Android应用程序模块:应用、任务、进程和线程
在大多數(shù)操作系統(tǒng)里,存在獨(dú)立的一個(gè)1對(duì)1的可執(zhí)行文件(如Windows里的exe文件), 它可以產(chǎn)生進(jìn)程,并能和界面圖標(biāo)、應(yīng)用進(jìn)行用戶交互。但在Android里,這是不固定的,理解將這些分散的部分如何進(jìn)行組合是非常重要的。
由于Android這種可靈活變通的,在實(shí)現(xiàn)一個(gè)應(yīng)用不同部分時(shí)你需要理解一些基礎(chǔ)技術(shù):
一個(gè)android包 (簡(jiǎn)稱(chēng) .apk ) ,里面包含應(yīng)用程序的代碼以及資源。這是一個(gè)應(yīng)用發(fā)布,用戶能下載并安裝他們?cè)O(shè)備上的文件。
一個(gè) 任務(wù),通常用戶能當(dāng)它為一個(gè)“應(yīng)用程序”來(lái)啟動(dòng):通常在桌面上會(huì)有一個(gè)圖標(biāo)可以來(lái)啟動(dòng)任務(wù),這是一個(gè)上層的應(yīng)用,可以將你的任務(wù)切換到前臺(tái)來(lái)。
一個(gè)進(jìn)程是一個(gè)底層的代碼運(yùn)行級(jí)別的核心進(jìn)程。通常.apk包里所有代碼運(yùn)行在一個(gè)進(jìn)程里,一個(gè)進(jìn)程對(duì)于一個(gè).apk包;然而, 進(jìn)程標(biāo)簽常用來(lái)改變代碼運(yùn)行的位置,可以是全部的.apk包或者是獨(dú)立的活動(dòng), 接收器, 服務(wù), 或者提供器組件。
任務(wù)
記住關(guān)鍵的一點(diǎn):當(dāng)用戶看到的“應(yīng)用”,無(wú)論實(shí)際是如何處理的,它都是一個(gè)任務(wù)。如果你僅僅通過(guò)一些活動(dòng)來(lái)創(chuàng)建一個(gè).apk包,其中有一個(gè)肯定是上層入口(通過(guò)動(dòng)作的intent-filter以及分類(lèi)android.intent.category.LAUNCHER),然后你的.apk包就創(chuàng)建了一個(gè)單獨(dú)任務(wù),無(wú)論你啟動(dòng)哪個(gè)活動(dòng)都會(huì)是這個(gè)任務(wù)的一部分。
一個(gè)任務(wù),從使用者的觀點(diǎn),他是一個(gè)應(yīng)用程序;對(duì)開(kāi)發(fā)者來(lái)講,它是貫穿活動(dòng)著任務(wù)的一個(gè)或者多個(gè)視圖,或者一個(gè)活動(dòng)棧。當(dāng)設(shè)置Intent.FLAG_ACTIVITY_NEW_TASK標(biāo)志啟動(dòng)一個(gè)活動(dòng)意圖時(shí),任務(wù)就被創(chuàng)建了;這個(gè)意圖被用作任務(wù)的根用途,定義區(qū)分哪個(gè)任務(wù)。如果活動(dòng)啟動(dòng)時(shí)沒(méi)有這個(gè)標(biāo)記將被運(yùn)行在同一個(gè)任務(wù)里(除非你的活動(dòng)以特殊模式被啟動(dòng),這個(gè)后面會(huì)討論)。如果你使用 FLAG_ACTIVITY_NEW_TASK標(biāo)記并且這個(gè)意圖的任務(wù)已經(jīng)啟動(dòng),任務(wù)將被切換到前臺(tái)而不是重新加載。
FLAG_ACTIVITY_NEW_TASK必須小心使用:在用戶看來(lái),一個(gè)新的應(yīng)用程序由此啟動(dòng)。如果這不是你期望的,你想要?jiǎng)?chuàng)建一個(gè)新的任務(wù)。另外,如果用戶需要從桌面退出到他原來(lái)的地方然后使用同樣的意圖打開(kāi)一個(gè)新的任務(wù),你需要使用新的任務(wù)標(biāo)記。否則,如果用戶在你剛啟動(dòng)的任務(wù)里按桌面(HOME)鍵,而不是退出(BACK)鍵,你的任務(wù)以及任務(wù)的活動(dòng)將被放在桌面程序的后面,沒(méi)有辦法再切換過(guò)去。
任務(wù)親和力(Affinities)
一些情況下Android需要知道哪個(gè)任務(wù)的活動(dòng)附屬于一個(gè)特殊的任務(wù),即使該任務(wù)還沒(méi)有被啟動(dòng)。這通過(guò)任務(wù)親和力來(lái)完成,它為任務(wù)中一個(gè)或多個(gè)可能要運(yùn)行的活動(dòng)提供一個(gè)獨(dú)一無(wú)二的靜態(tài)名字。默認(rèn)為活動(dòng)命名的任務(wù)親和力的名字,就是實(shí)現(xiàn)該活動(dòng).apk包的名字。這提供一種通用的特性,對(duì)用戶來(lái)說(shuō),所有在.apk包里的活動(dòng)都是單一應(yīng)用的一部分。
當(dāng)不帶 Intent.FLAG_ACTIVITY_NEW_TASK標(biāo)記啟動(dòng)一個(gè)新的活動(dòng),任務(wù)親和力對(duì)新啟動(dòng)的活動(dòng)將沒(méi)有影響作用:它將一直運(yùn)行在它啟動(dòng)的那個(gè)任務(wù)里。然而,如果使用NEW_TASK標(biāo)記,親和力會(huì)檢測(cè)已經(jīng)存在的任務(wù)是否具有相同的親和力。如果是,該任務(wù)會(huì)被切換到前臺(tái),新的活動(dòng)會(huì)在任務(wù)的最上面被啟動(dòng)。
你可以在你的表現(xiàn)文件里的應(yīng)用程序標(biāo)簽里為.apk包里所有的活動(dòng)設(shè)置你自己的任務(wù)親和力,當(dāng)然也可以為單獨(dú)的活動(dòng)設(shè)置標(biāo)簽。這里有些例子演示如何使用:
如果你的.apk包里包含多個(gè)用戶可啟動(dòng)的上層應(yīng)用程序,那么你可能想要為每個(gè)活動(dòng)分配不同的親和力。這里有一個(gè)不錯(cuò)的協(xié)定,你可以將不同的名字字串加上冒號(hào)附加在.apk包名字的后面 。 例如,”com.android.contacts”的親和力命名可以是”com.android.contacts:Dialer” and “com.android.contacts:ContactsList”。
如果你想替換一個(gè)通知,快捷鍵,或者其它能從外部啟動(dòng)的應(yīng)用程序的內(nèi)部活動(dòng),你需要在你想替換的活動(dòng)里明確的設(shè)置任務(wù)親和力(taskAffinity)。例如,如果你想替換聯(lián)系人詳細(xì)信息瀏覽界面(用戶可以直接操作或者通過(guò)快捷方式調(diào)用),你需要設(shè)置任務(wù)親和力(taskAffinity)為“com.android.contacts”。
啟動(dòng)模式以及啟動(dòng)標(biāo)記
你控制活動(dòng)和任務(wù)通信的最主要的方法是通過(guò)設(shè)置啟動(dòng)模式的屬性以及意圖相應(yīng)的標(biāo)記。這兩個(gè)參數(shù)能以不同的組合來(lái)共同控制活動(dòng)的啟動(dòng)結(jié)果,這在相應(yīng)的文檔里有描述。這里我們只描述一些通用的用法以及幾種不同的組合方式。
你最通常使用的模式是singleTop(除了默認(rèn)為standard模式)。這不會(huì)對(duì)任務(wù)產(chǎn)生什么影響;僅僅是防止在棧頂多次啟動(dòng)同一個(gè)活動(dòng)。
singleTask模式對(duì)任務(wù)有一些影響:它能使得活動(dòng)總是在新的任務(wù)里被打開(kāi)(或者將已經(jīng)打開(kāi)的任務(wù)切換到前臺(tái)來(lái))。使用這個(gè)模式需要加倍小心該進(jìn)程是如何和系統(tǒng)其他部分交互的,它可能影響所有的活動(dòng)。這個(gè)模式最好被用于應(yīng)用程序入口活動(dòng)的標(biāo)記中。(支持MAIN活動(dòng)和LAUNCHER分類(lèi))。
singleInstance啟動(dòng)模式更加特殊,該模式只能當(dāng)整個(gè)應(yīng)用只有一個(gè)活動(dòng)時(shí)使用。
有一種情況你會(huì)經(jīng)常遇到,其它實(shí)體(如搜索管理器SearchManager或者通知管理器NotificationManager)會(huì)啟動(dòng)你的活動(dòng)。這種情況下,你需要使用 Intent.FLAG_ACTIVITY_NEW_TASK標(biāo)記,因?yàn)榛顒?dòng)在任務(wù)(這個(gè)應(yīng)用/任務(wù)還沒(méi)有被啟動(dòng))之外被啟動(dòng)。就像之前描述的一樣, 這種情況下標(biāo)準(zhǔn)特性就是當(dāng)前和任務(wù)和新的活動(dòng)的親和性匹配的任務(wù)將會(huì)切換到前臺(tái),然后在最頂端啟動(dòng)一個(gè)新的活動(dòng)。當(dāng)然,你也可以實(shí)現(xiàn)其它類(lèi)型的特性。
一個(gè)常用的做法就是將Intent.FLAG_ACTIVITY_CLEAR_TOP和NEW_TASK一起使用。這樣做,如果你的任務(wù)已經(jīng)處于運(yùn)行中,任務(wù)將會(huì)被切換到前臺(tái)來(lái), 在棧里的所有的活動(dòng)除了根活動(dòng),都將被清空,根活動(dòng)的onNewIntent(Intent) 方法傳入意圖參數(shù)后被調(diào)用。當(dāng)使用這種方法的時(shí)候singleTop或者singleTask啟動(dòng)模式經(jīng)常被使用,這樣當(dāng)前實(shí)例會(huì)被置入一個(gè)新的意圖,而不是銷(xiāo)毀原先的任務(wù)然后啟動(dòng)一個(gè)新的實(shí)例。
另外你可以使用的一個(gè)方法是設(shè)置活動(dòng)的任務(wù)親和力為空字串(表示沒(méi)有親和力),然后設(shè)置finishOnBackground屬性。如果你想讓用戶給你提供一個(gè)單獨(dú)的活動(dòng)描述的通知,倒不如返回到應(yīng)用的任務(wù)里,這個(gè)比較管用。要指定這個(gè)屬性,不管用戶使用BACK還是HOME,活動(dòng)都會(huì)結(jié)束;如果這個(gè)屬性沒(méi)有指定,按HOME鍵將會(huì)導(dǎo)致活動(dòng)以及任務(wù)還留在系統(tǒng)里,并且沒(méi)有辦法返回到該任務(wù)里。
請(qǐng)確保閱讀過(guò)文檔啟動(dòng)模式屬性(launchMode attribute)以及 意圖標(biāo)記(Intent flags),關(guān)注這些選項(xiàng)的詳細(xì)信息。
進(jìn)程
在Android中,進(jìn)程是應(yīng)用程序的完整實(shí)現(xiàn),而不是用戶通常了解的那樣。他們主要用途很簡(jiǎn)單:
提高穩(wěn)定性和安全性,將不信任或者不穩(wěn)定的代碼移動(dòng)到其他進(jìn)程。
可將多個(gè).apk包運(yùn)行在同一個(gè)進(jìn)程里減少系統(tǒng)開(kāi)銷(xiāo)。
幫助系統(tǒng)管理資源,將重要的代碼放在一個(gè)單獨(dú)的進(jìn)程里,這樣就可以單獨(dú)銷(xiāo)毀應(yīng)用程序的其他部分。
像前面描述的一樣,進(jìn)程的屬性被用來(lái)控制那些有特殊應(yīng)用組件運(yùn)行的進(jìn)程。注意這個(gè)屬性不能違反系統(tǒng)安全: 如果兩個(gè).apk包不能共享同一個(gè)用戶ID,卻試圖運(yùn)行在通一個(gè)進(jìn)程里,這種情況是不被允許的,事實(shí)上系統(tǒng)將會(huì)創(chuàng)建兩個(gè)不同的進(jìn)程。
請(qǐng)查看安全相關(guān)文檔以獲取更多關(guān)于安全限制方面的信息。
線程
每個(gè)進(jìn)程包含一個(gè)或多個(gè)線程。多數(shù)情況下,Android避免在進(jìn)程里創(chuàng)建多余的線程,除非它創(chuàng)建它自己的線程,我們應(yīng)保持應(yīng)用程序的單線程性。一個(gè)重要的結(jié)論就是所有呼叫實(shí)例, 廣播接收器, 以及服務(wù)的實(shí)例都是由這個(gè)進(jìn)程里運(yùn)行的主線程創(chuàng)建的。
注意新的線程不是為活動(dòng),廣播接收器,服務(wù)或者內(nèi)容提供器實(shí)例創(chuàng)建:這些應(yīng)用程序的組件在進(jìn)程里被實(shí)例化(除非另有說(shuō)明,都在同一個(gè)進(jìn)程處理),實(shí)際上是進(jìn)程的主線程。這說(shuō)明當(dāng)系統(tǒng)調(diào)用時(shí)這些組件(包括服務(wù))不需要進(jìn)程遠(yuǎn)距離或者封鎖操作(就像網(wǎng)絡(luò)呼叫或者計(jì)算循環(huán)),因?yàn)檫@將阻止進(jìn)程中的所有其他組件。你可以使用標(biāo)準(zhǔn)的線程 類(lèi)或者Android的HandlerThread 類(lèi)去對(duì)其它線程執(zhí)行遠(yuǎn)程操作。
這里有一些關(guān)于創(chuàng)建線程規(guī)則的例外:
呼叫IBinder或者IBinder實(shí)現(xiàn)的接口,如果該呼叫來(lái)自其他進(jìn)程,你可以通過(guò)線程發(fā)送的IBinder或者本地進(jìn)程中的線程池呼叫它們,從進(jìn)程的主線程呼叫是不可以的。特殊情況下,呼叫一個(gè)服務(wù)的IBinder可以這樣處理。(雖然在服務(wù)里呼叫方法在主線程里已經(jīng)完成。)這意味著IBinder接口的實(shí)現(xiàn)必須要有一種線程安全的方法,這樣任意線程才能同時(shí)訪問(wèn)它。
呼叫由正在被調(diào)用的線程或者主線程以及IBinder派發(fā)的內(nèi)容提供器的主方法。被指定的方法在內(nèi)容提供器的類(lèi)里有記錄。這意味著實(shí)現(xiàn)這些方法必須要有一種線程安全的模式,這樣任意其它線程同時(shí)可以訪問(wèn)它。
呼叫視圖以及由視圖里正在運(yùn)行的線程組成的子類(lèi)。通常情況下,這會(huì)被作為進(jìn)程的主線程,如果你創(chuàng)建一個(gè)線程并顯示一個(gè)窗口,那么繼承的窗口視圖將從那個(gè)線程里啟動(dòng)。
總結(jié)
以上是生活随笔為你收集整理的Android应用程序模块:应用、任务、进程和线程的全部?jī)?nèi)容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。
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