Android应用进程间通信之Messenger信使使用及源码浅析

1 背景

这个知识点是个low货，刚开始其实想在之前一篇文章《Android异步消息处理机制详解及源码分析》一文中作为一个知识点分析的，但是想了又想又觉得该放在后面进程间通信分析时再分析。然并卵，还是单独拿出来写一篇分析一下吧。

提到Message和Handler其实大家都很熟悉，但是说到Messenger估计有些人还是不太常用的，更有甚者都能把Messenger拼写错误为Messager，以为是Message加了个r，当然，网络上对于Messenger的文章现在也很多了，但是个人分析总结总归是个人的。哈哈，不扯淡了，言归正传。

Messenger实现了IPC通信，其真实原理也是使用了AIDL进行通信，但是和直接使用AIDL不同的是Messenger利用了Handler处理通信，所以它是线程安全的（不支持并发处理）；而我们平时用的AIDL是非线程安全的（支持并发处理）。所以大多数时候我们应用中是不需要处理夸进程并发处理通信的，所以这时选择Messenger会比AIDL更加容易操作。

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2 基础实例

分析源码之前我们先来看一个Demo例子，其核心逻辑就是客户端进程client发送一个消息到服务端进程remote，服务端进程收到消息后做完处理再回发一个消息到客户端client，整个过程采用了Messenger信使和Handler来实现。具体如下：

工程的Android管理文件：

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<manifest xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android" package="com.example.yanbo.myapplication" >

    <application  android:allowBackup="true" android:icon="@mipmap/ic_launcher" android:label="@string/app_name" android:theme="@style/AppTheme" >
        <activity  android:name=".MainActivity" android:label="@string/app_name" >
            <intent-filter>
                <action android:name="android.intent.action.MAIN" />
                <category android:name="android.intent.category.LAUNCHER" />
            </intent-filter>
        </activity>

        <!-- ":remote"表示在应用程序里，当需要该service时，会自动创建新的进程 "remote"表示创建全局进程，不同的应用程序共享该进程 -->
        <service android:name=".RemoteService" android:process=":remote">
            <intent-filter>
                <action android:name="com.remote.RemoteService"/>
            </intent-filter>
        </service>

    </application>

</manifest>

工程中的一个独立进程服务端remote源码：

/** * 另一个进程中的Service */
public class RemoteService extends Service {
    public static final int MSG_TAG_REMOTE = 0x110;
    public static final int MSG_TAG_CLIENT = 0x111;

    private Messenger mRemoteMessenger;
    private RemoteHandler mRemoteHandler;

    private int mCounter = 0;

    @Override
    public void onCreate() {
        super.onCreate();
        mRemoteHandler = new RemoteHandler();
        //实例化一个Messenger传入当前Handler
        mRemoteMessenger = new Messenger(mRemoteHandler);
    }

    @Override
    public IBinder onBind(Intent intent) {
        return (mRemoteMessenger == null) ? null : mRemoteMessenger.getBinder();
    }

    private class RemoteHandler extends Handler {
        @Override
        public void handleMessage(Message msg) {
            switch (msg.what) {
                case MSG_TAG_REMOTE:
                    //为了把消息回传给client端，所以获取client端设置的Messenger
                    Messenger clientMessenger = msg.replyTo;
                    if (clientMessenger != null) {
                        try {
                            //注意obtain第一个参数，前面文章有解释，因为参数target不可序列化
                            clientMessenger.send(Message.obtain(null, MSG_TAG_CLIENT, ++mCounter, 0));
                        } catch (RemoteException e) {
                            e.printStackTrace();
                        }
                    }
                    break;
                default:
                    super.handleMessage(msg);
                    break;
            }
        }
    }
}

工程中的一个独立进程客户端client代码：

public class MainActivity extends Activity {
    private TextView mTextView;
    private Messenger mRemoteMessenger = null;
    private Messenger mClientMessenger;
    private ClientHandler mClientHandler;

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

        mTextView = (TextView) findViewById(R.id.content_show);
        //
        mClientHandler = new ClientHandler();
        mClientMessenger = new Messenger(mClientHandler);
        bindService(new Intent(this, RemoteService.class), connection, Context.BIND_AUTO_CREATE);
    }

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

    private ServiceConnection connection = new ServiceConnection() {
        @Override
        public void onServiceConnected(ComponentName name, IBinder service) {
            mRemoteMessenger = new Messenger(service);
            //注意obtain第一个参数，前面文章有解释
            Message message = Message.obtain(null, RemoteService.MSG_TAG_REMOTE);
            message.replyTo = mClientMessenger;
            try {
                mRemoteMessenger.send(message);
            } catch (RemoteException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }

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

    private class ClientHandler extends Handler {
        @Override
        public void handleMessage(Message msg) {
            switch (msg.what) {
                case RemoteService.MSG_TAG_CLIENT:
                    if (mTextView != null) {
                        mTextView.setText(msg.arg1+"");
                    }
                    break;
                default:
                    super.handleMessage(msg);
                    break;
            }
        }
    }
}

看着了吧，这就是一个超级简单的Messenger使用场景，具体过程比较形象的描述如下图：

相信有了这幅图就不需要再解释啥了吧，这个也够明白了。

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3 Messenger源码浅析

通过上面的实例明显可以看出，在不考虑并发的情况下，Messenger相比AIDL无论从代码量、工程结构、复杂度等上都更加胜出一筹。既然这么好用的东东，那就来看看他的源码吧，如下我们先通观一下Messenger类的整个核心代码，然后再细说。如下所示：

/** * 关联Handler进行跨进程收发消息的信使管理桥梁类 * 可以看见Messenger就是一个信使，就是一个Object */
public final class Messenger implements Parcelable {
    //其实就是远程的MessengerService的AIDL接口
    private final IMessenger mTarget;

    //创建一个指向target Handler的Messenger，然后调运Messenger的send就像Handler的sendMessage
    public Messenger(Handler target) {
        mTarget = target.getIMessenger();
    }

    //跨进程发送消息，通常用Message.obtain()填充message参数，也可以自己new
    public void send(Message message) throws RemoteException {
        mTarget.send(message);
    }

    //获得Messenger的Binder，一般用在remote端获取返回
    public IBinder getBinder() {
        return mTarget.asBinder();
    }

    //如果两个Messenger相等则表明指向了相同的Handler
    public boolean equals(Object otherObj) {
        if (otherObj == null) {
            return false;
        }
        try {
            return mTarget.asBinder().equals(((Messenger)otherObj)
                    .mTarget.asBinder());
        } catch (ClassCastException e) {
        }
        return false;
    }

    ......

    //获取getBinder相同的Messenger对象，一般用在client端获取
    public Messenger(IBinder target) {
        mTarget = IMessenger.Stub.asInterface(target);
    }
}

通过上面全局预览Messenger类及上面的实例使用相信你一定注意到了Messenger有两个构造函数，分别是public Messenger(Handler target)和public Messenger(IBinder target)，很明显你已经知道了，参数为Handler的是远程进程实例方法，而参数为IBinder为客户端进程的实例方法。既然这样那我们就先从服务端获取Messenger对象的构造函数public Messenger(Handler target)说起吧，可以看见代码如下：

public Messenger(Handler target) {
    mTarget = target.getIMessenger();
}

该构造函数调运了Handler的getIMessenger方法，这个方法在Handler中源码如下：

public class Handler {
    ......
    //其实对于一个Handler对象来说getIMessenger得到的Messenger是一个单例模式对象
    final IMessenger getIMessenger() {
        synchronized (mQueue) {
            if (mMessenger != null) {
                return mMessenger;
            }
            //单例模式得到Messenger实现类MessengerImpl对象
            mMessenger = new MessengerImpl();
            return mMessenger;
        }
    }

    //可以看见这其实是Messenger的AIDL实现
    private final class MessengerImpl extends IMessenger.Stub {
        public void send(Message msg) {
            //send方法真正调运了Handler的sendMessage实现发送消息
            Handler.this.sendMessage(msg);
        }
    }
    ......
}

可以看见，getIMessenger对于每一个Handler对象来说是单例的对象，而且这个IMessenger对象的实现类是MessengerImpl，也可以看见MessengerImpl又是IMessenger.Stub的实现类，这个IMessenger.Stub其实就是AIDL文件通过aapt自动生成在我们gen或者build目录下的服务端接口子类而已。那既然这么说了我们就来确认下吧，看下面这个AIDL文件（frameworks/base/core/java/android/os/IMessenger.aidl）：

package android.os;  

import android.os.Message;  

/** @hide */  
oneway interface IMessenger {  
    //可以看见，上面的MessengerImpl就实现了Messenger远程的send接口
    void send(in Message msg);  
}  

这下明白了吧，Messenger类中的mTarget其实就是一个Handler中单例的IMessenger远程IPC接口MessengerImpl。

紧接着我们看下Service中的onBind实现，其调运了Messenger的getBinder方法，这个方法源码如下：

public IBinder getBinder() {
    return mTarget.asBinder();
}

可以看见，其实asBinder返回的就是this，也就是自己，也就是把Service中的Messenger通过onBind方法返回给客户端。

接着我们暂时回到上面实例的客户端代码，可以发现，客户端进程首要任务就是通过与远程进程Service绑定然后获取远程Messenger对象实例，其用的构造函数如下：

public Messenger(IBinder target) {
    mTarget = IMessenger.Stub.asInterface(target);
}

握草，这不就是我们平时获取服务端对象的实现方法么？是的，就这样客户端就拿到了服务端的Messenger对象，看着好像客户端新new了一个对象似的，其实不是的。

然后就是发送过程了，发送过程的消息首先是可序列化的，然后通过Messenger的send发送，而这个send方法上面我们也分析过了，其实现就是通过Handler的sendMessage方法来发送的，所以不再多解释，又回归到了之前分析的Handler与Message过程。

总体可以发现，其实Messenger没啥高端的，坦白说其实就是对AIDL的二次封装后结合Handler让用户用起来更加便捷而已。

整个Messenger原理如下：

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4 Messenger总结

进过分析Messenger后相信已经明白大致是咋回事了，同时也知道编写AIDL与Messenger之间如何选择方案了。