程而言，除了CPU外，系统不会为线程分配内存（线程所使用的资源来自其所属进程的资源），线程组之间只能共享资源
包含关系：没有线程的进程可以看做是单线程的，如果一个进程内有多个线程，则执行过程不是一条线的，而是多条线（线程）共同完成的；线程是进程的一部分，所以线程也被称为轻权进程或者轻量级进程

协程

协程是比线程更轻量的异步任务单位，能在一个线程内挂起/恢复执行，不需要开启新线程，也能实现并发。

你可以把协程理解为：

“一个可以暂停和恢复的小任务，它不像线程那样占资源，却可以做出线程那样的异步效果。”

和他有点像的是Handler(异步处理的工具）

IPC：

跨进程通信：Android 的系统服务（如 AMS）都运行在一个叫 system_server 的大进程里，而你的 App 是另一个进程。所以要想让 App 跟 AMS 通信，必须通过 Binder 跨进程通信机制

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