寫這篇文章之前，首先要感謝一下任玉剛大哥寫了《Android開發(fā)藝術(shù)探索》這本書。這篇文章其實(shí)就是對(duì)書中講解AIDL的那個(gè)小節(jié)的一個(gè)簡(jiǎn)單的總結(jié)。
Android進(jìn)程間通信方式
Android實(shí)現(xiàn)進(jìn)程間通信的方式有很多種，比如通過Intent來傳遞數(shù)據(jù)，共享文件，SharedPreferences，基于Binder的Messager和AIDL，以及socket等。Binder是Android中最有特色的進(jìn)程間通信方式。
Binder
Binder主要用于進(jìn)程間通信，是Android中的一個(gè)類，實(shí)現(xiàn)了IBinder接口。從Android應(yīng)用層來說，Binder是服務(wù)端與客戶端通信的媒介，當(dāng)bindService一個(gè)服務(wù)的時(shí)候，服務(wù)端會(huì)返回一個(gè)包含了服務(wù)端業(yè)務(wù)調(diào)用的Binder對(duì)象，通過這個(gè)對(duì)象客戶端就可以獲取服務(wù)端數(shù)據(jù)或向服務(wù)端傳遞數(shù)據(jù)，這里的服務(wù)包括普通服務(wù)和包含了AIDL的服務(wù)。
在Android開發(fā)中，Binder主要用在Service中，包括AIDL、Messager。普通Service中的Binder不涉及到進(jìn)程間通信，所以較為簡(jiǎn)單。Messager底層其實(shí)就是AIDL，這里選擇AIDL來學(xué)習(xí)Binder的工作機(jī)制。
AIDL在Service中的使用方法
服務(wù)端
- 定義AIDL接口，將暴露給客戶端的接口在這個(gè)AIDL文件中聲明
// IBookManager.aidl
package com.example.android.aidl;
interface IBookManager{
void setName(String name);
String getName();
}
系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)根據(jù)AIDL文件生成用于通信的java類。建議將AIDL文件及所有AIDL用到的類和文件放在同一個(gè)包中，這樣做的好處是，當(dāng)客戶端在另一個(gè)工程時(shí)，我們可以直接整個(gè)包復(fù)制到客戶端工程。
- 編寫Service，在Service實(shí)現(xiàn)AIDL接口
//MyService.java
package com.example.android.service;
public class MyService extends Service {
private String name;
@Override
public void onCreate() {
super.onCreate();
}
@Override
public IBinder onBind(Intent arg0) {
return mBinder;
}
private final IBookManager.Stub mBinder = new IBookManager.Stub() {
void setName(String name){
this.name = name;
}
String getName(){
return name;
}
};
}
然后在清單文件中注冊(cè)Service，這里假設(shè)action為：
com.example.android.action.bookmanager
客戶端
拷貝AIDL文件
將AIDL文件及所有AIDL用到的類和文件拷貝到客戶端工程中（如果服務(wù)端跟客戶端沒在一個(gè)工程的話），注意客戶端AIDL的包結(jié)構(gòu)必須和服務(wù)端保持一致。綁定遠(yuǎn)程服務(wù)。綁定成功后將服務(wù)端返回的Binder對(duì)象轉(zhuǎn)化成AIDL接口所屬類型，接著就可以調(diào)用AIDL中的方法。
//MainActivity.java
package com.example.android.activiy;
public class MainActivity extends Activity {
@Override
public void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
super.onCreate(savedInstanceState);
setContentView(R.layout.activity_main);
String action = "com.example.android.action.bookmanager";
Intent intent = new Intent(action);
//Android 5.0后不能使用隱式Intent啟動(dòng)服務(wù)，所以這里需要指定包名
intent.setPackage("com.example.android");
bindService(intent, conn, Context.BIND_AUTO_CREATE);
}
ServiceConnection conn = new ServiceConnection() {
@Override
public void onServiceDisconnected(ComponentName name) {
}
@Override
public void onServiceConnected(ComponentName name, IBinder service) {
//將服務(wù)端返回的Binder對(duì)象轉(zhuǎn)化成AIDL接口所屬類型
IBookManager mBookManager = IBookManager.Stub.asInterface(service);
try {
String name = mBookManager.getName();
mBookManager.setName("Android開發(fā)藝術(shù)探索");
} catch (RemoteException e) {
e.printStackTrace();
}
}
};
@Override
protected void onDestroy() {
super.onDestroy();
unbindService(conn);
}
}
AIDL 源碼解析
上面簡(jiǎn)單介紹了一下AIDL在Service中的使用，接著就通過AIDL接口對(duì)應(yīng)的java源碼來分析一下AIDL是如何通過Binder實(shí)現(xiàn)進(jìn)程間通信的。
//IBookManager.java
package com.example.android.aidl;
/**
* 系統(tǒng)根據(jù)aidl文件自動(dòng)生成的java文件
*/
public interface IBookManager extends android.os.IInterface {
// 用于標(biāo)識(shí)setName()、getName()方法的id
static final int TRANSACTION_setName =
(android.os.IBinder.FIRST_CALL_TRANSACTION + 0);
static final int TRANSACTION_getName =
(android.os.IBinder.FIRST_CALL_TRANSACTION + 1);
// aidl文件接口中聲明的方法
public void setName(java.lang.String name)
throws android.os.RemoteException;
public java.lang.String getName() throws android.os.RemoteException;
/** Stub 是IPC通信實(shí)現(xiàn)類，Stub即是Binder對(duì)象，也是IBookManager對(duì)象 */
public static abstract class Stub extends android.os.Binder implements
com.example.xutils3demo.aidl.IBookManager {
// Binder唯一標(biāo)識(shí)，一般用當(dāng)前Binder的類名表示
private static final java.lang.String DESCRIPTOR =
"com.example.xutils3demo.aidl.IBookManager";
/** Construct the stub at attach it to the interface. */
public Stub() {
this.attachInterface(this, DESCRIPTOR);
}
/**
* Cast an IBinder object into an
* com.example.xutils3demo.aidl.IBookManager interface, generating a
* proxy if needed.
* 客戶端應(yīng)調(diào)用此方法將服務(wù)端返回的Binder對(duì)象轉(zhuǎn)換成AIDL接口所屬的類
* 型，接著就可以調(diào)用AIDL中的方法了。
* 如果不跨進(jìn)程通信直接返回IBookManager對(duì)象本身，否則返回IBookManager對(duì)象的代理
*/
public static com.example.xutils3demo.aidl.IBookManager asInterface(
android.os.IBinder obj) {
if ((obj == null)) {
return null;
}
android.os.IInterface iin = obj.queryLocalInterface(DESCRIPTOR);
if (((iin != null)
&& (iin instanceof com.example.xutils3demo.aidl.IBookManager))) {
// 不跨進(jìn)程，返回IBookManager對(duì)象本身
return ((com.example.xutils3demo.aidl.IBookManager) iin);
}
// 跨進(jìn)程，返回IBookManager對(duì)象的代理Proxy對(duì)象
return new com.example.xutils3demo.aidl.IBookManager.Stub.Proxy(obj);
}
// Binder唯一標(biāo)識(shí)，一般用當(dāng)前Binder的類名表示
@Override
public android.os.IBinder asBinder() {
return this;
}
/**
* 方法執(zhí)行在服務(wù)端，由客戶端通過RPC(遠(yuǎn)程過程調(diào)用)進(jìn)行調(diào)用， 通過這
* 個(gè)方法，最終使得服務(wù)端Binder對(duì)象中對(duì)應(yīng)的方法被調(diào)用。
*
* 服務(wù)端可以根據(jù)code值，確定客戶端請(qǐng)求的目標(biāo)方法是什么。 接著從data
* 中取出目標(biāo)方法所需的參數(shù)，然后執(zhí)行目標(biāo)方法。目標(biāo)方法執(zhí)行完后，就
* 向reply中寫入返回值，返回給客戶端。
* 注意：如果此方法返回false的話，那么客戶端的請(qǐng)求會(huì)失敗， 因此可以利
* 用這個(gè)特性來做權(quán)限驗(yàn)證。使得符合權(quán)限的客戶端才能 調(diào)用服務(wù)端方法。
*/
@Override
public boolean onTransact(int code, android.os.Parcel data,
android.os.Parcel reply, int flags)
throws android.os.RemoteException {
switch (code) {
case INTERFACE_TRANSACTION: {
reply.writeString(DESCRIPTOR);
return true;
}
case TRANSACTION_setName: {
data.enforceInterface(DESCRIPTOR);
java.lang.String _arg0;
// 從data中取出目標(biāo)方法所需參數(shù)
_arg0 = data.readString();
// 這里使得服務(wù)端Binder中的方法執(zhí)行
this.setName(_arg0);
reply.writeNoException();
return true;
}
case TRANSACTION_getName: {
data.enforceInterface(DESCRIPTOR);
// 這里使得服務(wù)端Binder中的方法執(zhí)行
java.lang.String _result = this.getName();
reply.writeNoException();
reply.writeString(_result);
return true;
}
}
return super.onTransact(code, data, reply, flags);
}
/**
* Binder代理，類中方法執(zhí)行在客戶端，這個(gè)類才是真正的RPC。
*
* RPC過程：當(dāng)客戶端調(diào)用Proxy對(duì)象的setName()方法時(shí)，會(huì)通 過
* transact()發(fā)起RPC請(qǐng)求，并將當(dāng)前線程掛起。接著服務(wù)端的
* onTransact()會(huì)被調(diào)用，從而使得服務(wù)端的Binder中的對(duì)應(yīng)的
* setName()方法被調(diào)用，直到RPC過程返回后，當(dāng)前線程才繼續(xù)執(zhí)行，并
* 從_reply 中取出RPC過程的返回結(jié)果，然后返 給setName()方法(如果有
* 返回值的話)。getName()方法同理。
*/
private static class Proxy implements
com.example.xutils3demo.aidl.IBookManager {
private android.os.IBinder mRemote;
Proxy(android.os.IBinder remote) {
mRemote = remote;
}
@Override
public android.os.IBinder asBinder() {
return mRemote;
}
public java.lang.String getInterfaceDescriptor() {
return DESCRIPTOR;
}
@Override
public void setName(java.lang.String name)
throws android.os.RemoteException {
// _data 輸入型Parcel對(duì)象，用于攜帶客戶端傳遞給服務(wù)端的參數(shù)
android.os.Parcel _data = android.os.Parcel.obtain();
// _reply 輸出型Parcel對(duì)象，用于攜帶從服務(wù)端返回給客戶端的返回結(jié)果
android.os.Parcel _reply = android.os.Parcel.obtain();
try {
_data.writeInterfaceToken(DESCRIPTOR);
//將要傳遞給服務(wù)端的參數(shù)寫入_data中
_data.writeString(name);
// 調(diào)用Binder對(duì)象的transact()方法發(fā)送RPC請(qǐng)求，并將當(dāng)前掛起
mRemote.transact(Stub.TRANSACTION_setName, _data, _reply, 0);
_reply.readException();
} finally {
_reply.recycle();
_data.recycle();
}
}
@Override
public java.lang.String getName() throws android.os.RemoteException {
android.os.Parcel _data = android.os.Parcel.obtain();
android.os.Parcel _reply = android.os.Parcel.obtain();
java.lang.String _result;
try {
_data.writeInterfaceToken(DESCRIPTOR);
mRemote.transact(Stub.TRANSACTION_getName, _data, _reply, 0);
_reply.readException();
// 從_reply中讀取服務(wù)端返回給客戶端的返回結(jié)果
_result = _reply.readString();
} finally {
_reply.recycle();
_data.recycle();
}
return _result;
}
}
}
}
小結(jié)：客戶端綁定服務(wù)端后，服務(wù)端會(huì)返回一個(gè)Binder對(duì)象。客戶端拿著這個(gè)Binder對(duì)象調(diào)用AIDL接口中的方法實(shí)際上是一次遠(yuǎn)程調(diào)用請(qǐng)求過程（RPC）。原理是這樣的，當(dāng)客戶端用Binder調(diào)用AIDL接口中的方法時(shí)，實(shí)際上是調(diào)用Stub.Proxy類的的同名代理方法（其實(shí)在調(diào)用Stub.asInterface()時(shí)，就將服務(wù)端返回的Binder轉(zhuǎn)換成了Stub.Proxy對(duì)象，Proxy對(duì)象也是一個(gè)實(shí)現(xiàn)了AIDAL接口的對(duì)象），該代理方法會(huì)調(diào)用Binder.transact(Stub.TRANSACTION_methodName, _data, _reply, 0)（Stub.TRANSACTION_methodName要調(diào)用的服務(wù)端AIDL接口中方法的標(biāo)識(shí)，其實(shí)是就是與代理方法同名的那個(gè)方法，_data攜帶要發(fā)送給服務(wù)端的數(shù)據(jù)，_reply攜帶服務(wù)器返回給客戶端的數(shù)據(jù)），發(fā)起一次遠(yuǎn)程調(diào)用請(qǐng)求，然后客戶端掛起，此時(shí)服務(wù)端AIDL中的onTransact(）會(huì)被調(diào)用，在該方法中會(huì)調(diào)用到Stub.TRANSACTION_methodName標(biāo)識(shí)的方法，并將_data傳遞該方法，將方法的返回結(jié)果寫入_reply中，然后RPC過程返回，客戶端代碼繼續(xù)往下執(zhí)行，客戶端讀取_reply拿到返回結(jié)果。
AIDL支持的參數(shù)類型
在AIDL文件中，并不是支持所有的數(shù)據(jù)類型，只有某些數(shù)據(jù)類型才能使用。AIDL支持的數(shù)據(jù)類型有：
- 基本數(shù)據(jù)類型（int、long、char、boolean、double等）
- String 和 CharSequence
- List：只支持ArrayList，里面的元素都必須能夠被AIDL支持
- Map：只支持HashMap，里面的每個(gè)元素都必須能夠被AIDL支持，包括key和value
- Parcelable：所有實(shí)現(xiàn)了Parcelable 的對(duì)象
- AIDL：所有AIDL接口本身也可以在AIDL文件中使用
AIDL文件定義注意事項(xiàng)
- Parcelable對(duì)象在AIDL中使用前必須新建一個(gè)和它同名的AIDL文件，并在其中聲明該類為Parcelable類型。
- 在AIDL中，使用自定義的Parcelable對(duì)象和AIDL接口必須顯示import進(jìn)來，不管他們是否和當(dāng)前AIDL位于同一個(gè)包中。這是AIDL的規(guī)范。
AIDL接口中只支持方法，不支持靜態(tài)常量，這一點(diǎn)區(qū)別于傳統(tǒng)接口。- AIDL中除基本數(shù)據(jù)類型外，其他類型的參數(shù)必須標(biāo)上方向：in、out和inout。in表示輸入型參數(shù)，out表示輸出型參數(shù)，inout表示輸入輸出型參數(shù)。
以下是書中提到的更多關(guān)于AIDL使用的內(nèi)容，這里就不一一講解了。
