Android 中的多进程，你值得了解的一些知识

2017-06-16

引言

不知道大家在平时的开发中有没有遇到这样一个问题：自定义的 Application 类在应用启动的时候被多次创建，或者在使用到某个功能的时候 Application 再次被创建。换句话说，Application 的 onCreate() 方法被调用了两次或者更多次。

通常，我们会在 Application 里做一些应用的初始化工作。如果 Application 被多次创建的话，就会带来一些不容易发现的潜在问题。举个真实的例子，一个我曾经接手到的项目所遇到的问题：

工程中嵌入了极光推送 SDK，并且为之单独分配了一个进程（如何分配，后面会讲道）。Application 中有一些初始化的工作，其中包括一个与服务器端的网络通信请求。当时并没有注意到多进程，也就没有在 Application 中对进程做区分。这样就会出现一个问题：

有时候，应用并没有启动，而手机上其他嵌入有极光推送 SDK的应用，由于互相拉起机制，会激活我们应用中极光推送注册的服务所处的进程，Application 随即被创建，导致 onCreate() 方法中的初始化工作被执行。其中，就包括那个网络请求。而且如果一旦请求失败，比如网络出错啊，就会弹出 Toast 错误提示。那这就很奇怪了，虽然不会带来实际性的功能问题，但是使用在玩手机时莫名弹出一个错误提示，这种体验就不好啦。

像这种问题，还不太好测试，进程间的互相拉起，再加上网络通信错误而发生 UI 上的变化，条件苛刻，很难复现。但其实只要我们在开发中稍微注意一下多进程的问题，就可以很容易地避免这种问题。下面就来聊聊多进程的来龙去脉。

关于进程

大家知道，一个应用中通常包含多个线程，用于处理耗时任务，防止 ANR 之类的错误。但是一个应用其实也能包含多个进程，只是一般用不到而已。

由于 Android 系统特有的机制，会为每个 App 单独分配一个进程，同时赋予一定大小的内存供其使用。这样，进程之间，或者说 App 之间都是独立运行的，彼此不会互相影响。比如，不会发生某一个 App 崩溃出错导致其他 App 也跟着无法使用的状况。

那么这么多进程争夺系统内存等资源，而系统资源是有限的，怎么办呢？别急，有进程优先级。当系统内存资源不足时，为了保证高优先级的进程能够顺畅使用，那些低优先级的进程很容易被系统杀掉，从而释放资源。更多进程优先级的知识，可以阅读文章末尾的参考链接。

为什么要使用多进程

通常，我们应用中的 Activity、Service 等四大组件默认都位于一个进程里面，并且这个进程名称的默认值就是我们给应用定义的包名。既然有了一个默认的进程，为什么还要使用多进程呢？

前面我们说道，系统为每个进程分配的内存是有限的，比如在以前的低端手机上常见是 16M，现在的机器内存更大一些，32M、48M，甚至更高。但是，总是有限的，毕竟一个手机出厂之后 RAM 的大小就定了，总是无法满足所有应用的需求。

当然，你可以在 Application 中通过使用 largeHeap 属性为自己应用所处的进程争取分配更大的内存，就像这样：

<application
    android:icon="@mipmap/ic_launcher"
    android:label="@string/app_name"
    android:largeHeap="true">
    
    ......
    
</application>

但也存在不够用的可能，一旦超出，马上发生 OOM，内存溢出。

所以，一个明智的选择就是使用多进程，将一些看不见的服务、比较独立而又相当占用内存的功能运行在另外一个进程当中，主动分担主进程的内存消耗。常见如，应用中的推送服务，音乐类 App 的后台播放器等等，单独运行在一个进程中。

使用多进程还有一个好处就是，互相拉起。当然，这显得有些流氓，然而你会发现市场上很多全家桶之类的应用确实是这么做的。某种程度上，这种做法也能够保证自家应用的功能更好地服务用户。

如何使用多进程

在项目中使用多进程操作起来非常简单，在 AndroidManafest.xml 清单文件中注册 Activity、Service 等四大组件时，使用 android:process 属性指定进程名即可，如：

<service
      android:name=".ProcessName"
      android:process=":music"
    />

该属性值的命名也是有一定规则的：

如果像上面这样，以冒号 “:” 开头，那么该组件所处的进程就是一个私有进程。当这个组件被启动运行时，该进程随即被创建，并且进程名为应用包名加上这里定义的 ProcessName 名称；

如果是以小写字母开头，该进程就是一个全局进程，可以和其他应用共享，减少资源占用。这里的进程名就是属性值定义的这个字符串。

注意：作为 android:process 属性值的字符串，在名称的定义上，必须符合 Android 包名的命名规范。你不能以数字开头，或者大写字母开头等。否则，编译时会报错。

如果你在调试一个多进程的应用，并且多个进程处于运行状态，在 Android Studio 的 Android Monitor 调试界面，可以直接看到多个进程名同时存在：

使用多进程的注意事项

使用多进程，特别要注意的一点就是：Application 的重复创建。如果你注册四大组件中的任意一个组件时用到了多进程，运行该组件时，都会创建一个新的 Application 对象。关于这一点，在老罗的博客中有所介绍，可以访问文章末尾的参考链接了解相关知识。

多数情况下，我们都会在工程中自定义一个 Application 类，并且将一些全局性的初始化工作放在这个类里面。当这个类多次创建时，如果不对进程加以区分的话，我们的这些初始化工作也会被执行多次。除了影响应用的启动时间，还有可能就会出现其他问题。比如，文章引言部分，我曾经遇到的案例。

对于多进程重复创建 Application 这种情况，只需要在该类中对当前进程加以判断即可。比如，一些主进程内的应用初始化工作只在主进程的 Application 中执行。前面我们提到，主进程默认使用的是应用包名作为进程名，而其他的进程名也是我们自由定义的。所以，判断当前进程是谁，自然也不是难事：

在 Application 中获取当前进程 ID，再根据进程 ID 获取进程名，有选择地做一些初始化工作：

@Override
public void onCreate() {
    super.onCreate();
    String processName = AppUtility.getProcessName(Process.myPid());
    if (getPackageName().equals(processName)) {
        // init
    }
  
}

和

/**
* 根据进程 ID 获取进程名
* @param pid
* @return
*/
public static String getProcessName(int pid){
  ActivityManager am = (ActivityManager) MainApplication.getContext().getSystemService(Context.ACTIVITY_SERVICE);
  List<RunningAppProcessInfo> processInfoList = am.getRunningAppProcesses();
  if (processInfoList == null) {
    return null;
  }
  for (RunningAppProcessInfo processInfo : processInfoList) {
    if (processInfo.pid == pid) {
      return processInfo.processName;
    }
  }
  return null;
}

除了利用 ActivityManager 服务获取当前进程名，还有一种黑科技，不妨看看：

public static String getProcessName() {
  try {
    File file = new File("/proc/" + android.os.Process.myPid() + "/" + "cmdline");
    BufferedReader mBufferedReader = new BufferedReader(new FileReader(file));
    String processName = mBufferedReader.readLine().trim();
    mBufferedReader.close();
    return processName;
  } catch (Exception e) {
    e.printStackTrace();
    return null;
  }
}

这是多进程对 Application 的影响，以及我们使用中的注意事项。前面我们说到，多个进程之间彼此独立，你所定义的那些全局静态数据等，在进程之间是不能直接共享使用的。比如，如果你在 Application 中定义了一个全局的 Activity 数组来管理应用中的 Activity，同时你又用到其他进程运行某些 Activity，那你在应用完全退出这种使用场景下就得多加注意了。

如果你一定要在多进程中通信，有可能就要用到 AIDL 机制，或者利用文件这种数据持久化操作实现。关于 AIDL 的知识，本文就不再深入探讨啦，大家可以自行查找相关资料。

关于多进程，你还可以参考

如果你觉得这篇文章不过瘾，或者想再深入一些了解这方面的相关知识，那你还可以参考这些文章：

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