Android開發中多進程共享數據簡析

 背景 最近在工作中遇到一個需求，需要在接收到推送的時候將推送獲得的數據存起來，以供app啟動時使用。我們會認為這不是So easy嗎？只要把數據存到SharedPreferences中，然後讓app打開同一個SharedPreferences讀取數據就可以了。但是在實際的測試中，我們發現推送進程存入的數據，並不能在app進程中獲得。所以這是為什麼呢，也許聰明的讀者從我們上面的陳述中已經發現了原因，因為我們有兩個進程，推送進程負責將推送數據存入，而app進程負責讀取，但是正是由於是兩個進程，如果它們同時存在，它們各自在內存中保持了自己的SP對象和數據，在推送進程中的存入並不能在app進程體現出來，並且可能會被app進程刷掉更改的數據。那麼我們怎麼做才能讓這兩邊共享數據呢？請看下面陳述。

一、多進程支持的SharedPreferences（不推薦）
我們原來的做法是使用SharedPreferences, 自然而然想到，SharedPreferences 在MODE_PRIVATE MODE_PUBLIC 之外其實還可以設置多進程的Flag ———— MODE_MULTI_PROCESS

復制代碼 代碼如下:SharedPreferences myPrefs = context.getSharedPreferences(MY_FILE_NAME, Context.MODE_MULTI_PROCESS | Context.MODE_PRIVATE);
一旦我們設置了這個Flag，每次調用Context.getSharedPreferences 的時候系統會重新從SP文件中讀入數據，因此我們在使用的時候每次讀取和存入都要使用Context.getSharedPreferences 重新獲取SP實例。即使是這樣，由於SP本質上並不是多進程安全的，所以還是無法保證數據的同步，因此該方法我們並沒有使用，我們也不推薦使用。

二、Tray
如果SP不是多進程安全的，那麼是否有多進程安全的，又有SP功能的第三方項目呢。答案是有的，Tray——一個多進程安全的SharedPreferences，我們可以在Github上找到它，如果是AndroidStudio,可以直接使用Gradle引入，可謂是十分方便，如下是使用的代碼，十分簡單，沒有apply commit，看起來比SP還要簡單。

 // create a preference accessor. This is for global app preferences.
final AppPreferences appPreferences = new AppPreferences(getContext()); // this Preference comes for free from the library
// save a key value pair
appPreferences.put("key", "lorem ipsum");

// read the value for your key. the second parameter is a fallback (optional otherwise throws)
final String value = appPreferences.getString("key", "default");
Log.v(TAG, "value: " + value); // value: lorem ipsum

// read a key that isn't saved. returns the default (or throws without default)
final String defaultValue = appPreferences.getString("key2", "default");
Log.v(TAG, "value: " + defaultValue); // value: default

但是最終我們並沒有選擇使用它，主要的原因是它需要minSdk 為15，而我們是支持sdk14的，所以只能果斷放棄了。

三、ContentProvider
既然Tray不支持sdk15以下的，那麼我們是否可以使用Tray的原理自己實現一個呢？在閱讀Tray的源碼時我們發現其實它是在ContentProvider的基礎上做的，而ContentProvider是Android官方支持的多進程安全的。以下是使用ContentProvider的一個例子。

 public class ArticlesProvider extends ContentProvider { 
  private static final String LOG_TAG = "shy.luo.providers.articles.ArticlesProvider"; 
 
  private static final String DB_NAME = "Articles.db"; 
  private static final String DB_TABLE = "ArticlesTable"; 
  private static final int DB_VERSION = 1; 
 
  private static final String DB_CREATE = "create table " + DB_TABLE + 
              " (" + Articles.ID + " integer primary key autoincrement, " + 
              Articles.TITLE + " text not null, " + 
              Articles.ABSTRACT + " text not null, " + 
              Articles.URL + " text not null);"; 
 
  private static final UriMatcher uriMatcher; 
  static { 
      uriMatcher = new UriMatcher(UriMatcher.NO_MATCH); 
      uriMatcher.addURI(Articles.AUTHORITY, "item", Articles.ITEM); 
      uriMatcher.addURI(Articles.AUTHORITY, "item/#", Articles.ITEM_ID); 
      uriMatcher.addURI(Articles.AUTHORITY, "pos/#", Articles.ITEM_POS); 
  } 
 
  private static final HashMap<String, String> articleProjectionMap; 
  static { 
      articleProjectionMap = new HashMap<String, String>(); 
      articleProjectionMap.put(Articles.ID, Articles.ID); 
      articleProjectionMap.put(Articles.TITLE, Articles.TITLE); 
      articleProjectionMap.put(Articles.ABSTRACT, Articles.ABSTRACT); 
      articleProjectionMap.put(Articles.URL, Articles.URL); 
  } 
 
  private DBHelper dbHelper = null; 
  private ContentResolver resolver = null; 
 
  @Override 
  public boolean onCreate() { 
      Context context = getContext(); 
      resolver = context.getContentResolver(); 
      dbHelper = new DBHelper(context, DB_NAME, null, DB_VERSION); 
 
      Log.i(LOG_TAG, "Articles Provider Create"); 
 
      return true; 
  } 
 
  @Override 
  public String getType(Uri uri) { 
      switch (uriMatcher.match(uri)) { 
      case Articles.ITEM: 
          return Articles.CONTENT_TYPE; 
      case Articles.ITEM_ID: 
      case Articles.ITEM_POS: 
          return Articles.CONTENT_ITEM_TYPE; 
      default: 
          throw new IllegalArgumentException("Error Uri: " + uri); 
      } 
  } 
 
  @Override 
  public Uri insert(Uri uri, ContentValues values) { 
      if(uriMatcher.match(uri) != Articles.ITEM) { 
          throw new IllegalArgumentException("Error Uri: " + uri); 
      } 
 
      SQLiteDatabase db = dbHelper.getWritableDatabase(); 
 
      long id = db.insert(DB_TABLE, Articles.ID, values); 
      if(id < 0) { 
          throw new SQLiteException("Unable to insert " + values + " for " + uri); 
      } 
 
      Uri newUri = ContentUris.withAppendedId(uri, id); 
      resolver.notifyChange(newUri, null); 
 
      return newUri; 
  } 
 
  @Override 
  public int update(Uri uri, ContentValues values, String selection, String[] selectionArgs) { 
      SQLiteDatabase db = dbHelper.getWritableDatabase(); 
      int count = 0; 
 
      switch(uriMatcher.match(uri)) { 
      case Articles.ITEM: { 
          count = db.update(DB_TABLE, values, selection, selectionArgs); 
          break; 
      } 
      case Articles.ITEM_ID: { 
          String id = uri.getPathSegments().get(1); 
          count = db.update(DB_TABLE, values, Articles.ID + "=" + id 
                  + (!TextUtils.isEmpty(selection) ? " and (" + selection + ')' : ""), selectionArgs); 
          break; 
      } 
      default: 
          throw new IllegalArgumentException("Error Uri: " + uri); 
      } 
 
      resolver.notifyChange(uri, null); 
 
      return count; 
  } 
 
  @Override 
  public int delete(Uri uri, String selection, String[] selectionArgs) { 
      SQLiteDatabase db = dbHelper.getWritableDatabase(); 
      int count = 0; 
 
      switch(uriMatcher.match(uri)) { 
      case Articles.ITEM: { 
          count = db.delete(DB_TABLE, selection, selectionArgs); 
          break; 
      } 
      case Articles.ITEM_ID: { 
          String id = uri.getPathSegments().get(1); 
          count = db.delete(DB_TABLE, Articles.ID + "=" + id 
                  + (!TextUtils.isEmpty(selection) ? " and (" + selection + ')' : ""), selectionArgs); 
          break; 
      } 
      default: 
          throw new IllegalArgumentException("Error Uri: " + uri); 
      } 
 
      resolver.notifyChange(uri, null); 
 
      return count; 
  } 
 
  @Override 
  public Cursor query(Uri uri, String[] projection, String selection, String[] selectionArgs, String sortOrder) { 
      Log.i(LOG_TAG, "ArticlesProvider.query: " + uri); 
 
      SQLiteDatabase db = dbHelper.getReadableDatabase(); 
 
      SQLiteQueryBuilder sqlBuilder = new SQLiteQueryBuilder(); 
      String limit = null; 
 
      switch (uriMatcher.match(uri)) { 
      case Articles.ITEM: { 
          sqlBuilder.setTables(DB_TABLE); 
          sqlBuilder.setProjectionMap(articleProjectionMap); 
          break; 
      } 
      case Articles.ITEM_ID: { 
          String id = uri.getPathSegments().get(1); 
          sqlBuilder.setTables(DB_TABLE); 
          sqlBuilder.setProjectionMap(articleProjectionMap); 
          sqlBuilder.appendWhere(Articles.ID + "=" + id); 
          break; 
      } 
      case Articles.ITEM_POS: { 
          String pos = uri.getPathSegments().get(1); 
          sqlBuilder.setTables(DB_TABLE); 
          sqlBuilder.setProjectionMap(articleProjectionMap); 
          limit = pos + ", 1"; 
          break; 
      } 
      default: 
          throw new IllegalArgumentException("Error Uri: " + uri); 
      } 
 
      Cursor cursor = sqlBuilder.query(db, projection, selection, selectionArgs, null, null, TextUtils.isEmpty(sortOrder) ? Articles.DEFAULT_SORT_ORDER : sortOrder, limit); 
      cursor.setNotificationUri(resolver, uri); 
 
      return cursor; 
  } 

  @Override 
  public Bundle call(String method, String request, Bundle args) { 
      Log.i(LOG_TAG, "ArticlesProvider.call: " + method); 
 
      if(method.equals(Articles.METHOD_GET_ITEM_COUNT)) { 
          return getItemCount(); 
      } 
 
      throw new IllegalArgumentException("Error method call: " + method); 
  } 
 
  private Bundle getItemCount() { 
      Log.i(LOG_TAG, "ArticlesProvider.getItemCount"); 
 
      SQLiteDatabase db = dbHelper.getReadableDatabase(); 
      Cursor cursor = db.rawQuery("select count(*) from " + DB_TABLE, null); 
 
      int count = 0; 
      if (cursor.moveToFirst()) { 
          count = cursor.getInt(0); 
      } 
 
      Bundle bundle = new Bundle(); 
      bundle.putInt(Articles.KEY_ITEM_COUNT, count); 
 
      cursor.close(); 
      db.close(); 
 
      return bundle; 
  } 
 
  private static class DBHelper extends SQLiteOpenHelper { 
      public DBHelper(Context context, String name, CursorFactory factory, int version) { 
          super(context, name, factory, version); 
      } 
 
      @Override 
      public void onCreate(SQLiteDatabase db) { 
          db.execSQL(DB_CREATE); 
      } 
 
      @Override 
      public void onUpgrade(SQLiteDatabase db, int oldVersion, int newVersion) { 
          db.execSQL("DROP TABLE IF EXISTS " + DB_TABLE); 
          onCreate(db); 
      } 
  } 
} 

我們需要創建一個類繼承自ContentProvider，並重載以下方法。 - onCreate()，用來執行一些初始化的工作。 - query(Uri, String[], String, String[], String)，用來返回數據給調用者。 - insert(Uri, ContentValues)，用來插入新的數據。 - update(Uri, ContentValues, String, String[])，用來更新已有的數據。 - delete(Uri, String, String[])，用來刪除數據。 - getType(Uri)，用來返回數據的MIME類型。
具體使用參考 Android應用程序組件Content Provider應用實例這篇博客，這裡不再贅述。 在以上對ContentProvider的使用過程中，我們發現過程比較繁瑣，如果對於比較復雜的需求可能還比較使用，但是我們這裡的需求其實很簡單，完全不需要搞得那麼復雜，所以最後我們也沒有使用這個方法（你可以理解為本博主比較Lazy）。

#Broadcast 那麼是否有更簡單的方法呢？由於想到了ContentProvider，我們不由地想到另一個android組件，BroadcastReceiver。那麼我們是否可以使用Broadcast 將我們收到的推送數據發送給app進程呢。bingo，這似乎正是我們尋找的又簡單又能解決問題的方法。我們來看下代碼。

首先在推送進程收到推送消息時，我們將推送數據存入SP，如果這時候沒有app進程，那麼下次app進程啟動的時候該存入的數據就會被app進程讀取到。而如果這時候app進程存在，那麼之後的代碼就會生效，它使用LocalBroadcastManager 發送一個廣播。LocalBroadcastManager發送的廣播不會被app之外接收到，通過它注冊的Receiver也不會接收到app之外的廣播，因此擁有更高的效率。

pushPref.add(push);

Intent intent = new Intent(PushHandler.KEY_GET_PUSH);
intent.putExtra(PushHandler.KEY_PUSH_CONTENT, d);
LocalBroadcastManager.getInstance(context).sendBroadcastSync(intent);

而我們在app進程則注冊了一個BroadReceiver來接收上面發出的廣播。在收到廣播之後將推送數據存入SP。

public class PushHandler {

public static String KEY_GET_PUSH = "PUSH_RECEIVED";
public static String KEY_PUSH_CONTENT = "PUSH_CONTENT";

// region 推送處理push
/**
 * 當有推送時，發一次請求mPushReceiver
 */
private static BroadcastReceiver mPushReceiver = new BroadcastReceiver() {
  @Override
  public void onReceive(Context context, Intent intent) {
    Timber.i("在NoticeAction中收到廣播");
    PushPref pushPref = App.DI().pushPref();
    try {
      String pushContent = intent.getStringExtra(KEY_PUSH_CONTENT);
      PushEntity pushEntity = App.DI().gson().fromJson(pushContent, PushEntity.class);
      pushPref.add(pushEntity);
    } catch (Exception e){
      Timber.e(e, "存儲推送內容出錯");
    }
  }
};

public static void startListeningToPush(){
  try {
    LocalBroadcastManager.getInstance(App.getContext()).registerReceiver(mPushReceiver, new IntentFilter(KEY_GET_PUSH));
  } catch (Exception e) {
    Timber.e(e, "wtf");
  }
}
public static void stopListeningToPush(){
  try {
    LocalBroadcastManager.getInstance(App.getContext()).unregisterReceiver(mPushReceiver);
  } catch (Exception e) {
    Timber.e(e, "wtf");
  }
}
// endregion
} 

該方法相對於上面的方法使用簡單，安全可靠，能夠比較好的實現我們的需求。不過，在需求比較復雜的時候還是建議使用ContentProvider，因為畢竟這樣的方法不是堂堂正道，有種劍走偏鋒的感覺。
總結
實現一個需求可以有很多方法，而我們需要尋找的是又簡單有可靠的方法，在寫代碼之前不如多找找資料，多聽聽別人的意見。