Android 跨进程通信之:AIDL
2016-04-08 10:37
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写这篇文章之前,首先要感谢一下任玉刚大哥写了《Android开发艺术探索》这本书。这篇文章其实就是对书中讲解AIDL的那个小节的一个简单的总结。
在Android开发中,Binder主要用在Service中,包括AIDL、Messager。普通Service中的Binder不涉及到进程间通信,所以较为简单。Messager底层其实就是AIDL,这里选择AIDL来学习Binder的工作机制。
定义AIDL接口,将暴露给客户端的接口在这个AIDL文件中声明
系统会自动根据AIDL文件生成用于通信的java类。建议将AIDL文件及所有AIDL用到的类和文件放在同一个包中,这样做的好处是,当客户端在另一个工程时,我们可以直接整个包复制到客户端工程。
编写Service,在Service实现AIDL接口
然后在清单文件中注册Service,这里假设action为:
[b]客户端[/b]
拷贝AIDL文件
将AIDL文件及所有AIDL用到的类和文件拷贝到客户端工程中(如果服务端跟客户端没在一个工程的话),注意客户端AIDL的包结构必须和服务端保持一致。
绑定远程服务。绑定成功后将服务端返回的Binder对象转化成AIDL接口所属类型,接着就可以调用AIDL中的方法。
基本数据类型(int、long、char、boolean、double等)
String 和 CharSequence
List:只支持ArrayList,里面的元素都必须能够被AIDL支持
Map:只支持HashMap,里面的每个元素都必须能够被AIDL支持,包括key和value
Parcelable:所有实现了Parcelable 的对象
AIDL:所有AIDL接口本身也可以在AIDL文件中使用
在AIDL中,使用自定义的Parcelable对象和AIDL接口必须显示import进来,不管他们是否和当前AIDL位于同一个包中。这是AIDL的规范。
AIDL接口中只支持方法,不支持静态常量,这一点区别于传统接口。
AIDL中除基本数据类型外,其他类型的参数必须标上方向:in、out和inout。in表示输入型参数,out表示输出型参数,inout表示输入输出型参数。
以下是书中提到的更多关于AIDL使用的内容,这里就不一一讲解了。
Android进程间通信方式
Android实现进程间通信的方式有很多种,比如通过Intent来传递数据,共享文件,SharedPreferences,基于Binder的Messager和AIDL,以及socket等。Binder是Android中最有特色的进程间通信方式。Binder
Binder主要用于进程间通信,是Android中的一个类,实现了IBinder接口。从Android应用层来说,Binder是服务端与客户端通信的媒介,当bindService一个服务的时候,服务端会返回一个包含了服务端业务调用的Binder对象,通过这个对象客户端就可以获取服务端数据或向服务端传递数据,这里的服务包括普通服务和包含了AIDL的服务。在Android开发中,Binder主要用在Service中,包括AIDL、Messager。普通Service中的Binder不涉及到进程间通信,所以较为简单。Messager底层其实就是AIDL,这里选择AIDL来学习Binder的工作机制。
AIDL在Service中的使用方法
[b]服务端[/b]定义AIDL接口,将暴露给客户端的接口在这个AIDL文件中声明
// IBookManager.aidl package com.example.android.aidl; interface IBookManager{ void setName(String name); String getName(); }
系统会自动根据AIDL文件生成用于通信的java类。建议将AIDL文件及所有AIDL用到的类和文件放在同一个包中,这样做的好处是,当客户端在另一个工程时,我们可以直接整个包复制到客户端工程。
编写Service,在Service实现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; } }; }
然后在清单文件中注册Service,这里假设action为:
com.example.android.action.bookmanager
[b]客户端[/b]
拷贝AIDL文件
将AIDL文件及所有AIDL用到的类和文件拷贝到客户端工程中(如果服务端跟客户端没在一个工程的话),注意客户端AIDL的包结构必须和服务端保持一致。
绑定远程服务。绑定成功后将服务端返回的Binder对象转化成AIDL接口所属类型,接着就可以调用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后不能使用隐式Intent启动服务,所以这里需要指定包名 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) { //将服务端返回的Binder对象转化成AIDL接口所属类型 IBookManager mBookManager = IBookManager.Stub.asInterface(service); try { String name = mBookManager.getName(); mBookManager.setName("Android开发艺术探索"); } catch (RemoteException e) { e.printStackTrace(); } } }; @Override protected void onDestroy() { super.onDestroy(); unbindService(conn); } }
AIDL 源码解析
上面简单介绍了一下AIDL在Service中的使用,接着就通过AIDL接口对应的java源码来分析一下AIDL是如何通过Binder实现进程间通信的。//IBookManager.java package com.example.android.aidl; /** * 系统根据aidl文件自动生成的java文件 */ public interface IBookManager extends android.os.IInterface { // 用于标识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文件接口中声明的方法 public void setName(java.lang.String name) throws android.os.RemoteException; public java.lang.String getName() throws android.os.RemoteException; /** Stub 是IPC通信实现类,Stub即是Binder对象,也是IBookManager对象 */ public static abstract class Stub extends android.os.Binder implements com.example.xutils3demo.aidl.IBookManager { // Binder唯一标识,一般用当前Binder的类名表示 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. * 客户端应调用此方法将服务端返回的Binder对象转换成AIDL接口所属的类型,接着就可以调用AIDL中的方法了。 * 如果不跨进程通信直接返回IBookManager对象本身,否则返回IBookManager对象的代理 */ 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))) { // 不跨进程,返回IBookManager对象本身 return ((com.example.xutils3demo.aidl.IBookManager) iin); } // 跨进程,返回IBookManager对象的代理Proxy对象 return new com.example.xutils3demo.aidl.IBookManager.Stub.Proxy(obj); } // Binder唯一标识,一般用当前Binder的类名表示 @Override public android.os.IBinder asBinder() { return this; } /** * 方法执行在服务端,由客户端通过RPC(远程过程调用)进行调用, 通过这个方法,最终使得服务端Binder对象中对应的方法被调用。 * * 服务端可以根据code值,确定客户端请求的目标方法是什么。 接着从data中取出目标方法所需的参数,然后执行目标方法。 * 目标方法执行完后,就向reply中写入返回值,返回给客户端。 * * 注意:如果此方法返回false的话,那么客户端的请求会失败, 因此可以利用这个特性来做权限验证。使得符合权限的客户端才能 调用服务端方法。 */ @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; // 从data中取出目标方法所需参数 _arg0 = data.readString(); // 这里使得服务端Binder中的方法执行 this.setName(_arg0); reply.writeNoException(); return true; } case TRANSACTION_getName: { data.enforceInterface(DESCRIPTOR); // 这里使得服务端Binder中的方法执行 java.lang.String _result = this.getName(); reply.writeNoException(); reply.writeString(_result); return true; } } return super.onTransact(code, data, reply, flags); } /** * Binder代理,类中方法执行在客户端,这个类才是真正的RPC。 * * RPC过程:当客户端调用Proxy对象的setName()方法时,会通 过transact()发起RPC请求,并将当前线程挂起。接着服务端 * 的onTransact()会被调用,从而使得服务端的Binder中的对应的setName()方法被调用,直到RPC过程返回后,当前线程才 * 继续执行,并从_reply 中取出RPC过程的返回结果,然后返 给setName()方法(如果有返回值的话)。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 输入型Parcel对象,用于携带客户端传递给服务端的参数 android.os.Parcel _data = android.os.Parcel.obtain(); // _reply 输出型Parcel对象,用于携带从服务端返回给客户端的返回结果 android.os.Parcel _reply = android.os.Parcel.obtain(); try { _data.writeInterfaceToken(DESCRIPTOR); //将要传递给服务端的参数写入_data中 _data.writeString(name); // 调用Binder对象的transact()方法发送RPC请求,并将当前挂起 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(); // 从_reply中读取服务端返回给客户端的返回结果 _result = _reply.readString(); } finally { _reply.recycle(); _data.recycle(); } return _result; } } } }
AIDL支持的参数类型
在AIDL文件中,并不是支持所有的数据类型,只有某些数据类型才能使用。AIDL支持的数据类型有:基本数据类型(int、long、char、boolean、double等)
String 和 CharSequence
List:只支持ArrayList,里面的元素都必须能够被AIDL支持
Map:只支持HashMap,里面的每个元素都必须能够被AIDL支持,包括key和value
Parcelable:所有实现了Parcelable 的对象
AIDL:所有AIDL接口本身也可以在AIDL文件中使用
AIDL文件定义注意事项
Parcelable对象在AIDL中使用前必须新建一个和它同名的AIDL文件,并在其中声明该类为Parcelable类型。在AIDL中,使用自定义的Parcelable对象和AIDL接口必须显示import进来,不管他们是否和当前AIDL位于同一个包中。这是AIDL的规范。
AIDL接口中只支持方法,不支持静态常量,这一点区别于传统接口。
AIDL中除基本数据类型外,其他类型的参数必须标上方向:in、out和inout。in表示输入型参数,out表示输出型参数,inout表示输入输出型参数。
以下是书中提到的更多关于AIDL使用的内容,这里就不一一讲解了。
使用AIDL在服务端注册与解注册监听器
远程服务断开重连
使用AIDL做权限验证
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