Android进程间和线程间通信方式

Android进程间和线程间通信方式,第1张

        进程:是具有一定独立功能的程序关于某个数据集合上的一次运行活动,进程是系统进行资源分配和调度的一个独立单位。

  线程:是进程的一个实体,是CPU调度和分派的基本单位,它是比进程更小的能独立运行的基本单位。线程自己基本上不拥有系统资源,只拥有一些在运行中必不可少的资源(如程序计数器,一组寄存器和栈),但是它可与同属一个进程的其他的线程共享进程所拥有的全部资源。

  区别:

  (1)、一个程序至少有一个进程,一个进程至少有一个线程;

  (2)、线程的划分尺度小于进程,使得多线程程序的并发性高;

  (3)、进程在执行过程中拥有独立的内存单元,而多个线程共享内存,但线程之间没有单独的地址空间,一个线程死掉就等于整个进程死掉。

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一、Android进程间通信方式

1.Bundle

  由于Activity,Service,Receiver都是可以通过Intent来携带Bundle传输数据的,所以我们可以在一个进程中通过Intent将携带数据的Bundle发送到另一个进程的组件。

  缺点:无法传输Bundle不支持的数据类型。

2.ContentProvider

  ContentProvider是Android四大组件之一,以表格的方式来储存数据,提供给外界,即Content Provider可以跨进程访问其他应用程序中的数据。用法是继承ContentProvider,实现onCreate,query,update,insert,delete和getType方法,onCreate是负责创建时做一些初始化的工作,增删查改的方法就是对数据的查询和修改,getType是返回一个String,表示Uri请求的类型。注册完后就可以使用ContentResolver去请求指定的Uri。

3.文件

  两个进程可以到同一个文件去交换数据,我们不仅可以保存文本文件,还可以将对象持久化到文件,从另一个文件恢复。要注意的是,当并发读/写时可能会出现并发的问题。

4.Broadcast

  Broadcast可以向android系统中所有应用程序发送广播,而需要跨进程通讯的应用程序可以监听这些广播。

5.AIDL方式

  Service和Content Provider类似,也可以访问其他应用程序中的数据,Content Provider返回的是Cursor对象,而Service返回的是Java对象,这种可以跨进程通讯的服务叫AIDL服务。

         AIDL通过定义服务端暴露的接口,以提供给客户端来调用,AIDL使服务器可以并行处理,而Messenger封装了AIDL之后只能串行运行,所以Messenger一般用作消息传递。

6.Messenger

  Messenger是基于AIDL实现的,服务端(被动方)提供一个Service来处理客户端(主动方)连接,维护一个Handler来创建Messenger,在onBind时返回Messenger的binder。

  双方用Messenger来发送数据,用Handler来处理数据。Messenger处理数据依靠Handler,所以是串行的,也就是说,Handler接到多个message时,就要排队依次处理。

7.Socket

  Socket方法是通过网络来进行数据交换,注意的是要在子线程请求,不然会堵塞主线程。客户端和服务端建立连接之后即可不断传输数据,比较适合实时的数据传输

二、Android线程间通信方式

  一般说线程间通信主要是指主线程(也叫UI线程)和子线程之间的通信,主要有以下两种方式:

1.AsyncTask机制

  AsyncTask,异步任务,也就是说在UI线程运行的时候,可以在后台的执行一些异步的 *** 作;AsyncTask可以很容易且正确地使用UI线程,AsyncTask允许进行后台 *** 作,并在不显示使用工作线程或Handler机制的情况下,将结果反馈给UI线程。但是AsyncTask只能用于短时间的 *** 作(最多几秒就应该结束的 *** 作),如果需要长时间运行在后台,就不适合使用AsyncTask了,只能去使用Java提供的其他API来实现。

2.Handler机制

  Handler,继承自Object类,用来发送和处理Message对象或Runnable对象;Handler在创建时会与当前所在的线程的Looper对象相关联(如果当前线程的Looper为空或不存在,则会抛出异常,此时需要在线程中主动调用Looper.prepare()来创建一个Looper对象)。使用Handler的主要作用就是在后面的过程中发送和处理Message对象和让其他的线程完成某一个动作(如在工作线程中通过Handler对象发送一个Message对象,让UI线程进行UI的更新,然后UI线程就会在MessageQueue中得到这个Message对象(取出Message对象是由其相关联的Looper对象完成的),并作出相应的响应)。

三、Android两个子线程之间通信

  面试的过程中,有些面试官可能会问Android子线程之间的通信方式,由于绝大部分程序员主要关注的是Android主线程和子线程之间的通信,所以这个问题很容易让人懵逼。

  主线程和子线程之间的通信可以通过主线程中的handler把子线程中的message发给主线程中的looper,或者,主线程中的handler通过post向looper中发送一个runnable。但looper默认存在于main线程中,子线程中没有Looper,该怎么办呢?其实原理很简单,把looper绑定到子线程中,并且创建一个handler。在另一个线程中通过这个handler发送消息,就可以实现子线程之间的通信了。

  子线程创建handler的两种方式:

  方式一:给子线程创建Looper对象:

new Thread(new Runnable() {

            public void run() { 

                Looper.prepare()  // 给这个Thread创建Looper对象,一个Thead只有一个Looper对象

                Handler handler = new Handler(){ 

                    @Override 

                    public void handleMessage(Message msg) { 

                        Toast.makeText(getApplicationContext(), "handleMessage", Toast.LENGTH_LONG).show() 

                    } 

                } 

                handler.sendEmptyMessage(1) 

                Looper.loop()// 不断遍历MessageQueue中是否有消息

            } 

        }).start()

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       方式二:获取主线程的looper,或者说是UI线程的looper:

new Thread(new Runnable() {

            public void run() { 

                Handler handler = new Handler(Looper.getMainLooper()){ // 区别在这!!! 

                    @Override 

                    public void handleMessage(Message msg) { 

                        Toast.makeText(getApplicationContext(), "handleMessage", Toast.LENGTH_LONG).show() 

                    } 

                } 

                handler.sendEmptyMessage(1) 

            } 

        }).start()

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到这里,我们要聊一下线程通信的内容;

首先,我们抛开语言不谈,先看看比较基础的东西,线程间通信的方式;其实也就是哪几种(我这里说的,是我的所谓的知道的。。。)事件,消息队列,信号量,条件变量(锁算不算?我只是认为是同步的一种);所以我们也就是要把这些掌握了,因为各有各的好处嘛;

条件变量我放到了上面的线程同步里面讲了,我总感觉这算是同步的一种,没有很多具体信息的沟通;同时吧,我认为条件变量比较重要,因为这种可以应用于线程池的 *** 作上;所以比较重要;这里,抛开条件变量不谈,我们看看其他的东西;

1、消息队列:

queue 模块下提供了几个阻塞队列,这些队列主要用于实现线程通信。在 queue 模块下主要提供了三个类,分别代表三种队列,它们的主要区别就在于进队列、出队列的不同。

关于这三个队列类的简单介绍如下:

queue.Queue(maxsize=0):代表 FIFO(先进先出)的常规队列,maxsize 可以限制队列的大小。如果队列的大小达到队列的上限,就会加锁,再次加入元素时就会被阻塞,直到队列中的元素被消费。如果将 maxsize 设置为 0 或负数,则该队列的大小就是无限制的。

queue.LifoQueue(maxsize=0):代表 LIFO(后进先出)的队列,与 Queue 的区别就是出队列的顺序不同。

PriorityQueue(maxsize=0):代表优先级队列,优先级最小的元素先出队列。

这三个队列类的属性和方法基本相同, 它们都提供了如下属性和方法:

Queue.qsize():返回队列的实际大小,也就是该队列中包含几个元素。

Queue.empty():判断队列是否为空。

Queue.full():判断队列是否已满。

Queue.put(item, block=True, timeout=None):向队列中放入元素。如果队列己满,且 block 参数为 True(阻塞),当前线程被阻塞,timeout 指定阻塞时间,如果将 timeout 设置为 None,则代表一直阻塞,直到该队列的元素被消费;如果队列己满,且 block 参数为 False(不阻塞),则直接引发 queue.FULL 异常。

Queue.put_nowait(item):向队列中放入元素,不阻塞。相当于在上一个方法中将 block 参数设置为 False。

Queue.get(item, block=True, timeout=None):从队列中取出元素(消费元素)。如果队列已满,且 block 参数为 True(阻塞),当前线程被阻塞,timeout 指定阻塞时间,如果将 timeout 设置为 None,则代表一直阻塞,直到有元素被放入队列中; 如果队列己空,且 block 参数为 False(不阻塞),则直接引发 queue.EMPTY 异常。

Queue.get_nowait(item):从队列中取出元素,不阻塞。相当于在上一个方法中将 block 参数设置为 False。

其实我们想想,这个队列,是python进行封装的,那么我们可以用在线程间的通信;同时也是可以用做一个数据结构;先进先出就是队列,后进先出就是栈;我们用这个栈写个十进制转二进制的例子:

没毛病,可以正常的打印;其中需要注意的就是,maxsize在初始化的时候如果是0或者是个负数的话,那么就会是不限制大小;

那么其实我们想想,我们如果用做线程通信的话,我们两个线程,可以把队列设置为1的大小,如果是1对多,比如是创建者和消费者的关系,我们完全可以作为消息队列,比如说创建者一直在创建一些东西,然后放入到消息队列里面,然后供消费着使用;就是一个很好的例子;所以,其实说是消息队列,也就是队列,没差;

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下面来看一下事件

Event 是一种非常简单的线程通信机制,一个线程发出一个 Event,另一个线程可通过该 Event 被触发。

Event 本身管理一个内部旗标,程序可以通过 Event 的 set() 方法将该旗标设置为 True,也可以调用 clear() 方法将该旗标设置为 False。程序可以调用 wait() 方法来阻塞当前线程,直到 Event 的内部旗标被设置为 True。

Event 提供了如下方法:

is_set():该方法返回 Event 的内部旗标是否为True。

set():该方法将会把 Event 的内部旗标设置为 True,并唤醒所有处于等待状态的线程。

clear():该方法将 Event 的内部旗标设置为 False,通常接下来会调用 wait() 方法来阻塞当前线程。

wait(timeout=None):该方法会阻塞当前线程。

这里我想解释一下;其实对于事件来说,事件可以看成和条件变量是一样的,只是我们说说不一样的地方;

1、对于事件来说,一旦触发了事件,也就是说,一旦set为true了,那么就会一直为true,需要clear调内部的标志,才能继续wait;但是conditon不是,他是一次性的唤醒其他线程;

2、conditon自己带锁;事件呢?不是的;没有自己的锁;比如说有一个存钱的线程,有一个是取钱的线程;那么存钱的线程要存钱;需要怎么办呢?1、发现银行没有钱了(is_set判断);2、锁住银行;3、存钱;4、释放银行;5、唤醒事件;对于取钱的人;1、判断是否有钱;2、被唤醒了,然后锁住银行;3、开始取钱;4、清理告诉存钱的人,我没钱了(clear);5、释放锁;6、等着钱存进去;

其实说白了,就是记住一点;这个旗标需要自己clear就对了

写个例子,怕以后忘了怎么用;

其实时间和信号量比较像;但是信号量不用自己清除标志位;但是事件是需要的;


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原文地址: http://outofmemory.cn/yw/8167165.html

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