移动架构<第八篇>：Android 跨进程通信之AIDL通信原理

在Linux系统中，跨进程通信机制（IPC）有：
(1) 半双工Unix管道
(2) FIFOs(命名管道)
(3) 消息队列
(4) 信号量
(5) 共享内存
(6) 网络Socket
Android的跨进程通信是通过Binder实现的，而AIDL就是Android Binder机制的体现。

AIDL是Android的基础，我想作为一名Android开发者，使用它是最起码的技能。我已在Service和AIDL基本使用这篇文章中详细讲解了AIDL的使用。本章主要目的是剖析AIDL的通信原理。

AIDL符合CS架构，如图所示

图片.png

图中展现了简单的客户端和服务端的通信流程（简单版）。

在Android中，涉及到多进程的概念，两个不同的应用是不同的进程，甚至一个应用中就存在多个进程，Android为了保证一定的安全性，禁止了不同进程之间的访问权限，开发者需要采用特别手段来实现跨进程通信，也就是采用CS架构来通信，AIDL及时采用CS架构进行通信的。

首先，我们来回忆一下AIDL的实现的步骤。

[第一步] 分别在服务端和客户端定义AIDL

图片.png

目录结构如下：

图片.png

代码如下：

package com.example.aidldemo;

interface IMyAidlInterface {

    String doSomething(int count);

}

方法doSomething就是服务器暴露出的方法，客户端可以访问服务器暴露出来的方法。

[第二步] 执行编译

分别编译客户端和服务端的aidl文件，它们都会自动生成IMyAidlInterface.java这个文件，路径如图所示

图片.png

那么，自动生成的代码是怎样的呢？下图可以形象的表达

图片.png

在IMyAidlInterface.java文件中有一个Stub类，它是一个抽象类，继承于Binder，实现于IMyAidlInterface。
Stub类中的asBinder方法可以直接获取IBinder对象，Stub的内部类Proxy是一个代理，Stub中的asInterface方法可以轻松获取代理对象Proxy。

[第三步] 自定义Service

代码如下：

public class MyService extends Service {

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

    @Override
    public void onCreate() {
        super.onCreate();
    }

    @Override
    public int onStartCommand(Intent intent, int flags, int startId) {
        return super.onStartCommand(intent, flags, startId);
    }

    public class MyBind extends IMyAidlInterface.Stub{

        @Override
        public String doSomething(int count) throws RemoteException {
            return "小明拿了我"+ count + "个苹果";
        }
    }
}

自定义MyBind，继承于IMyAidlInterface.Stub，实现doSomething的具体实现。

[第四步] 连接服务器

在连接服务器之前，必须要保证服务器已经启动。
当前服务器场景是Android中的Service，所以在访问Service之前必须保证Service已经被启动。在保证Service已经启动的前提下，开始连接服务器，代码如下：

//=================
private ServiceConnection connection = new ServiceConnection() {
    @Override
    public void onServiceConnected(ComponentName name, IBinder service) {
        iMyAidlInterface = IMyAidlInterface.Stub.asInterface(service);
    }

    @Override
    public void onServiceDisconnected(ComponentName name) {
        iMyAidlInterface = null;
    }
};

//=================

                startService(intent);
                bindService(intent, connection, BIND_AUTO_CREATE);

//=================

onServiceConnected有一个形参service，service是客户端和服务端的通信频道，通过它可以获取到服务端的代理对象Proxy，代码如下：

//=================iMyAidlInterface 是代理对象

        iMyAidlInterface = IMyAidlInterface.Stub.asInterface(service);

//=================

public static com.example.aidldemo.IMyAidlInterface asInterface(android.os.IBinder obj)
{
  if ((obj==null)) {
    return null;
  }
  android.os.IInterface iin = obj.queryLocalInterface(DESCRIPTOR);
  if (((iin!=null)&&(iin instanceof com.example.aidldemo.IMyAidlInterface))) {
    return ((com.example.aidldemo.IMyAidlInterface)iin);
  }
  return new com.example.aidldemo.IMyAidlInterface.Stub.Proxy(obj);
}

[第五步] 通过代理对象，调用远程的方法

 iMyAidlInterface.doSomething(10) 

最后，总结出简单并且核心的通信图

图片.png

该图一针见血的表达了AIDL的通信原理。

总结
在研究AIDL通信原理之前，必须学会怎样使用AIDL，然后才能分析源码结构，经过一些分析，提取出基本通信因素，最终理解通信原理。

[本章完...]