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android开发入门课程之进程讲解-武汉北大青鸟

来源:武汉北大青鸟鲁广校区   发表时间:2013-10-02 11:03

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  android开发入门课程之进程讲解-武汉北大青鸟

  在大多数其他平台的开发中,每个开发人员对自己应用的进程模型都有非常清晰的了解。比如,一个控制台程序,你可以想见它从main函数开始启动一个进程,到main函数结束,进程执行完成退出;在UI程序中,往往是有一个消息循环在跑,当接受到Exit消息后,退出消息循环结束进程。在该程序运行过程中,启动了什么进程,和第三方进程进行通信等等操作,每个开发者都是心如明镜一本帐算得清清楚楚。进程边界,在这里,犹如国界一般,每一次穿越都会留下深深的印迹。

  在Android程序中,开发人员可以直接感知的,往往是Task而已。倍感清晰的,是组件边界,而进程边界变得难以琢磨,甚至有了进程托管一说。Android中不但剥夺了手工锻造内存权力,连手工处置进程的权责,也毫不犹豫的独占了。

  当然,Android隐藏进程细节,并不是刻意为之,而是自然而然水到渠成的。如果,我们把传统的应用称为面向进程的开发,那么,在Android中,我们做得就是面向组件的开发。从前面的内容可以知道,Android组件间的跳转和通信,都是在第三方介入的前提下进行,正由于这种介入,使得两个组件一般不会直接发生联系(于Service的通信,是不需要第三方介入的,因此Android把它部假设成为穿越进程边界,统一基于RPC来通信,这样,也是为了掩盖进程细节...),其中是否穿越进程边界也就变得不重要。因此,如果这时候,还需要开发者关注进程,就会变得很奇怪,很费解,干脆,Android将所有的进程一并托管去了,上层无须知道进程的生死和通信细节。

  在Android的底层,进程构造了底部的一个运行池,不是Task中的各个Activity组件,其他三大组件Service、Content Provider、Broadcast Receiver,都是寄宿在底层某个进程中,进行运转。在这里,进程更像一个资源池(概念形如线程池,上层要用的时候取一个出来就好,而不关注具体取了哪一个...),只是为了承载各个组件的运行,而各个组件直接的逻辑关系,它们并不关心。但我们可以想象,为了保证整体性,在默认情况下,Android肯定倾向于将同一Task、同一应用的各个组件扔进同一个进程内,但是当然,出于效率考虑,Android也是允许开发者进行配置。

  在Android中,整体的(将影响其中各个组件...)和底下各个组件,都可以设置属性,相同属性的组件将扔到同一个进程中运行。常见的使用场景,是通过配置的process属性,将不同的相关应用,塞进一个进程,使得它们可以同生共死。还有就是将经常和某个Service组件进行通信的组件,放入同一个进程,因为与Service通信是个密集操作,走的是RPC,开销不小,通过配置,可以变成进程内的直接引用,消耗颇小。

  除了通过属性,不同的组件还有一些特殊的配置项,以Content Provider为例(通过项进行配置...)。项有一个mutiprocess的属性,默认值为false,这意味着Content Provider,会在提供该组件的应用所在进程构造一个实例,第三方想使用就需要经由RPC传输数据。这种模式,对于构造开销大,数据传输开销小的场合是非常适用的,并且可能提高缓存的效果。但是,如果是数据传输很大,抑或是希望在此提高传输的效率,就需要将mutiprocess设置成true,这样,Content Provider就会在每一个调用它的进程中构造一个实例,避免进程通信的开销。

  既然,是Android系统帮助开发人员托管了进程,那么就需要有一整套纷繁的算法去执行回收逻辑。Android中各个进程的生死,和运行在其中的各个组件有着密切的联系,进程们依照其上组件的特点,被排入一个优先级体系,在需要回收时,从低优先级到高优先级回收。Android进程共分为五类优先级,分别是:Foreground Process, Visible Process, Service Process, Background Process, Empty Process。顾名思义不难看出,这说明,越和用户操作紧密相连的,越是正与用户交互的,优先级越高,越难被回收。具体详情,参见:guide/ics/fundamentals.html#proclife。

  有了优先级,还需要有良好的回收时机。回收太早,缓存命中概率低可能引起不断的创造进程销毁进程,池的优势荡然无存;回收的太晚,整体开销大,系统运行效率降低,好端端的法拉利可能被糟蹋成一枚QQ老爷车。Android的进程回收,重要的是考量内存开销,以及电量等其他资源状况,此外每个进程承载的组件数量、单个应用开辟的进程数量等数量指标,也是作为衡量的一个重要标识。另外,一些运行时的时间开销,也被严格监控,启动慢的进程会很被强行kill掉。Android会定时检查上述参数,也会在一些很可能发生进程回收的时间点,比如某个组件执行完成后,来做回收的尝试。

  从用户体验角度来看,Android的进程机制,会有很可喜的一面,有的程序启动速度很慢,但是在资源充沛的前提下,你反复的退出再使用,则启动变得其快速(进程没死,只是从后台弄到了前台),这就是拜进程托管所赐的。当然,可喜的另一面就是可悲了,Android的托管算法,还时不时的展现其幼稚的一面,明明用户已经明显感觉到操作系统运行速度下降了,打开任务管理器一看,一票应用还生龙活虎的跳跃着,必须要手动帮助它们终结生命找到坟墓,这使得任务管理器基本成为Android的装机必备软件。

  从开发角度上来看,Android这套进程机制,解放了开发者的手脚。开发人员不需要处心积虑的构造一个后台进程偷偷默默监听某个时间,并尝试用各种各样的守护手段,把自己的进程锻造的犹如不死鸟一辉一般,进程生死的问题,已经原理了普通开发人员需要管理的范畴内。但同时,于GC和人肉内存管理的争议一样,所有开发人员都不相信算法能比自己做得效率更高更出色。但我一直坚信一点,所有效率的优势都会随着算法的不断改良硬件的不断提升而消失殆尽,只有开发模式的简洁不会随时间而有任何变化。

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作者: 武汉北大青鸟 原载: 武汉北大青鸟鲁广校区www.027hpit.com
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