Android中AIDL详细分析

AIDL是什么

AIDL英文全称Android Interface Definition Language，中文Android接口定义语言，在Android中，AIDL定义了程序访问接口，并将对象进行序列化，通过该接口，使得进程间采用IPC(进程间通信机制，比如binder)进行交互、传输数据。

AIDL应用场合

a. 在不同应用程序之间，如果客户端需要访问服务端，并且想要处理多线程任务时，采用AIDL；
b. 如果不需要进行跨进程通信，就可以不使用AIDL，比如绑定本地服务，只需继承binder，在
onBind中返回一个binder对象即可；
c. 如果要跨进程通信，但又不需要多线程操作，就使用Messenger方式，实际上Messenger也是基于AIDL的，
只是把AIDL作为底层使用了。Messenger方式中所有的消息存放在一个队列中，每次只允许一个消息待处理。
如果想让服务能够处理多个请求，就使用AIDL。

AIDL和bindservice（又称为bound services）之间的关系

bindservice一般分为两种情况：绑定本地服务；绑定远程服务。
本地服务就是同一个进程中即同一个应用程序中，绑定远程服务指不同进程中，即不同应用程序中。
AIDL一般用在绑定远程服务中，因为这涉及到跨进程操作，需要通过AIDL定义统一接口，传输序列化数据。
注意：大部分应用程序不应该用AIDL来创建bindservice服务，因为多线程处理，让代码变得复杂，不易维护，特殊情况下才使用AIDL。(参考Android官方文档)

创建AIDL服务分为三步：
创建.aidl文件
实现aidl接口
客户端获取接口
为了更加清晰地描述这个过程，本文给出一个实例辅助分析。

案例

定义一个aidl接口displayInformation，用来显示个人的姓名和年龄信息
先看建立好的目录结构如图1所示

图1 案例app源码结构图

左边是服务端，右边是客户端，对比红色方框内的内容，aidl包中的文件结构都是一样的。

案例源码下载地址：http://yunpan.cn/cLippY2ib7RHH  访问密码 9ebb
a. 创建接口(创建aidl文件)

创建服务端IPersonInformation.aidl文件，包含一个displayInformation方法，显示个人的姓名和年龄

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package com . example . person . aidl ; import  com . example . person . aidl . Person ; interface IPersonInformation {      String displayInformation ( in Person  requester ) ; }

接口前面不能加访问权限修饰符public、private等。因为displayInformation传递的参数是对象，属于非基本数据类型，需要加上in、out、inout修饰符，其含义是：

如果在客户端输入本地数据，服务端接受数据，就用in修饰符；

如果在客户端接收数据，服务端把本地修改后的数据向客户端传输，就用out修饰符；

如果同时满足in和out，就用inout修饰。

本文中定义的接口displayInformation从客户端接收数据，在服务端组合后返回给客户端，客户端相当于输入，服务端是输出，用in修饰符，即：

1	String displayInformation ( in Person  requester ) ;

除了原始基本数据类型(int, long, char, boolean等)、String 、CharSequence以及包含基本数据类型的list和map外，都需要用import语句把对象引用过来，因为person是对象类型，因此用import引入。

一般情况下，Android中远程接口类型名称都用大写的I开头加上接口的名字，这并不是硬性要求，但为了维护程序风格，这样写可读性较高。因为aidl接口都实现IInterface，字母前缀I的含义是IInterface类，表示这是一个可以提供远程服务的类。

b. 实现接口

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package com . example . person . service ; // This file is StockQuoteService2.java import  com . example . person . R ; import  android . app . Notification ; import  android . app . NotificationManager ; import  android . app . PendingIntent ; import  android . app . Service ; import  android . content . Intent ; import  android . os . IBinder ; import  android . os . RemoteException ; import  com . example . person . activity . TestActivity ; import  com . example . person . aidl . Person ; import  com . example . person . aidl . IPersonInformation ; public class PersonInformationService extends Service { private NotificationManager  notificationMgr ; public class IPersonInformationImpl  extends IPersonInformation . Stub { public String displayInformation ( Person  person ) throws RemoteException { return "Hello " + person . getName ( ) + "! Your age is: " + person . getAge ( ) ; } } @ Override public void onCreate ( ) { super . onCreate ( ) ; notificationMgr = ( NotificationManager ) getSystemService ( NOTIFICATION_SERVICE ) ; displayNotificationMessage ( "onCreate() called in StockQuoteService2" ) ; } @ Override public void onDestroy ( ) { displayNotificationMessage ( "onDestroy() called in StockQuoteService2" ) ; // Clear all notifications from this service notificationMgr . cancelAll ( ) ; super . onDestroy ( ) ; } public int onStartCommand ( Intent  intent , int flags , int startId ) { return super . onStartCommand ( intent , flags , startId ) ; } @ Override public IBinder  onBind ( Intent  intent ) { displayNotificationMessage ( "onBind() called in StockQuoteService2" ) ; return new IPersonInformationImpl ( ) ; } private void displayNotificationMessage ( String message ) { Notification  notification = new Notification ( R . drawable . emo_im_happy , message , System . currentTimeMillis ( ) ) ; PendingIntent  contentIntent = PendingIntent . getActivity ( this , 0 , new Intent ( this , TestActivity . class ) , 0 ) ; notification . setLatestEventInfo ( this , "StockQuoteService2" , message , contentIntent ) ; notification . flags = Notification . FLAG_NO_CLEAR ; notificationMgr . notify ( R . id . app_notification_id , notification ) ; } }

主要实现核心代如下：

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public class IPersonInformationImpl  extends IPersonInformation . Stub { public String displayInformation ( Person  person ) throws RemoteException { return "Hello " + person . getName ( ) + "! Your age is: " + person . getAge ( ) ; } }

实现类名为IPersonInformationImpl，继承了IPersonInformation.Stub，IPersonInformation.Stub是一个binder接口，如果在eclipse中建立好aidl文件后，编译时会自动生成与aidl同名的java文件IPersonInformation.java，displayInformation为实现的方法。注意，该接口需要Person类，因此还必须把perons类接口文件import进来才能自动生成IPersonInformation.java，下文会提到Person类。

因为传输的对象为Person，非基本数据类型，需要对其序列化，Android中用Parcelable接口来实现，之所以用Parcelable接口，是因为更快、性能更好，Android中进程间通信中大量使用Parcelable接口。

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package com . example . person . aidl ; import  android . os . Parcel ; import  android . os . Parcelable ; public class Person implements Parcelable { private int age ; private String name ; public static final Parcelable . Creator < Person > CREATOR = new Parcelable . Creator < Person > ( ) {         public Person  createFromParcel ( Parcel  in ) {             return new Person ( in ) ;         }         public Person [ ] newArray ( int size ) {             return new Person [ size ] ;         }     } ;     public Person ( ) {     } private Person ( Parcel  in ) { readFromParcel ( in ) ; } @ Override public int describeContents ( ) { // TODO Auto-generated method stub return 0 ; } @ Override public void writeToParcel ( Parcel  out , int flags ) { // TODO Auto-generated method stub         out . writeInt ( age ) ;         out . writeString ( name ) ; } public void readFromParcel ( Parcel  in ) {         age = in . readInt ( ) ;         name = in . readString ( ) ; }     public int getAge ( ) {         return age ;     }     public void setAge ( int age ) {         this . age = age ;     }     public String getName ( ) {         return name ;     }     public void setName ( String name ) {         this . name = name ;     } }

Parcelable接口必须实现三个方法：

Parcelable.Creator // 用来产生Person对象

describeContents // 返回特殊对象类型，一般返回0

writeToParcel // 把数据写入到Parcel对象中，Parcel中文含义为包裹，形象地表明先把数据包装好，等待传输，在接收方接收后再解压包裹从中得到数据，起到安全性作用。

IPersonInformation.aidl在编译时需要用到待序列化对象Person，因此还需要创建Person.aidl文件，Person类没有具体方法，代码相对简单：

1 2	package com . example . person . aidl ; parcelable  Person ;

Person类前加parcelable修饰符，表示这是一个待序列化对象。

在eclipse中编译会自动生成IPersonInformation.java，位于gen目录下，这样服务端文件创建成功。

c. 获取接口

客户端要获取服务端接口，先把aidl目录整体拷贝到客户端，如图2所示：

图2 aidl目录结构

包名com.example.person.aidl也要一致，这个报名和AndroidManifest的包名不是一回事，前者就是文件目录，后者是APP的包名。

创建PersonClientActivity，继承于Activity：

packagecom.example.personclient.activity;

import  com.example.person.aidl.Person;
import  com.example.personclient.R;
import  com.example.person.aidl.IPersonInformation;

import  android.app.Activity;
import  android.content.ComponentName;
import  android.content.Context;
import  android.content.Intent;
import  android.content.ServiceConnection;
import  android.os.Bundle;
import  android.os.IBinder;
import  android.os.RemoteException;
import  android.util.Log;
import  android.view.View;
import  android.view.View.OnClickListener;
import  android.widget.Button;
import  android.widget.Toast;

publicclassPersonClientActivityextendsActivity{

protectedstaticfinalStringTAG= "StockQuoteClient2" ;
privateIPersonInformation iPersonInformation= null ;

privateButton bindBtn;
privateButton callBtn;
privateButton unbindBtn;

privateServiceConnection serviceConnection=newServiceConnection(){

@Override
publicvoidonServiceConnected(ComponentName name,IBinder service){
Log.v(TAG, "---------------service: " +service.getClass().toString());
iPersonInformation=IPersonInformation.Stub.asInterface(service);
Log.v(TAG, "---------------stockService: " +iPersonInformation.getClass().toString());
callService();
}

@Override
publicvoidonServiceDisconnected(ComponentName name){
iPersonInformation= null ;
}
};

/** Called when the activity is first created. */
@Override
publicvoidonCreate(Bundle savedInstanceState){
super .onCreate(savedInstanceState);
setContentView(R.layout.main);

bindBtn=(Button)findViewById(R.id.bindBtn);
bindBtn.setOnClickListener(buttonClickListener);

callBtn=(Button)findViewById(R.id.callBtn);
callBtn.setOnClickListener(buttonClickListener);
callBtn.setEnabled( false );

unbindBtn=(Button)findViewById(R.id.unbindBtn);
unbindBtn.setOnClickListener(buttonClickListener);
unbindBtn.setEnabled( false );

}

OnClickListener buttonClickListener=newOnClickListener(){

@Override
publicvoidonClick(Viewv){
// TODO Auto-generated method stub
if (v.getId()==R.id.bindBtn){
bindService(newIntent( "com.example.person.PersonInformationService" ),serviceConnection,
Context.BIND_AUTO_CREATE);
bindBtn.setEnabled( false );
callBtn.setEnabled( true );
unbindBtn.setEnabled( true );
}elseif(v.getId()==R.id.callBtn){
callService();
}elseif(v.getId()==R.id.unbindBtn){
unbindService(serviceConnection);
bindBtn.setEnabled( true );
callBtn.setEnabled( false );
unbindBtn.setEnabled( false );
}
}

};

privatevoidcallService(){
try {
Person person=newPerson();
person.setAge( 32 );
person.setName( "zhulf" );
Stringresponse=iPersonInformation.displayInformation(person);
Toast.makeText(PersonClientActivity. this ,
"Value get from service is: " +response,
Toast.LENGTH_SHORT).show();
} catch (RemoteException ee){
Log.e( "MainActivity" ,ee.getMessage(),ee);
}
}

}

核心代码为：

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private ServiceConnection  serviceConnection = new ServiceConnection ( ) { @ Override public void onServiceConnected ( ComponentName  name , IBinder  service ) { Log . v ( TAG , "---------------service: " + service . getClass ( ) . toString ( ) ) ; iPersonInformation = IPersonInformation . Stub . asInterface ( service ) ; Log . v ( TAG , "---------------stockService: " + iPersonInformation . getClass ( ) . toString ( ) ) ; callService ( ) ; } @ Override public void onServiceDisconnected ( ComponentName  name ) { iPersonInformation = null ; } } ;

1 2	bindService ( new Intent ( "com.example.person.PersonInformationService" ) , serviceConnection , Context . BIND_AUTO_CREATE ) ;

单击绑定按钮时调用binderservice把serviceConnection与PersonInformationService服务端绑定，当bindservice绑定成功后，系统会调用onServiceConnected方法，第二个参数service是一个IBinder接口对象，由服务端onBind方法返回给客户端的，IPersonInformation.Stub的asInterface返回一个客户端代理对象proxy，赋值给IPersonInformation对象，这样，客户端就获得了服务端接口。

d. 使用服务

既然客户端已经获得了服务端的接口对象，那么就可以调用服务端的方法来得到服务。

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Person  person = new Person ( ) ; person . setAge ( 32 ) ; person . setName ( "zhulf" ) ; String response = iPersonInformation . displayInformation ( person ) ;

先设置person的内容，而后采用服务端对象iPersonInformation调用服务端的方法displayInformation来获得所需要的数据，这可以形象地描述成客户端得到了服务端的服务！

把生成的服务端、客户端apk安装后，打开客户端，如图3所示，点击bind按钮后显示如图4，客户端设置了姓名”jack”，年龄”100″已经通过远程服务接口displayInformation显示出来了。

图3 bind按钮点击前

图4 bind按钮点击后

点击CALL AGAIN按钮后重复显示toast，点击UNBIND按钮后停止服务。

AIDL服务的详细执行过程

a. PersonInformationService启动过程

bindService通过Intent的action——”com.example.person.PersonInformationService”启动PersonInformationService服务，服务启动成功后由onBind返回一个IPersonInformationImpl对象，IPersonInformationImpl继承了IPersonInformation.Stub，IPersonInformation.Stub又继承了Binder，Binder实现了IBinder接口，因此，onBind返回的是一个IBinder接口对象，通过添加Logcat打印发现实际返回的是一个BinderProxy对象，这是什么原因？

这是binder进程间通信机制所决定的，服务启动后，系统会生成一个binder代理对象binderProxy，用作桥梁，与C++层的BpBinder对应，在aidl服务中通过binderProxy生成prox客户端代理对象。

b. 客户端获取代理接口

上文提到binderProxy用来生成proxy对象，如何生成？上文提到aidl文件在编译时会自动生成java文件，即IPersonInformation.java，源码：

/*
 * This file is auto-generated.  DO NOT MODIFY.
 * Original file: E:\\demos_from_internet\\PersonInformationClient\\PersonInformationClient\\src\\com\\example\\person\\aidl\\IPersonInformation.aidl
 */
packagecom.example.person.aidl;

publicinterfaceIPersonInformation extendsandroid.os.IInterface{
/** Local-side IPC implementation stub class. */
publicstaticabstractclassStub extendsandroid.os.Binder implementscom.example.person.aidl.IPersonInformation{
privatestaticfinaljava.lang.StringDESCRIPTOR="com.example.person.aidl.IPersonInformation";

/** Construct the stub at attach it to the interface. */
publicStub(){
this.attachInterface(this,DESCRIPTOR);
}

/**
 * Cast an IBinder object into an
 * com.example.person.aidl.IPersonInformation interface, generating a
 * proxy if needed.
 */
publicstaticcom.example.person.aidl.IPersonInformation asInterface(android.os.IBinder obj){
if ((obj== null )){
returnnull;
}
android.os.IInterface iin=obj.queryLocalInterface(DESCRIPTOR);
if (((iin!= null )&&(iin instanceofcom.example.person.aidl.IPersonInformation))){
return ((com.example.person.aidl.IPersonInformation)iin);
}
returnnewcom.example.person.aidl.IPersonInformation.Stub.Proxy(obj);
}

@Override
publicandroid.os.IBinder asBinder(){
returnthis;
}

@Override
publicbooleanonTransact(intcode,android.os.Parcel data,android.os.Parcel reply,intflags)
throws  android.os.RemoteException{
switch (code){
caseINTERFACE_TRANSACTION:{
reply.writeString(DESCRIPTOR);
returntrue;
}
caseTRANSACTION_displayInformation:{
data.enforceInterface(DESCRIPTOR);
com.example.person.aidl.Person _arg0;
if (( 0 !=data.readInt())){
_arg0=com.example.person.aidl.Person.CREATOR.createFromParcel(data);
} else {
_arg0= null ;
}
java.lang.String_result= this .displayInformation(_arg0);
reply.writeNoException();
reply.writeString(_result);
returntrue;
}
}
returnsuper.onTransact(code,data,reply,flags);
}

privatestaticclassProxy implementscom.example.person.aidl.IPersonInformation{
privateandroid.os.IBinder mRemote;

Proxy(android.os.IBinder remote){
mRemote=remote;
}

@Override
publicandroid.os.IBinder asBinder(){
returnmRemote;
}

publicjava.lang.StringgetInterfaceDescriptor(){
returnDESCRIPTOR;
}

@Override
publicjava.lang.StringdisplayInformation(com.example.person.aidl.Person requester)
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);
if ((requester!= null )){
_data.writeInt( 1 );
requester.writeToParcel(_data, 0 );
} else {
_data.writeInt( 0 );