Android 多进程介绍

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在Android中，默认情况下，同一应用的所有组件均运行在同一进程中，且大多数应用都不会改变这一点。不过，单进程开发并不是Android应用的全部，今天我们就来说说Android中的多进程开发以及多进程的使用场景。

多进程介绍

本篇文章内容基于Android Developer官网

进程

我们都知道Android系统是基于Linux改造而来的，进程系统也是一脉相承，进程，其实就是程序的具体实现。当程序第一次启动，Android会启动一个Linux进程（具体由Zygote fork出来）以及一个主线程，默认的情况下，所有组件都将运行在该进程内。同一个应用由系统分配一个独立的Linux账户，该应用的产生的所有进程，都会是这同一个Linux账户。

使用多进程

在开发中，我们通常会使用修改清单文件的android:process来达到多进程的目的。activity、service、receiver 和 provider均支持android:process属性，此属性可以指定该组件应在哪个进程运行。如果android:process的value值以冒号开头的话，那么该进程就是私有进程，如果是以其他字符开头，那么就是公有进程，拥有相同 ShareUID 的不同应用可以跑在同一进程里，后续我会专门针对公私有进程做个试验。另外，我们还可以通过设置application的android:process属性，来设置所有组件的默认进程。

至于创建进程的具体源码分析，网上有一篇很详细的文章，在这就不重复造轮子了，有需要的朋友可以前往 理解Android进程创建流程

还有一种方法开启进程，是通过JNI，利用C/C++，调用fork()方法来生成子进程，一般开发者会利用这种方法来做一些daemon进程，来实现防杀，保活等效果，不过不是太推荐，这么做，毕竟Android生态系统需要大家维护。

进程生命周期

刚刚聊了一下进程的“生”，作为一个生命周期，是时候该聊聊进程的“死”了。这里再次呼吁一下大家能正视进程的“死”，合理的利用多进程，适当的杀死不必要的进程才是本篇文章所关注的焦点，我们不要把“永生”作为自己的实现目标，Android设备内存就那么大，就像地球一样，大家都永生了，生态系统就会破坏。那么Android系统是如何维护这个生态系统的呢？

其实也是类似于现实生活中的优胜略汰，Android利用重要性层次结构，就是将最重要的保留，杀掉不重要的进程。Android将重要性层次结构分为5个层级，分为了：（以下5级描述节选自Android进程生命周期）

前台进程

用户当前操作所必需的进程。如果一个进程满足以下任一条件，即视为前台进程：

托管用户正在交互的 Activity（已调用 Activity 的 onResume() 方法）

托管某个 Service，后者绑定到用户正在交互的 Activity

托管正在“前台”运行的 Service（服务已调用 startForeground()）

托管正执行一个生命周期回调的 Service（onCreate()、onStart() 或 onDestroy()）

托管正执行其 onReceive() 方法的 BroadcastReceiver

通常，在任意给定时间前台进程都为数不多。只有在内存不足以支持它们同时继续运行这一万不得已的情况下，系统才会终止它们。 此时，设备往往已达到内存分页状态，因此需要终止一些前台进程来确保用户界面正常响应。

这就需要依靠系统的资源。

可见进程

没有任何前台组件、但仍会影响用户在屏幕上所见内容的进程。 如果一个进程满足以下任一条件，即视为可见进程：

托管不在前台、但仍对用户可见的 Activity（已调用其 onPause() 方法）。例如，如果前台 Activity 启动了一个对话框，允许在其后显示上一 Activity，则有可能会发生这种情况。

托管绑定到可见（或前台）Activity 的 Service。

可见进程被视为是极其重要的进程，除非为了维持所有前台进程同时运行而必须终止，否则系统不会终止这些进程。

服务进程

正在运行已使用 startService() 方法启动的服务且不属于上述两个更高类别进程的进程。尽管服务进程与用户所见内容没有直接关联，但是它们通常在执行一些用户关心的操作（例如，在后台播放音乐或从网络下载数据）。因此，除非内存不足以维持所有前台进程和可见进程同时运行，否则系统会让服务进程保持运行状态。

后台进程

包含目前对用户不可见的 Activity 的进程（已调用 Activity 的 onStop() 方法）。这些进程对用户体验没有直接影响，系统可能随时终止它们，以回收内存供前台进程、可见进程或服务进程使用。 通常会有很多后台进程在运行，因此它们会保存在 LRU （最近最少使用）列表中，以确保包含用户最近查看的 Activity 的进程最后一个被终止。如果某个 Activity 正确实现了生命周期方法，并保存了其当前状态，则终止其进程不会对用户体验产生明显影响，因为当用户导航回该 Activity 时，Activity 会恢复其所有可见状态。 有关保存和恢复状态的信息，请参阅 Activity文档。

空进程

不含任何活动应用组件的进程。保留这种进程的的唯一目的是用作缓存，以缩短下次在其中运行组件所需的启动时间。 为使总体系统资源在进程缓存和底层内核缓存之间保持平衡，系统往往会终止这些进程。

根据进程中当前活动组件的重要程度，Android 会将进程评定为它可能达到的最高级别。例如，如果某进程托管着服务和可见 Activity，则会将此进程评定为可见进程，而不是服务进程。

此外，一个进程的级别可能会因其他进程对它的依赖而有所提高，即服务于另一进程的进程其级别永远不会低于其所服务的进程。 例如，如果进程 A 中的内容提供程序为进程 B 中的客户端提供服务，或者如果进程 A 中的服务绑定到进程 B 中的组件，则进程 A 始终被视为至少与进程 B 同样重要。

由于运行服务的进程其级别高于托管后台 Activity 的进程，因此启动长时间运行操作的 Activity 最好为该操作启动服务，而不是简单地创建工作线程，当操作有可能比 Activity 更加持久时尤要如此。例如，正在将图片上传到网站的 Activity 应该启动服务来执行上传，这样一来，即使用户退出 Activity，仍可在后台继续执行上传操作。使用服务可以保证，无论 Activity 发生什么情况，该操作至少具备“服务进程”优先级。 同理，广播接收器也应使用服务，而不是简单地将耗时冗长的操作放入线程中。

Low Memory Killer

进程按照状态分完重要性之后，就要开始杀进程了。Android的Low Memory Killer基于Linux的OOM机制，在Linux中，内存是以页面(page)为单位，当申请页面分配不足的时候，系统会通过Low Memory Killer来杀掉bad进程，释放内存。Low Memory Killer会根据进程的adj级别以及所占的内存，来决定是否杀掉该进程，adj越大，占用内存越多，进程越容易被杀掉。

关于adj的分级，我们可以参考ProcessList.java，这里面的常量定义了ADJ的分级。（7.0以后的adj分级与之前的不太一样(Processlist.java-Nougat)，这个我们后续可以研究一下具体的改动是什么）

adj分级：

UNKNOWN_ADJ = 16

级别最低级的进程，通常是被缓存的进程，但是系统也不清楚缓存的内容。

CACHED_APP_MAX_ADJ = 15

这是一个只托管不可见的活动的进程，因此可以在没有任何中断的情况下被杀死。

CACHED_APP_MIN_ADJ = 9

缓存进程，没有英文解释。

SERVICE_B_ADJ = 8

不活跃的服务，不想adj=5的服务那么活跃。

PS:这里说一句，在root以后，有的系统优化大师，会把所有服务统一调成adj=8这个级别，来达到内存优化的目的，后面我们会说到。

PREVIOUS_APP_ADJ = 7

被切换的进程，一般是用户前一个使用的进程。两个应用来回切换，那么前一个应用一般adj设置为7。

HOME_APP_ADJ = 6

与主应用程序有交互的进程。

SERVICE_ADJ = 5

活跃的服务进程。

HEAVY_WEIGHT_APP_ADJ = 4

高权重进程

BACKUP_APP_ADJ = 3

正在备份的进程

PERCEPTIBLE_APP_ADJ = 2

可感知进程（通常是前台Service进程）

VISIBLE_APP_ADJ = 1

可见进程

FOREGROUND_APP_ADJ = 0

前台进程

剩下的就是adj值为负数的进程，基本上都是系统集成，不在本文的讨论范围内。负数进程是不会被lmk杀掉的。

如何查看进程优先级

首先通过 adb shell ps 指令查找对应进程的pid

然后通过 adb shell cat /proc/${pid}/oom_adj（设备需要root）返回对应进程的adj值。

还可以把oom_adj替换成oom_score或者oom_score_adj来查看这两项的数值，当oom_adj相同时，LowMemoryKiller会根据oom_score_adj和RSS内存大小来杀掉对应的进程。

查看设备的内存临界值

我们可以通过adb shell cat 查看下面两个文件

/sys/module/lowmemorykiller/parameters/adj

/sys/module/lowmemorykiller/parameters/minfree

（这里请注意，这两个文件是只可以写入的，cat之前请先用chmod赋予权限。）

adj 代表的是oom_score_adj的值，对应的minfree则代表内存临界值。

比如我的测试机小米4C测试机对应的值就是：

adj: 0,58,117,176,529,1000

这个值其实是oom_score_adj的值，用这个值*17再除1000四舍五入取整数，就是对应的adj的值，例如第二个值58即为 58*17/1000 = 1，对应的adj也就是1，所以这6个值对应的adj是0，1，2，3，9，15。1000默认就是15

minfree: 18432,23040,27648,32256,56250,81250

这个值是页值，一页等于4KB，换算成MB大概是72，90，108，126，220，318

当可用内存小于318MB的时候，系统开始杀adj=15的进程，以此类推。

小结

以上，我们大概了解了一下Android进程、多进程、生命周期以及Low Memory Killer的相关知识。至于如何运用到实际开发当中，我们在下一篇文章《Android多进程使用场景》中继续探讨。

Android HTTP 任务调度

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