Android开发中多进程共享数据简析

 背景 最近在工作中遇到一个需求，需要在接收到推送的时候将推送获得的数据存起来，以供app启动时使用。我们会认为这不是So easy吗？只要把数据存到SharedPreferences中，然后让app打开同一个SharedPreferences读取数据就可以了。但是在实际的测试中，我们发现推送进程存入的数据，并不能在app进程中获得。所以这是为什么呢，也许聪明的读者从我们上面的陈述中已经发现了原因，因为我们有两个进程，推送进程负责将推送数据存入，而app进程负责读取，但是正是由于是两个进程，如果它们同时存在，它们各自在内存中保持了自己的SP对象和数据，在推送进程中的存入并不能在app进程体现出来，并且可能会被app进程刷掉更改的数据。那么我们怎么做才能让这两边共享数据呢？请看下面陈述。

一、多进程支持的SharedPreferences（不推荐）
我们原来的做法是使用SharedPreferences, 自然而然想到，SharedPreferences 在MODE_PRIVATE MODE_PUBLIC 之外其实还可以设置多进程的Flag ———— MODE_MULTI_PROCESS

SharedPreferences myPrefs = context.getSharedPreferences(MY_FILE_NAME, Context.MODE_MULTI_PROCESS | Context.MODE_PRIVATE);

一旦我们设置了这个Flag，每次调用Context.getSharedPreferences 的时候系统会重新从SP文件中读入数据，因此我们在使用的时候每次读取和存入都要使用Context.getSharedPreferences 重新获取SP实例。即使是这样，由于SP本质上并不是多进程安全的，所以还是无法保证数据的同步，因此该方法我们并没有使用，我们也不推荐使用。

二、Tray
如果SP不是多进程安全的，那么是否有多进程安全的，又有SP功能的第三方项目呢。答案是有的，Tray——一个多进程安全的SharedPreferences，我们可以在Github上找到它，如果是AndroidStudio,可以直接使用Gradle引入，可谓是十分方便，如下是使用的代码，十分简单，没有apply commit，看起来比SP还要简单。

// 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

但是最终我们并没有选择使用它，主要的原因是它需要minSdk 为15，而我们是支持sdk14的，所以只能果断放弃了。

三、ContentProvider
既然Tray不支持sdk15以下的，那么我们是否可以使用Tray的原理自己实现一个呢？在阅读Tray的源码时我们发现其实它是在ContentProvider的基础上做的，而ContentProvider是Android官方支持的多进程安全的。以下是使用ContentProvider的一个例子。

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);
     }
 }
}

我们需要创建一个类继承自ContentProvider，并重载以下方法。 - onCreate()，用来执行一些初始化的工作。 - query(Uri, String[], String, String[], String)，用来返回数据给调用者。 - insert(Uri, ContentValues)，用来插入新的数据。 - update(Uri, ContentValues, String, String[])，用来更新已有的数据。 - delete(Uri, String, String[])，用来删除数据。 - getType(Uri)，用来返回数据的MIME类型。
具体使用参考 Android应用程序组件Content Provider应用实例这篇博客，这里不再赘述。 在以上对ContentProvider的使用过程中，我们发现过程比较繁琐，如果对于比较复杂的需求可能还比较使用，但是我们这里的需求其实很简单，完全不需要搞得那么复杂，所以最后我们也没有使用这个方法（你可以理解为本博主比较Lazy）。

#Broadcast 那么是否有更简单的方法呢？由于想到了ContentProvider，我们不由地想到另一个android组件，BroadcastReceiver。那么我们是否可以使用Broadcast 将我们收到的推送数据发送给app进程呢。bingo，这似乎正是我们寻找的又简单又能解决问题的方法。我们来看下代码。

首先在推送进程收到推送消息时，我们将推送数据存入SP，如果这时候没有app进程，那么下次app进程启动的时候该存入的数据就会被app进程读取到。而如果这时候app进程存在，那么之后的代码就会生效，它使用LocalBroadcastManager 发送一个广播。LocalBroadcastManager发送的广播不会被app之外接收到，通过它注册的Receiver也不会接收到app之外的广播，因此拥有更高的效率。

pushPref.add(push);

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

而我们在app进程则注册了一个BroadReceiver来接收上面发出的广播。在收到广播之后将推送数据存入SP。

public class PushHandler {

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

// region 推送处理push
/**
* 当有推送时，发一次请求mPushReceiver
*/
private static BroadcastReceiver mPushReceiver = new BroadcastReceiver() {
 @Override
 public void onReceive(Context context, Intent intent) {
   Timber.i("在NoticeAction中收到广播");
   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, "存储推送内容出错");
   }
 }
};

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
}

该方法相对于上面的方法使用简单，安全可靠，能够比较好的实现我们的需求。不过，在需求比较复杂的时候还是建议使用ContentProvider，因为毕竟这样的方法不是堂堂正道，有种剑走偏锋的感觉。
总结
实现一个需求可以有很多方法，而我们需要寻找的是又简单有可靠的方法，在写代码之前不如多找找资料，多听听别人的意见。