AIDL通信

这是看了《Android开发艺术》和官网的AIDL资料后对AIDL通信的一点理解,分析了AndroidStudio自动生成的IInterface接口的实现。

1、为什么要用AIDL通信方式

在使用一样工具之前,我们应该了解为什么要用它。

这里远程进程我们以创建一个Service为例说明,Service分为两类:IntentService和BindService。一般使用BindService进行进程间通信。

BindService与Activity的通信方式有三种:

  1. 扩展Binder类
    有时候Activity与Service之间通信并需要跨进程,扩展BInder类是最好的选择。
  2. 使用Messenger
    有时候Activity与Service之间需要跨进程通信,但是只有Service处理的任务很少,单线程就可以搞定,那么使用Messenger是最好的选择。
  3. 使用AIDL
    有时候Activity与Service之间需要跨进程通信,但是Service需要连接多个客户端,处理的任务非常多,需要多线程处理,那么这时候就需要使用AIDL

上面三种方式底层都是用的Binder对象。直接扩展Binder无法跨进程通信,Messenger对是对AIDL进行了包装,可以跨进程通信。

因此只有使用AIDL的场合只有跨进程通信同时服务端需要处理多线程任务。

2、AIDL的实现过程

AIDL简单来说就是跨进程进行对象访问(包括属性访问和方法调用),下面通过Android Studio自动生成IBinder接口实现来说明

以《Android开发艺术》第二章 "IPC机制" 中生成的IBookManager来分析。

下面主要对asInterface()onTransact()方法进行分析,因为没看过Binder源码,所以有部分是自己的猜想。

两个比较关键的点:

  1. 跨进程对象传输,无法直接传输,AIDL是在服务端将对象进行编码,然后在服务端进行重组,包括属性和方法。类的静态变量不需要重组(猜想),会直接Copy一份;
  2. Binder线程池,这部分是我的猜想,客户端远程调用服务器端的方法时,远程方法是在服务端的Binder线程池中执行,这时候会产生中断,客户端的调用线程会被挂起,直到服务器端的方法执行完成才返回到客户端线程,客户端线程可以继续执行。
public interface IBookManager extends android.os.IInterface {
    /**
     * Local-side IPC implementation stub class.
     */
    public static abstract class Stub extends android.os.Binder implements xh.zero.demoipc.IBookManager {
        private static final java.lang.String DESCRIPTOR = "xh.zero.demoipc.IBookManager";

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

        /**
         * 这个方法一般我们会在ServiceConnection.onServiceConnected()方法中调用,
         * 用来恢复由服务端传递给客户端的IBookManager对象。如果是相同进程,那么DESCRIPTOR
         * 的值是存在于参数obj中的,因此同进程if语句为true。如果是不同进程,因为跨进程不能直接传递
         * 对象,因此参数obj中的DESCRIPTOR是null值,此时if语句为false,使用代理类重新生成一个
         * IBookManager的对象。
         */
        public static xh.zero.demoipc.IBookManager asInterface(android.os.IBinder obj) {
            if ((obj == null)) {
                return null;
            }
            android.os.IInterface iin = obj.queryLocalInterface(DESCRIPTOR);
            if (((iin != null) && (iin instanceof xh.zero.demoipc.IBookManager))) {
                return ((xh.zero.demoipc.IBookManager) iin);
            }
            return new xh.zero.demoipc.IBookManager.Stub.Proxy(obj);
        }

        @Override
        public android.os.IBinder asBinder() {
            return this;
        }

        /**
         * 该方法会在调用transact()方法之后调用。以getBookList()方法为例,该方法会首先检查方法id,
         * 因为是id静态变量,所以跨进程时静态变量的值也会copy到客户端,然后根据对应的方法id来恢复服务端的
         * 方法,这里的getBookList()在服务端经过了编码,然后在客户端重组,即RPC过程。方法的RPC过程是在
         * 服务端的Binder线程池中执行,因为Binder是在服务端创建的。
         */
        @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_getBookList: {
                    data.enforceInterface(DESCRIPTOR);
                    //这句活就是在重组getBookList()方法
                    java.util.List _result = this.getBookList();
                    reply.writeNoException();
                    reply.writeTypedList(_result);
                    return true;
                }
                case TRANSACTION_addBook: {
                    data.enforceInterface(DESCRIPTOR);
                    xh.zero.demoipc.Book _arg0;
                    if ((0 != data.readInt())) {
                        _arg0 = xh.zero.demoipc.Book.CREATOR.createFromParcel(data);
                    } else {
                        _arg0 = null;
                    }
                    this.addBook(_arg0);
                    reply.writeNoException();
                    return true;
                }
                case TRANSACTION_registerNewBookListeners: {
                    data.enforceInterface(DESCRIPTOR);
                    xh.zero.demoipc.IOnNewBookArrivedListener _arg0;
                    _arg0 = xh.zero.demoipc.IOnNewBookArrivedListener.Stub.asInterface(data.readStrongBinder());
                    this.registerNewBookListeners(_arg0);
                    reply.writeNoException();
                    return true;
                }
                case TRANSACTION_unregisterNewBookListeners: {
                    data.enforceInterface(DESCRIPTOR);
                    xh.zero.demoipc.IOnNewBookArrivedListener _arg0;
                    _arg0 = xh.zero.demoipc.IOnNewBookArrivedListener.Stub.asInterface(data.readStrongBinder());
                    this.unregisterNewBookListeners(_arg0);
                    reply.writeNoException();
                    return true;
                }
            }
            return super.onTransact(code, data, reply, flags);
        }

        /**
         * 代理类
         */
        private static class Proxy implements xh.zero.demoipc.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 java.util.List getBookList() throws android.os.RemoteException {
                android.os.Parcel _data = android.os.Parcel.obtain();
                android.os.Parcel _reply = android.os.Parcel.obtain();
                java.util.List _result;
                try {
                    _data.writeInterfaceToken(DESCRIPTOR);
                    mRemote.transact(Stub.TRANSACTION_getBookList, _data, _reply, 0);
                    _reply.readException();
                    _result = _reply.createTypedArrayList(xh.zero.demoipc.Book.CREATOR);
                } finally {
                    _reply.recycle();
                    _data.recycle();
                }
                return _result;
            }

            @Override
            public void addBook(xh.zero.demoipc.Book book) throws android.os.RemoteException {
                android.os.Parcel _data = android.os.Parcel.obtain();
                android.os.Parcel _reply = android.os.Parcel.obtain();
                try {
                    _data.writeInterfaceToken(DESCRIPTOR);
                    if ((book != null)) {
                        _data.writeInt(1);
                        book.writeToParcel(_data, 0);
                    } else {
                        _data.writeInt(0);
                    }
                    mRemote.transact(Stub.TRANSACTION_addBook, _data, _reply, 0);
                    _reply.readException();
                } finally {
                    _reply.recycle();
                    _data.recycle();
                }
            }

            @Override
            public void registerNewBookListeners(xh.zero.demoipc.IOnNewBookArrivedListener listener) throws android.os.RemoteException {
                android.os.Parcel _data = android.os.Parcel.obtain();
                android.os.Parcel _reply = android.os.Parcel.obtain();
                try {
                    _data.writeInterfaceToken(DESCRIPTOR);
                    _data.writeStrongBinder((((listener != null)) ? (listener.asBinder()) : (null)));
                    mRemote.transact(Stub.TRANSACTION_registerNewBookListeners, _data, _reply, 0);
                    _reply.readException();
                } finally {
                    _reply.recycle();
                    _data.recycle();
                }
            }

            @Override
            public void unregisterNewBookListeners(xh.zero.demoipc.IOnNewBookArrivedListener listener) throws android.os.RemoteException {
                android.os.Parcel _data = android.os.Parcel.obtain();
                android.os.Parcel _reply = android.os.Parcel.obtain();
                try {
                    _data.writeInterfaceToken(DESCRIPTOR);
                    _data.writeStrongBinder((((listener != null)) ? (listener.asBinder()) : (null)));
                    mRemote.transact(Stub.TRANSACTION_unregisterNewBookListeners, _data, _reply, 0);
                    _reply.readException();
                } finally {
                    _reply.recycle();
                    _data.recycle();
                }
            }
        }

        static final int TRANSACTION_getBookList = (android.os.IBinder.FIRST_CALL_TRANSACTION + 0);
        static final int TRANSACTION_addBook = (android.os.IBinder.FIRST_CALL_TRANSACTION + 1);
        static final int TRANSACTION_registerNewBookListeners = (android.os.IBinder.FIRST_CALL_TRANSACTION + 2);
        static final int TRANSACTION_unregisterNewBookListeners = (android.os.IBinder.FIRST_CALL_TRANSACTION + 3);
    }

    public java.util.List getBookList() throws android.os.RemoteException;

    public void addBook(xh.zero.demoipc.Book book) throws android.os.RemoteException;

    public void registerNewBookListeners(xh.zero.demoipc.IOnNewBookArrivedListener listener) throws android.os.RemoteException;

    public void unregisterNewBookListeners(xh.zero.demoipc.IOnNewBookArrivedListener listener) throws android.os.RemoteException;
}

参考

《Android开发艺术》之IPC机制
Android官网Service介绍: https://developer.android.google.cn/guide/components/bound-services.html?hl=zh-cn

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