1、IPC简介

IPC是 Inter-Process Communication 的缩写，含义为进程间通信，是指两个进程之间进行数据交换的过程。

一般情况下，在 Android 系统中一个应用就只享有一个进程，在最简单的情况下一个进程可以只包含有一个线程（当然，一般情况下是不可能的），即主线程，也称为 UI 线程。

有时候应用因为某些原因需要采用多进程模式，此时如果要在应用内的不同进程间进行通信，就需要使用到 IPC 机制。或者是两个不同的应用需要进行数据交换，此时也一样需要依靠 Android 系统提供的 IPC 方案

IPC 不是 Android 所独有的，任何一个操作系统都有对应的IPC机制。Windows 上通过剪切板、管道、油槽等进行进程间通讯。Linux 上通过命名空间、共享内容、信号量等进行进程间通讯。

2、开启多进程

同一个应用，通过在 AndroidMenifest 中给四大组件指定 android:process 属性，就可以开启多进程模式。

进程名以 : 开头的属于当前应用的私有进程，其他应用的组件不可以和他跑在同一个进程里面。

而进程名不以:开头的进程属于全局进程，其他应用通过ShareUID方式可以和它跑在同一个进程中。两个应用可以通过ShareUID跑在同一个进程并且签名相同，他们可以共享data目录、组件信息、共享内存数据。

以 : 开头

<service
    android:name=".MyService"
    android:process=":remote" />

不以:开头

<service
    android:name=".MyService"
    android:process="com.freeman.remote" />

3、多进程影响

静态成员和单例模式完全失效。
线程同步机制完全失效。
SharedPreferences的可靠性下降
Application会多次创建

问题1、2原因是因为进程不同，已经不是同一块内存了；
问题3是因为SharedPreferences不支持两个进程同事进行读写操作，有一定几率导致数据丢失；
问题4是当一个组件跑在一个新的进程中，系统会为他创建新的进程同时分配独立的虚拟机，所有这个过程其实就是启动一个应用的过程，因此相当于系统又把这个应用重新启动了一遍，Application 也是新建了。

为了解决多进程带来的问题，系统提供了很多的跨进程通信方式，比如：

Intent
文件共享
SharedPreferences
Messenger
AIDL
ContentProvider
Socket

4、IPC之序列化

跨进程通信的目的就是为了进行数据交换，但并不是所有的数据类型都能被传递，除了基本数据类型外，还必须是实现了序列化和反序列化的数据类型才可以，即实现了 Serializable 接口或 Parcelable 接口的数据类型

4.1、Serializable

Serializable 是Java提供的一个序列化接口（空接口），为对象提供标准的序列化和反序列化操作。只需要一个类去实现 Serializable 接口并声明一个 serialVersionUID 即可实现序列化。

此外，为了辅助系统完成对象的序列化和反序列化过程，还可以声明一个long型数据serivalVersionUID

private static final long serivalVersionUID = 123456578689L;

序列化时系统会把对象的信息以及 serivalVersionUID 一起保存到某种介质中（例如文件或内存中），当反序列化时就会把介质中的 serivalVersionUID 与类中声明的 serivalVersionUID 进行对比，如果两者相同则说明序列化的类与当前类的版本是相同的，则可以序列化成功。如果两者不相等，则说明当前类的版本已经变化（可能是新增或删减了某个方法），则会导致序列化失败。

如果没有手动声明 serivalVersionUID ，编译工具则会根据当前类的结构自动去生成 serivalVersionUID ，这样在反序列化时只有类的结构完全保持一致才能反序列化成功。

为了当类的结构没有发生结构性变化时依然能够反序列化成功，一般是手动为 serivalVersionUID 指定一个固定的值。这样即使类增删了某个变量或方法体时，依然能够最大程度地恢复数据。当然，类的结构不能发生太大变化，否则依然会导致反序列化失败。

静态成员变量属于类不属于对象，所以不会参与序列化过程，用 transient 关键字标记的成员变量也不会参与序列化过程。

通过重写writeObject和readObject方法可以改变系统默认的序列化过程。

4.2、Parcelable

Parcelable 接口是 Android 中特有的序列化方式，效率相对Serializable更高，占用内存相对也更少，但使用起来稍微麻烦点。官方也推荐使用 Parcelable 进行序列化操作，Bundle 、 Intent 和 Bitmap 等都实现了 Parcelable 接口。

实现 Parcelable 接口需要实现四个方法，用于进行序列化、反序列化和内容描述。一般我们也不需要手动实现 Parcelable 接口，可以通过 Android Studio的一个插件：Android Parcelable code generator 来自动完成。

Parcelable的一个实现例子如下：


import android.os.Parcel;
import android.os.Parcelable;

public class Person implements Parcelable {
    private int id;
    private String name;
    private float price;

    public Person() {
    }
    
    public int getId() {
        return id;
    }

    public void setId(int id) {
        this.id = id;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public float getPrice() {
        return price;
    }

    public void setPrice(float price) {
        this.price = price;
    }

    @Override
    public int describeContents() {
        return 0;
    }

    // 写数据进行保存
    @Override
    public void writeToParcel(Parcel dest, int flags) {
        dest.writeInt(this.id);
        dest.writeString(this.name);
        dest.writeFloat(this.price);
    }

    // 用来创建自定义的Parcelable的对象
    public static final Parcelable.Creator<Person> CREATOR = new Parcelable.Creator<Person>() {
        @Override
        public Person createFromParcel(Parcel source) {
            return new Person(source);
        }

        @Override
        public Person[] newArray(int size) {
            return new Person[size];
        }
    };

    // 读数据进行恢复
    protected Person(Parcel in) {
        this.id = in.readInt();
        this.name = in.readString();
        this.price = in.readFloat();
    }
}

实现一个Parcelable接口，需要实现以下几个方法：

构造函数：从序列化后的对象中创建原始对象
describeContents：接口内容的描述，一般默认返回0即可
writeToParcel：序列化的方法，将类的数据写到parcel容器中
静态的parcelable.Creator接口，这个接口包含两个方法
- createFormParcel：反序列化的方法，将Parcel还原成Java对象
- newArray：提供给外部类反序列化这个数组使用。

从上面我们可以看出 Parcel 的写入和读出顺序是一致的。如果元素是list读出时需要先 new 一个 ArrayList 传入，否则会报空指针异常。如下：

list = new ArrayList<String>();
in.readStringList(list);

5、IPC方式

5.1、使用Intent

Activity，Service，BroadcastReceiver 都支持在 Intent 中传递 Bundle 数据，而 Bundle 实现了 Parcelable 接口，可以在不同的进程间进行传输。
在一个进程中启动了另一个进程的 Activity，Service 和 BroadcastReceiver ，可以在 Bundle 中附加要传递的数据通过 Intent 发送出去。

5.2、使用文件共享

Windows 上，一个文件如果被加了排斥锁会导致其他线程无法对其进行访问，包括读和写；而 Android 系统基于 Linux ，使得其并发读取文件没有限制地进行，甚至允许两个线程同时对一个文件进行读写操作，尽管这样可能会出问题。
可以在一个进程中序列化一个对象到文件系统中，在另一个进程中反序列化恢复这个对象（注意：并不是同一个对象，只是内容相同）。
SharedPreferences 是个特例，系统对它的读 / 写有一定的缓存策略，即内存中会有一份 ShardPreferences 文件的缓存，系统对他的读 / 写就变得不可靠，当面对高并发的读写访问，SharedPreferences 有很多大的几率丢失数据。因此，IPC 不建议采用 SharedPreferences。

5.3、使用 Messenger

Messenger 是一种轻量级的 IPC 方案，它的底层实现是 AIDL ，可以在不同进程中传递 Message 对象，它一次只处理一个请求，在服务端不需要考虑线程同步的问题，服务端不存在并发执行的情形。

服务端进程：服务端创建一个 Service 来处理客户端请求，同时通过一个 Handler 对象来实例化一个 Messenger 对象，然后在 Service 的 onBind 中返回这个 Messenger 对象底层的 Binder 即可。

public class MessengerService extends Service {

    private static final String TAG = MessengerService.class.getSimpleName();

    private class MessengerHandler extends Handler {

        /**
         * @param msg
         */
        @Override
        public void handleMessage(Message msg) {

            switch (msg.what) {
                case Constants.MSG_FROM_CLIENT:
                    Log.d(TAG, "receive msg from client: msg = [" + msg.getData().getString(Constants.MSG_KEY) + "]");
                    Toast.makeText(MessengerService.this, "receive msg from client: msg = [" + msg.getData().getString(Constants.MSG_KEY) + "]", Toast.LENGTH_SHORT).show();
                    Messenger client = msg.replyTo;
                    Message replyMsg = Message.obtain(null, Constants.MSG_FROM_SERVICE);
                    Bundle bundle = new Bundle();
                    bundle.putString(Constants.MSG_KEY, "我已经收到你的消息，稍后回复你！");
                    replyMsg.setData(bundle);
                    try {
                        client.send(replyMsg);
                    } catch (RemoteException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                    break;
                default:
                    super.handleMessage(msg);
            }
        }
    }

    private Messenger mMessenger = new Messenger(new MessengerHandler());


    @Nullable
    @Override
    public IBinder onBind(Intent intent) {
        return mMessenger.getBinder();
    }
}

客户端进程：首先绑定服务端 Service ，绑定成功之后用服务端的 IBinder 对象创建一个 Messenger ，通过这个 Messenger 就可以向服务端发送消息了，消息类型是 Message 。如果需要服务端响应，则需要创建一个 Handler 并通过它来创建一个 Messenger（和服务端一样），并通过 Message 的 replyTo 参数传递给服务端。服务端通过 Message 的 replyTo 参数就可以回应客户端了。

public class MainActivity extends AppCompatActivity {
    private static final String TAG = MainActivity.class.getSimpleName();
    private Messenger mGetReplyMessenger = new Messenger(new MessageHandler());
    private Messenger mService;

    private class MessageHandler extends Handler {
        @Override
        public void handleMessage(Message msg) {
            switch (msg.what) {
                case Constants.MSG_FROM_SERVICE:
                    Log.d(TAG, "received msg form service: msg = [" + msg.getData().getString(Constants.MSG_KEY) + "]");
                    Toast.makeText(MainActivity.this, "received msg form service: msg = [" + msg.getData().getString(Constants.MSG_KEY) + "]", Toast.LENGTH_SHORT).show();
                    break;
                default:
                    super.handleMessage(msg);
            }
        }
    }



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

    }

    public void bindService(View v) {
        Intent mIntent = new Intent(this, MessengerService.class);
        bindService(mIntent, mServiceConnection, Context.BIND_AUTO_CREATE);
    }

    public void sendMessage(View v) {
        Message msg = Message.obtain(null,Constants.MSG_FROM_CLIENT);
        Bundle data = new Bundle();
        data.putString(Constants.MSG_KEY, "Hello! This is client.");
        msg.setData(data);
        msg.replyTo = mGetReplyMessenger;
        try {
            mService.send(msg);
        } catch (RemoteException e) {
            e.printStackTrace();
        }

    }

    @Override
    protected void onDestroy() {
        unbindService(mServiceConnection);
        super.onDestroy();
    }

    private ServiceConnection mServiceConnection = new ServiceConnection() {
        @Override
        public void onServiceConnected(ComponentName name, IBinder service) {
            mService = new Messenger(service);
            Message msg = Message.obtain(null,Constants.MSG_FROM_CLIENT);
            Bundle data = new Bundle();
            data.putString(Constants.MSG_KEY, "Hello! This is client.");
            msg.setData(data);
            msg.replyTo = mGetReplyMessenger;
            try {
                mService.send(msg);
            } catch (RemoteException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }

 
        @Override
        public void onServiceDisconnected(ComponentName name) {

        }
    };
}

注意：客户端和服务端是通过拿到对方的 Messenger 来发送 Message 的。只不过客户端通过 bindService onServiceConnected，而服务端通过 message.replyTo 来获得对方的 Messenger。

Messenger 中有一个 Hanlder 以串行的方式处理队列中的消息。不存在并发执行，因此我们不用考虑线程同步的问题。

5.4、使用 AIDL

5.4.1、什么是AIDL

AIDL 意思即 Android Interface Definition Language，翻译过来就是Android接口定义语言，是用于定义服务端和客户端通信接口的一种描述语言，可以拿来生成用于 IPC 的代码。从某种意义上说 AIDL 其实是一个模板，因为在使用过程中，实际起作用的并不是 AIDL 文件，而是据此而生成的一个 IInterface 的实例代码，AIDL 其实是为了避免我们重复编写代码而出现的一个模板
AIDL文件以 .aidl 为后缀名
Messenger 是以串行的方式处理客户端发来的消息，如果大量消息同时发送到服务端，服务端只能一个一个处理，所以大量并发请求就不适合用 Messenger ，而且 Messenger 只适合传递消息，不能跨进程调用服务端的方法。AIDL 可以解决并发和跨进程调用方法的问题，要知道 Messenger 本质上也是 AIDL ，只不过系统做了封装方便上层的调用而已。

5.4.2、AIDL作用

用于不同进程中的通信，在 Android 系统中，每个进程都运行在一块独立的内存中，在其中完成自己的各项活动，与其他进程都分隔开来。可是有时候我们又有应用间进行互动的需求，比较传递数据或者任务委托等，AIDL 就是为了满足这种需求而诞生的。通过 AIDL，可以在一个进程中获取另一个进程的数据和调用其暴露出来的方法，从而满足进程间通信的需求。
通常，暴露方法给其他应用进行调用的应用称为服务端，调用其他应用的方法的应用称为客户端，客户端通过绑定服务端的Service来进行交互

5.4.3、AIDL 文件支持的数据类型

基本数据类型；（short除外）
String 和 CharSequence ；
ArrayList ，里面的元素必须能够被 AIDL 支持；
HashMap ，里面的元素必须能够被 AIDL 支持；
Parcelable ，实现 Parcelable 接口的对象；注意：如果 AIDL 文件中用到了自定义的 Parcelable 对象，必须新建一个和它同名的 AIDL 文件。
AIDL ，AIDL 接口本身也可以在 AIDL 文件中使用。

5.4.4、服务端和客户端

服务端

注意：服务端就是你要连接的进程。服务端创建一个 Service 用来监听客户端的连接请求，然后创建一个 AIDL 文件，将暴露给客户端的接口在这个 AIDL 文件中声明，最后在 Service 中实现这个 AIDL 接口即可。

客户端

绑定服务端的 Service ，绑定成功后，将服务端返回的 Binder 对象转成 AIDL 接口所属的类型，然后就可以调用 AIDL 中的方法了。客户端调用远程服务的方法，被调用的方法运行在服务端的 Binder 线程池中，同时客户端的线程会被挂起，如果服务端方法执行比较耗时，就会导致客户端线程长时间阻塞，导致 ANR 。客户端的 onServiceConnected 和 onServiceDisconnected 方法都在 UI 线程中。

5.4.5、设置aidl的权限，需要通过权限才能调用

使用 Permission 验证，在 manifest 中声明，加入权限验证功能

<permission android:name="com.freeman.ipc.ACCESS_BOOK_SERVICE"
    android:protectionLevel="normal"/>

在服务端的 onBinder 方法中验证权限

public IBinder onBind(Intent intent) {
    //Permission 权限验证
    int check = checkCallingOrSelfPermission("com.freeman.ipc.ACCESS_BOOK_SERVICE");
    if (check == PackageManager.PERMISSION_DENIED) {
        return null;
    }
    return mBinder;
}

5.4.6、AIDL不要做耗时操作

客户端在调用远程服务的方法时，被调用的方法是运行在服务端的 Binder 线程池中，同时客户端线程会被挂起，这时如果服务端方法执行比较耗时，就会导致客户端线程被堵塞。
比如使线程休眠了五秒，当点击按钮时就可以明显看到按钮有一种被“卡住了”的反馈效果，这就是因为 UI 线程被堵塞了，这可能会导致 ANR。所以如果确定远程方法是耗时的，就要避免在 UI 线程中去调用远程方法。
客户端的 ServiceConnection 对象的 onServiceConnected 和 onServiceDisconnected都是运行在 UI 线程中，所以也不能用于调用耗时的远程方法。
由于服务端的方法本身就运行在服务端的 Binder 线程池中，所以服务端方法本身就可以用于执行耗时方法，不必再在服务端方法中开线程去执行异步任务。

5.4.7、客户端在子线程中发起通信访问问题

当客户端发起远程请求时，客户端会挂起，一直等到服务端处理完并返回数据，所以远程通信是很耗时的，所以不能在子线程发起访问。由于服务端的Binder方法运行在Binder线程池中，所以应采取同步的方式去实现，因为它已经运行在一个线程中呢。

5.4.8、什么情况下会导致远程调用失败

Binder是会意外死亡的。如果服务端的进程由于某种原因异常终止，会导致远程调用失败，如果我们不知道Binder连接已经断裂，那么客户端就会受到影响。不用担心，Android贴心的为我们提供了连个配对的方法linkToDeath和unlinkToDeath，通过linkToDeath我们可以给Binder设置一个死亡代理，当Binder死亡时，我们就会收到通知。

// 在创建ServiceConnection的匿名类中的onServiceConnected方法中
// 设置死亡代理
messageCenter.asBinder().linkToDeath(deathRecipient, 0);


/**
 * 给binder设置死亡代理
 */
private IBinder.DeathRecipient deathRecipient = new IBinder.DeathRecipient() {

    @Override
    public void binderDied() {
        if(messageCenter == null){
            return;
        }
        messageCenter.asBinder().unlinkToDeath(deathRecipient, 0);
        messageCenter = null;
        //这里重新绑定服务
        attemptToBindService();
    }
};

5.4.9、案例详细代码：

// Book.aidl
package com.freeman.ipc.aidl;

parcelable Book;

// IBookManager.aidl
package com.freeman.ipc.aidl;

import com.freeman.ipc.aidl.Book;
import com.freeman.ipc.aidl.INewBookArrivedListener;

// AIDL 接口中只支持方法，不支持静态常量，区别于传统的接口
interface IBookManager {
    List<Book> getBookList();

    // AIDL 中除了基本数据类型，其他数据类型必须标上方向,in,out 或者 inout
    // in 表示输入型参数
    // out 表示输出型参数
    // inout 表示输入输出型参数

    void addBook(in Book book);

    void registerListener(INewBookArrivedListener listener);
    void unregisterListener(INewBookArrivedListener listener);

}

// INewBookArrivedListener.aidl
package com.freeman.ipc.aidl;
import com.freeman.ipc.aidl.Book;

// 提醒客户端新书到来

interface INewBookArrivedListener {
    void onNewBookArrived(in Book newBook);
}

public class BookManagerActivity extends AppCompatActivity {
    private static final String TAG = BookManagerActivity.class.getSimpleName();
    private static final int MSG_NEW_BOOK_ARRIVED = 0x10;
    private Button getBookListBtn,addBookBtn;
    private TextView displayTextView;
    private IBookManager bookManager;
    private Handler mHandler = new Handler(){
        @Override
        public void handleMessage(Message msg) {
            switch (msg.what) {
                case MSG_NEW_BOOK_ARRIVED:
                    Log.d(TAG, "handleMessage: new book arrived " + msg.obj);
                    Toast.makeText(BookManagerActivity.this, "new book arrived " + msg.obj, Toast.LENGTH_SHORT).show();
                    break;
                default:
                    super.handleMessage(msg);
            }

        }
    };

    private ServiceConnection mServiceConn = new ServiceConnection() {
        @Override
        public void onServiceConnected(ComponentName name, IBinder service) {
            bookManager = IBookManager.Stub.asInterface(service);
            try {
                bookManager.registerListener(listener);
            } catch (RemoteException e) {
                e.printStackTrace();
            }

        }

        @Override
        public void onServiceDisconnected(ComponentName name) {

        }
    };

    private INewBookArrivedListener listener = new INewBookArrivedListener.Stub() {
        @Override
        public void onNewBookArrived(Book newBook) throws RemoteException {
            mHandler.obtainMessage(MSG_NEW_BOOK_ARRIVED, newBook).sendToTarget();

        }
    };

    @Override
    protected void onCreate(@Nullable Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.book_manager);
        displayTextView = (TextView) findViewById(R.id.displayTextView);
        Intent intent = new Intent(this, BookManagerService.class);
        bindService(intent, mServiceConn, BIND_AUTO_CREATE);

    }


    public void getBookList(View view) {
        try {
            List<Book> list = bookManager.getBookList();
            Log.d(TAG, "getBookList: " + list.toString());
            displayTextView.setText(list.toString());
        } catch (RemoteException e) {
            e.printStackTrace();
        }

    }

    public void addBook(View view) {
        try {
            bookManager.addBook(new Book(3, "天龙八部"));
        } catch (RemoteException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

    @Override
    protected void onDestroy() {
        if (bookManager != null && bookManager.asBinder().isBinderAlive()) {
            Log.d(TAG, "unregister listener " + listener);
            try {
                bookManager.unregisterListener(listener);
            } catch (RemoteException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
        unbindService(mServiceConn);
        super.onDestroy();
    }
}

public class BookManagerService extends Service {
    private static final String TAG = BookManagerService.class.getSimpleName();

    // CopyOnWriteArrayList 支持并发读写，实现自动线程同步，他不是继承自 ArrayList
    private CopyOnWriteArrayList<Book> mBookList = new CopyOnWriteArrayList<Book>();
    //对象是不能跨进程传输的，对象的跨进程传输本质都是反序列化的过程，Binder 会把客户端传递过来的对象重新转化生成一个新的对象
    //RemoteCallbackList 是系统专门提供的用于删除系统跨进程 listener 的接口，利用底层的 Binder 对象是同一个
    //RemoteCallbackList 会在客户端进程终止后，自动溢出客户端注册的 listener ，内部自动实现了线程同步功能。
    private RemoteCallbackList<INewBookArrivedListener> mListeners = new RemoteCallbackList<>();
    private AtomicBoolean isServiceDestroied = new AtomicBoolean(false);


    private Binder mBinder = new IBookManager.Stub() {

        @Override
        public List<Book> getBookList() throws RemoteException {
            return mBookList;
        }

        @Override
        public void addBook(Book book) throws RemoteException {
            Log.d(TAG, "addBook: " + book.toString());
            mBookList.add(book);

        }

        @Override
        public void registerListener(INewBookArrivedListener listener) throws RemoteException {
            mListeners.register(listener);
        }

        @Override
        public void unregisterListener(INewBookArrivedListener listener) throws RemoteException {
            mListeners.unregister(listener);
        }
    };

    @Override
    public void onCreate() {
        super.onCreate();
        mBookList.add(new Book(1, "射雕英雄传"));
        mBookList.add(new Book(2, "倚天屠龙记"));
        new Thread(new ServiceWorker()).start();
    }

    private void onNewBookArrived(Book book) throws RemoteException {
        mBookList.add(book);

        int count = mListeners.beginBroadcast();

        for (int i = 0; i < count; i++) {
            INewBookArrivedListener listener = mListeners.getBroadcastItem(i);
            if (listener != null) {
                listener.onNewBookArrived(book);
            }
        }

        mListeners.finishBroadcast();

    }

    private class ServiceWorker implements Runnable {
        @Override
        public void run() {
            while (!isServiceDestroied.get()) {
                try {
                    Thread.sleep(5000);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
                int bookId = mBookList.size() +1;
                Book newBook = new Book(bookId, "new book # " + bookId);
                try {
                    onNewBookArrived(newBook);
                } catch (RemoteException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }

        }
    }


    @Nullable
    @Override
    public IBinder onBind(Intent intent) {
        // Permission 权限验证
        int check = checkCallingOrSelfPermission("com.freeman.ipc.ACCESS_BOOK_SERVICE");
        if (check == PackageManager.PERMISSION_DENIED) {
            return null;
        }

        return mBinder;
    }

    @Override
    public void onDestroy() {
        isServiceDestroied.set(true);
        super.onDestroy();
    }
}

5.5、使用 ContentProvider

用于不同应用间数据共享，和 Messenger 底层实现同样是 Binder 和 AIDL，系统做了封装，使用简单。
系统预置了许多 ContentProvider ，如通讯录、日程表，需要跨进程访问。使用方法：继承 ContentProvider 类实现 6 个抽象方法，这六个方法均运行在 ContentProvider 进程中，除 onCreate 运行在主线程里，其他五个方法均由外界回调运行在 Binder 线程池中。ContentProvider 的底层数据，可以是 SQLite 数据库，可以是文件，也可以是内存中的数据。
详见代码：

public class BookProvider extends ContentProvider {
    private static final String TAG = "BookProvider";
    public static final String AUTHORITY = "com.freeman.ipc.Book.Provider";

    public static final Uri BOOK_CONTENT_URI = Uri.parse("content://" + AUTHORITY + "/book");
    public static final Uri USER_CONTENT_URI = Uri.parse("content://" + AUTHORITY + "/user");

    public static final int BOOK_URI_CODE = 0;
    public static final int USER_URI_CODE = 1;
    private static final UriMatcher sUriMatcher = new UriMatcher(UriMatcher.NO_MATCH);

    static {
        sUriMatcher.addURI(AUTHORITY, "book", BOOK_URI_CODE);
        sUriMatcher.addURI(AUTHORITY, "user", USER_URI_CODE);
    }

    private Context mContext;
    private SQLiteDatabase mDB;

    @Override
    public boolean onCreate() {
        mContext = getContext();
        initProviderData();

        return true;
    }

    private void initProviderData() {
        //不建议在 UI 线程中执行耗时操作
        mDB = new DBOpenHelper(mContext).getWritableDatabase();
        mDB.execSQL("delete from " + DBOpenHelper.BOOK_TABLE_NAME);
        mDB.execSQL("delete from " + DBOpenHelper.USER_TABLE_NAME);
        mDB.execSQL("insert into book values(3,'Android');");
        mDB.execSQL("insert into book values(4,'iOS');");
        mDB.execSQL("insert into book values(5,'Kotlin');");
        mDB.execSQL("insert into user values(1,'Flutter',1);");
        mDB.execSQL("insert into user values(2,'Linux',0);");

    }

    @Nullable
    @Override
    public Cursor query(Uri uri, String[] projection, String selection, String[] selectionArgs, String sortOrder) {
        Log.d(TAG, "query, current thread"+ Thread.currentThread());
        String table = getTableName(uri);
        if (table == null) {
            throw new IllegalArgumentException("Unsupported URI" + uri);
        }

        return mDB.query(table, projection, selection, selectionArgs, null, null, sortOrder, null);
    }

    @Nullable
    @Override
    public String getType(Uri uri) {
        Log.d(TAG, "getType");
        return null;
    }

    @Nullable
    @Override
    public Uri insert(Uri uri, ContentValues values) {
        Log.d(TAG, "insert");
        String table = getTableName(uri);
        if (table == null) {
            throw new IllegalArgumentException("Unsupported URI" + uri);
        }
        mDB.insert(table, null, values);
        // 通知外界 ContentProvider 中的数据发生变化
        mContext.getContentResolver().notifyChange(uri, null);
        return uri;
    }

    @Override
    public int delete(Uri uri, String selection, String[] selectionArgs) {
        Log.d(TAG, "delete");
        String table = getTableName(uri);
        if (table == null) {
            throw new IllegalArgumentException("Unsupported URI" + uri);
        }
        int count = mDB.delete(table, selection, selectionArgs);
        if (count > 0) {
            mContext.getContentResolver().notifyChange(uri, null);
        }

        return count;
    }

    @Override
    public int update(Uri uri, ContentValues values, String selection, String[] selectionArgs) {
        Log.d(TAG, "update");
        String table = getTableName(uri);
        if (table == null) {
            throw new IllegalArgumentException("Unsupported URI" + uri);
        }
        int row = mDB.update(table, values, selection, selectionArgs);
        if (row > 0) {
            getContext().getContentResolver().notifyChange(uri, null);
        }
        return row;
    }

    private String getTableName(Uri uri) {
        String tableName = null;
        switch (sUriMatcher.match(uri)) {
            case BOOK_URI_CODE:
                tableName = DBOpenHelper.BOOK_TABLE_NAME;
                break;
            case USER_URI_CODE:
                tableName = DBOpenHelper.USER_TABLE_NAME;
                break;
            default:
                break;
        }

        return tableName;

    }
}

public class DBOpenHelper extends SQLiteOpenHelper {

    private static final String DB_NAME = "book_provider.db";
    public static final String BOOK_TABLE_NAME = "book";
    public static final String USER_TABLE_NAME = "user";

    private static final int DB_VERSION = 1;

    private String CREATE_BOOK_TABLE = "CREATE TABLE IF NOT EXISTS "
            + BOOK_TABLE_NAME + "(_id INTEGER PRIMARY KEY," + "name TEXT)";

    private String CREATE_USER_TABLE = "CREATE TABLE IF NOT EXISTS "
            + USER_TABLE_NAME + "(_id INTEGER PRIMARY KEY," + "name TEXT,"
            + "sex INT)";



    public DBOpenHelper(Context context) {
        super(context, DB_NAME, null, DB_VERSION);
    }

    @Override
    public void onCreate(SQLiteDatabase db) {
        db.execSQL(CREATE_BOOK_TABLE);
        db.execSQL(CREATE_USER_TABLE);

    }

    @Override
    public void onUpgrade(SQLiteDatabase db, int oldVersion, int newVersion) {

    }
}

public class ProviderActivity extends AppCompatActivity {
    private static final String TAG = ProviderActivity.class.getSimpleName();
    private TextView displayTextView;
    private Handler mHandler;

    @Override
    protected void onCreate(@Nullable Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_provider);
        displayTextView = (TextView) findViewById(R.id.displayTextView);
        mHandler = new Handler();

        getContentResolver().registerContentObserver(BookProvider.BOOK_CONTENT_URI, true, new ContentObserver(mHandler) {
            @Override
            public boolean deliverSelfNotifications() {
                return super.deliverSelfNotifications();
            }

            @Override
            public void onChange(boolean selfChange) {
                super.onChange(selfChange);
            }

            @Override
            public void onChange(boolean selfChange, Uri uri) {
                Toast.makeText(ProviderActivity.this, uri.toString(), Toast.LENGTH_SHORT).show();
                super.onChange(selfChange, uri);
            }
        });
    }

    public void insert(View v) {
        ContentValues values = new ContentValues();
        values.put("_id",1123);
        values.put("name", "三国演义");
        getContentResolver().insert(BookProvider.BOOK_CONTENT_URI, values);

    }
    public void delete(View v) {
        getContentResolver().delete(BookProvider.BOOK_CONTENT_URI, "_id = 4", null);


    }
    public void update(View v) {
        ContentValues values = new ContentValues();
        values.put("_id",1123);
        values.put("name", "三国演义新版");
        getContentResolver().update(BookProvider.BOOK_CONTENT_URI, values , "_id = 1123", null);


    }
    public void query(View v) {
        Cursor bookCursor = getContentResolver().query(BookProvider.BOOK_CONTENT_URI, new String[]{"_id", "name"}, null, null, null);
        StringBuilder sb = new StringBuilder();
        while (bookCursor.moveToNext()) {
            Book book = new Book(bookCursor.getInt(0),bookCursor.getString(1));
            sb.append(book.toString()).append("\n");
        }
        sb.append("--------------------------------").append("\n");
        bookCursor.close();

        Cursor userCursor = getContentResolver().query(BookProvider.USER_CONTENT_URI, new String[]{"_id", "name", "sex"}, null, null, null);
        while (userCursor.moveToNext()) {
            sb.append(userCursor.getInt(0))
                    .append(userCursor.getString(1)).append(" ,")
                    .append(userCursor.getInt(2)).append(" ,")
                    .append("\n");
        }
        sb.append("--------------------------------");
        userCursor.close();
        displayTextView.setText(sb.toString());
    }
}

5.6、使用 Socket

Socket起源于 Unix，而 Unix 基本哲学之一就是“一切皆文件”，都可以用“打开 open –读写 write/read –关闭 close ”模式来操作。Socket 就是该模式的一个实现，网络的 Socket 数据传输是一种特殊的 I/O，Socket 也是一种文件描述符。Socket 也具有一个类似于打开文件的函数调用： Socket()，该函数返回一个整型的Socket 描述符，随后的连接建立、数据传输等操作都是通过该 Socket 实现的。
常用的 Socket 类型有两种：流式 Socket（SOCK_STREAM）和数据报式 Socket（SOCK_DGRAM）。流式是一种面向连接的 Socket，针对于面向连接的 TCP 服务应用；数据报式 Socket 是一种无连接的 Socket ，对应于无连接的 UDP 服务应用。

Socket 本身可以传输任意字节流。谈到Socket，就必须要说一说 TCP/IP 五层网络模型：

应用层：规定应用程序的数据格式，主要的协议 HTTP，FTP，WebSocket，POP3 等；
传输层：建立“端口到端口” 的通信，主要的协议：TCP，UDP；
网络层：建立”主机到主机”的通信，主要的协议：IP，ARP ，IP 协议的主要作用：一个是为每一台计算机分配 IP 地址，另一个是确定哪些地址在同一子网；
数据链路层：确定电信号的分组方式，主要的协议：以太网协议；
物理层：负责电信号的传输。

Socket 是连接应用层与传输层之间接口（API）。

5.6.1、Client 端代码：

public class TCPClientActivity extends AppCompatActivity implements View.OnClickListener{

    private static final String TAG = "TCPClientActivity";
    public static final int MSG_RECEIVED = 0x10;
    public static final int MSG_READY = 0x11;
    private EditText editText;
    private TextView textView;
    private PrintWriter mPrintWriter;
    private Socket mClientSocket;
    private Button sendBtn;
    private StringBuilder stringBuilder;
    private Handler mHandler = new Handler(){
        @Override
        public void handleMessage(Message msg) {
            switch (msg.what) {
                case MSG_READY:
                    sendBtn.setEnabled(true);
                    break;
                case MSG_RECEIVED:
                    stringBuilder.append(msg.obj).append("\n");
                    textView.setText(stringBuilder.toString());
                    break;
                default:
                    super.handleMessage(msg);
            }

    }
    };

    @Override
    protected void onCreate(@Nullable Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.tcp_client_activity);
        editText = (EditText) findViewById(R.id.editText);
        textView = (TextView) findViewById(R.id.displayTextView);
        sendBtn = (Button) findViewById(R.id.sendBtn);
        sendBtn.setOnClickListener(this);
        sendBtn.setEnabled(false);
        stringBuilder = new StringBuilder();

        Intent intent = new Intent(TCPClientActivity.this, TCPServerService.class);
        startService(intent);

        new Thread(){
            @Override
            public void run() {
                connectTcpServer();
            }
        }.start();
    }


    private String formatDateTime(long time) {
        return new SimpleDateFormat("(HH:mm:ss)").format(new Date(time));
    }

    private void connectTcpServer() {
        Socket socket = null;
        while (socket == null) {
            try {
                socket = new Socket("localhost", 8888);
                mClientSocket = socket;
                mPrintWriter = new PrintWriter(new BufferedWriter(
                        new OutputStreamWriter(socket.getOutputStream())
                ), true);
                mHandler.sendEmptyMessage(MSG_READY);
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }

        // receive message
        BufferedReader bufferedReader = null;
        try {
            bufferedReader = new BufferedReader(new InputStreamReader(socket.getInputStream()));
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        while (!isFinishing()) {
            try {
                String msg = bufferedReader.readLine();
                if (msg != null) {
                    String time = formatDateTime(System.currentTimeMillis());
                    String showedMsg = "server " + time + ":" + msg
                            + "\n";
                    mHandler.obtainMessage(MSG_RECEIVED, showedMsg).sendToTarget();
                }
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }

        }
    }

    @Override
    public void onClick(View v) {
        if (mPrintWriter != null) {
            String msg = editText.getText().toString();
            mPrintWriter.println(msg);
            editText.setText("");
            String time = formatDateTime(System.currentTimeMillis());
            String showedMsg = "self " + time + ":" + msg + "\n";
            stringBuilder.append(showedMsg);

        }

    }

    @Override
    protected void onDestroy() {
        if (mClientSocket != null) {
            try {
                mClientSocket.shutdownInput();
                mClientSocket.close();
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
        super.onDestroy();
    }
}

5.6.2、Server 端代码

public class TCPServerService extends Service {
    private static final String TAG = "TCPServerService";
    private boolean isServiceDestroyed = false;
    private String[] mMessages = new String[]{
            "Hello! Body!",
            "用户不在线！请稍后再联系！",
            "请问你叫什么名字呀？",
            "厉害了，我的哥！",
            "Google 不需要科学上网是真的吗？",
            "扎心了，老铁！！！"
    };


    @Override
    public void onCreate() {
        new Thread(new TCPServer()).start();
        super.onCreate();
    }

    @Override
    public void onDestroy() {
        isServiceDestroyed = true;
        super.onDestroy();
    }

    @Nullable
    @Override
    public IBinder onBind(Intent intent) {
        return null;
    }

    private class TCPServer implements Runnable {

        @Override
        public void run() {
            ServerSocket serverSocket = null;
            try {
                serverSocket = new ServerSocket(8888);
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
                return;
            }
            while (!isServiceDestroyed) {
                // receive request from client
                try {
                    final Socket client = serverSocket.accept();
                    Log.d(TAG, "=============== accept ==================");
                    new Thread(){
                        @Override
                        public void run() {
                            try {
                                responseClient(client);
                            } catch (IOException e) {
                                e.printStackTrace();
                            }
                        }
                    }.start();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }

        }
    }


    private void responseClient(Socket client) throws IOException {
        //receive message
        BufferedReader in = new BufferedReader(
                new InputStreamReader(client.getInputStream()));
        //send message
        PrintWriter out = new PrintWriter(
                new BufferedWriter(
                        new OutputStreamWriter(
                                client.getOutputStream())),true);
        out.println("欢迎来到聊天室！");

        while (!isServiceDestroyed) {
            String str = in.readLine();
            Log.d(TAG, "message from client: " + str);
            if (str == null) {
                return;
            }
            Random random = new Random();
            int index = random.nextInt(mMessages.length);
            String msg = mMessages[index];
            out.println(msg);
            Log.d(TAG, "send Message: " + msg);
        }
        out.close();
        in.close();
        client.close();

    }
}

5.7、选用合适的IPC方式