Android共享內存實現進程間通信

一、什麼是共享內存

共享內存是一種IPC（進程間通信）的方式，它可以在多個進程間共享一段地址空間，從而達到通信的目的。共享內存通信的優點是速度快，因為不需要複製數據，而是直接操作內存中的數據。共享內存通信的缺點是需要進行同步控制，因為多個進程同時訪問同一份內存，可能會導致衝突。

二、Android中的共享內存

在Android中，共享內存可以使用SharedMemory類來實現，該類提供了創建、映射、讀寫等操作。在使用SharedMemory前，需要獲取SharedMemory通過Binder傳遞的文件描述符，這可以通過創建一個Binder服務，在該服務中創建SharedMemory並返回對應的文件描述符。

三、創建Binder服務

創建一個Binder服務，代碼如下：

public class SharedMemoryService extends Service {
    private static final String TAG = "SharedMemoryService";
    private static final String SERVICE_NAME = "com.example.SharedMemoryService";
    private static final int SHARED_MEMORY_SIZE = 64;

    private SharedMemory sharedMemory;

    @Nullable
    @Override
    public IBinder onBind(Intent intent) {
        Log.i(TAG, "onBind");

        try {
            sharedMemory = SharedMemory.create(SERVICE_NAME, SHARED_MEMORY_SIZE);
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }

        if (sharedMemory != null) {
            ParcelFileDescriptor pfd = sharedMemory.getFileDescriptor();
            return pfd.getBinder();
        }

        return null;
    }
}

創建了一個名為SharedMemoryService的服務，該服務會創建一個大小為64位元組的共享內存塊，並返迴文件描述符對應的Binder對象。

四、客戶端代碼

從Binder獲取文件描述符後，可以使用ParcelFileDescriptor將其轉化為FileDescriptor，然後將該文件描述符映射到內存中，從而得到共享內存塊的指針。下面是一個客戶端代碼示例：

public class MainActivity extends AppCompatActivity {
    private static final String SERVICE_NAME = "com.example.SharedMemoryService";
    private static final int SHARED_MEMORY_SIZE = 64;

    private SharedMemory sharedMemory;
    private ByteBuffer sharedBuffer;

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);

        try {
            // 獲取Binder服務
            IBinder binder = ServiceManager.getService(SERVICE_NAME);

            if (binder != null) {
                ParcelFileDescriptor pfd = ParcelFileDescriptor.fromBinder(binder);
                FileDescriptor fd = pfd.getFileDescriptor();

                // 映射文件描述符到內存
                sharedMemory = SharedMemory.createFromFd(fd, SHARED_MEMORY_SIZE);
                sharedBuffer = sharedMemory.mapReadWrite();
            }
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

    @Override
    protected void onDestroy() {
        if (sharedMemory != null) {
            sharedMemory.close();
        }

        super.onDestroy();
    }
}

客戶端獲取Binder服務後，將其轉化為文件描述符並映射到內存中，從而得到共享內存塊的指針。在共享內存中，可以通過ByteBuffer對象進行讀寫操作。

五、注意事項

使用共享內存進行進程間通信需要注意以下幾點：

1、共享內存中的數據不進行自動同步，需要手動進行同步控制。

2、使用共享內存時需要定義好數據結構，以便在各個進程中能夠準確地解析數據。

3、共享內存大小需要提前定義好，一旦創建後不能擴展，否則可能破壞數據結構

六、總結

共享內存是一種高效的進程間通信方式，可以在多個進程之間快速地共享數據。在Android中，可以使用SharedMemory類來進行共享內存的操作，通過Binder來傳遞文件描述符，從而得到共享內存塊的指針。