一.相關(guān)介紹

在 Android 系統(tǒng)中，進(jìn)程間通信 (IPC) 是一種很重要的機(jī)制。IPC 產(chǎn)生的原因是某些情況下需要在兩個(gè)進(jìn)程之間進(jìn)行一些數(shù)據(jù)的交換。而在深入學(xué)習(xí) Android 的過程中難免會(huì)遇到 IPC 的相關(guān)問題，比如常見的有在自己的應(yīng)用程序中讀取手機(jī)聯(lián)系人的信息，這就涉及到 IPC 了。因?yàn)樽约旱膽?yīng)用程序是一個(gè)進(jìn)程，通訊錄也是一個(gè)進(jìn)程，只不過獲取通訊錄的數(shù)據(jù)信息是通過 Content Provider 的方式來實(shí)現(xiàn)的。

對(duì)于初學(xué)者來說，在一開始接觸 IPC 時(shí)可能會(huì)摸不著頭腦，因?yàn)榫W(wǎng)上很多博客在講 Android IPC 時(shí)通常都是長(zhǎng)篇大論，沒有從例子著手?；谝陨戏N種原因以及希望對(duì) AIDL 有一個(gè)更深入的理解，本篇博文就誕生了。在 Android 系統(tǒng)中，IPC 的方式有很多種，比如有 Messenger 、AIDL 和 ContentProvider 等。我們今天就來講講其中的 AIDL ，AIDL 也是比較常見和經(jīng)常使用的一種 IPC 方式。希望讀者在看完本篇之后對(duì)于 AIDL 有一個(gè)比較深入的理解。

什么是 AIDL？

AIDL 的全稱是 Android Interface Definition Language(即 Android 接口定義語言)。

AIDL是Binder的實(shí)例。

AIDL的使用實(shí)例：

我們來模擬一下需要進(jìn)行 IPC 的情況，現(xiàn)在有客戶端和服務(wù)端，客戶端通過 AIDL 來和服務(wù)端進(jìn)行 IPC 。我們假定現(xiàn)在客戶端需要傳一個(gè) Person 類的對(duì)象給服務(wù)端，之后服務(wù)端回傳給客戶端一個(gè) Person 類的集合。

1.服務(wù)端的相關(guān)代碼

以下 Person.aidl 文件：

parcelable Person;

注意在 IPC 機(jī)制中傳遞的自定義對(duì)象需要序列化，所以要實(shí)現(xiàn) Parcelable 接口。在 AIDL 文件中使用parcelable關(guān)鍵字聲明。有了 Person.aidl 之后，我們就要?jiǎng)?chuàng)建 AIDL 接口了。

interface AddPersonInter {
List<Person> addPerson(in Person person);
}

在 IMyAidlInterface.aidl 里，主要聲明一個(gè)用于添加 Person 對(duì)象的抽象方法。另外，需要注意以下幾點(diǎn)：

1.Person 類需要手動(dòng)去 import ，在 AIDL 文件中不能自動(dòng)導(dǎo)包；

2.在addPerson方法里需要聲明參數(shù)是 in 的，用來表示該參數(shù)是傳入的。除了 in 之外，還有 out 和 inout ；

下面我們要?jiǎng)?chuàng)建一個(gè) Service 用于和客戶端進(jìn)行 IPC 。這里還要把該 Service 運(yùn)行在一個(gè)新的進(jìn)程里。我們只要在 AndroidManifest.xml 中聲明android:process=":remote"就行了。

public class MyService extends Service {
private static final String TAG = "MyService";

private List<Person> persons = new ArrayList<>();

public MyService() {
}

@Override
public IBinder onBind(Intent intent) {
    Log.e("aaaa", "binder綁定成功");
    return binder;
}

private final IBinder binder = new AddPersonInter.Stub() {
    @Override
    public List<Person> addPerson(Person person) throws RemoteException {
        synchronized (persons) {
            persons.add(person);
            Log.e("aaaaa", "服務(wù)端  name----" + person.getName() + "       age===" + person.getAge());
            return persons;
        }
    }
};
}

在上面的代碼中我們可以看到在onBind(Intent intent)方法中返回了 mBinder ，而客戶端正是通過這個(gè) mBinder 來和服務(wù)端進(jìn)行 IPC 的。mBinder 是 IMyAidlInterface.Stub 匿名類的對(duì)象，IMyAidlInterface.Stub 其實(shí)是一個(gè)抽象類，繼承自 Binder ，實(shí)現(xiàn)addPerson方法。這里要注意以下，在addPerson的方法中需要將 persons 同步，這是因?yàn)樵诜?wù)端 AIDL 是運(yùn)行在 Binder 線程池中的，有可能會(huì)有多個(gè)客戶端同時(shí)連接，這時(shí)候就需要同步以防止數(shù)據(jù)出錯(cuò)。

2.客戶端的相關(guān)代碼

客戶端需要將服務(wù)端的aidl文件夾整體復(fù)制到客戶端，并將用到到的java類Person.java復(fù)制到客戶端，
注意包名一致，不然編譯會(huì)報(bào)錯(cuò)。

public class Main2Activity extends AppCompatActivity {

TextView tv;
private AddPersonInter addPersonInter;


@Override
protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
    super.onCreate(savedInstanceState);
    setContentView(R.layout.activity_main);
    tv=this.findViewById(R.id.tv);
    // 啟動(dòng)服務(wù)端的服務(wù)，并進(jìn)行綁定
    Intent intent = new Intent();
    intent.setComponent(new ComponentName("com.seventeenok.test", "com.seventeenok.test.MyService"));
    bindService(intent, conn, Context.BIND_AUTO_CREATE);

    tv.setOnClickListener(new View.OnClickListener() {
        @Override
        public void onClick(View v) {
            new Thread(new Runnable() {
                @Override
                public void run() {
                    try {
                        List<Person> list = addPersonInter.addPerson(new Person("lizhi", 24));
                    } catch (RemoteException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                }
            }).start();
        }
    });
}

private ServiceConnection conn = new ServiceConnection() {
    @Override
    public void onServiceConnected(ComponentName name, IBinder service) {
        addPersonInter = AddPersonInter.Stub.asInterface(service);
    }

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

AIDL 的流程基本上就是這樣的。通過這個(gè)簡(jiǎn)單的例子，相信對(duì)于 AIDL 有了一個(gè)初步的了解。下面我們就要進(jìn)行 AIDL 的代碼分析。

3.項(xiàng)目的整體目錄結(jié)構(gòu)：

aaa.png

AIDL代碼分析

工程中的 gen 目錄下找到對(duì)應(yīng) AIDL 編譯后的文件：

public interface AddPersonInter extends android.os.IInterface {
/**
 * Local-side IPC implementation stub class.
 */
public static abstract class Stub extends android.os.Binder implements com.seventeenok.test.AddPersonInter {
    private static final java.lang.String DESCRIPTOR = "com.seventeenok.test.AddPersonInter";

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

    /**
     * Cast an IBinder object into an com.seventeenok.test.AddPersonInter interface,
     * generating a proxy if needed.
     */
    public static com.seventeenok.test.AddPersonInter asInterface(android.os.IBinder obj) {
        if ((obj == null)) {
            return null;
        }
        android.os.IInterface iin = obj.queryLocalInterface(DESCRIPTOR);
        if (((iin != null) && (iin instanceof com.seventeenok.test.AddPersonInter))) {
            return ((com.seventeenok.test.AddPersonInter) iin);
        }
        return new com.seventeenok.test.AddPersonInter.Stub.Proxy(obj);
    }

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

    @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_addPerson: {
                data.enforceInterface(DESCRIPTOR);
                com.seventeenok.test.Person _arg0;
                if ((0 != data.readInt())) {
                    _arg0 = com.seventeenok.test.Person.CREATOR.createFromParcel(data);
                } else {
                    _arg0 = null;
                }
                java.util.List<com.seventeenok.test.Person> _result = this.addPerson(_arg0);
                reply.writeNoException();
                reply.writeTypedList(_result);
                return true;
            }
        }
        return super.onTransact(code, data, reply, flags);
    }

    private static class Proxy implements com.seventeenok.test.AddPersonInter {
        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<com.seventeenok.test.Person> addPerson(com.seventeenok.test.Person person) throws android.os.RemoteException {
            android.os.Parcel _data = android.os.Parcel.obtain();
            android.os.Parcel _reply = android.os.Parcel.obtain();
            java.util.List<com.seventeenok.test.Person> _result;
            try {
                _data.writeInterfaceToken(DESCRIPTOR);
                if ((person != null)) {
                    _data.writeInt(1);
                    person.writeToParcel(_data, 0);
                } else {
                    _data.writeInt(0);
                }
                mRemote.transact(Stub.TRANSACTION_addPerson, _data, _reply, 0);
                _reply.readException();
                _result = _reply.createTypedArrayList(com.seventeenok.test.Person.CREATOR);
            } finally {
                _reply.recycle();
                _data.recycle();
            }
            return _result;
        }
    }

    static final int TRANSACTION_addPerson = (android.os.IBinder.FIRST_CALL_TRANSACTION + 0);
}

public java.util.List<com.seventeenok.test.Person> addPerson(com.seventeenok.test.Person person) throws android.os.RemoteException;

}

可以看到編譯后的 AddPersonInter.aidl 變成了一個(gè)接口，繼承自 IInterface 。在 AddPersonInter接口中我們發(fā)現(xiàn)主要分成兩部分結(jié)構(gòu)：抽象類 Stub 和原來 aidl 中聲明的addPerson方法。

重點(diǎn)在于 Stub 類，下面我們來分析一下。從 Stub 類中我們可以看到是繼承自 Binder 并且實(shí)現(xiàn)了 AddPersonInter接口。 Stub 類的基本結(jié)構(gòu)如下：

asInterface(android.os.IBinder obj)方法；

asBinder()方法；

onTransact(int code, android.os.Parcel data, android.os.Parcel reply, int flags)方法；

靜態(tài)類Proxy，主要方法是addPerson(com.seventeenok.test.Person person)；

靜態(tài)常量TRANSACTION_addPerson；

asInterface(android.os.IBinder obj)

我們先從asInterface(android.os.IBinder obj)方法入手，在上面的代碼中可以看到，主要的作用就是根據(jù)傳入的Binder對(duì)象轉(zhuǎn)換成客戶端需要的 AddPersonInter接口。如果服務(wù)端和客戶端處于同一個(gè)進(jìn)程，那么該方法得到的就是服務(wù)端 Stub 對(duì)象本身，也就是上面 AIDL 例子 MyService 中的 mBinder 對(duì)象；否則返回的是系統(tǒng)封裝后的 Stub.Proxy ，也就是一個(gè)代理類，在這個(gè)代理中實(shí)現(xiàn)跨進(jìn)程通信。

asBinder()

該方法就是返回當(dāng)前的 Binder 對(duì)象。

onTransact(int code, android.os.Parcel data, android.os.Parcel reply, int flags)

在onTransact方法中，根據(jù)傳入的 code 值會(huì)去執(zhí)行服務(wù)端相對(duì)應(yīng)的方法。其中靜態(tài)變量TRANSACTION_addPerson就是其中的 code 值之一(在 AIDL 文件中聲明的方法有多少個(gè)就有多少個(gè)對(duì)應(yīng)的 code )。其中 data 就是服務(wù)端方法中所需要的參數(shù)，執(zhí)行完后，最后把方法的返回結(jié)果放入 reply 中傳遞給客戶端。若該方法返回 false ，那么客戶端請(qǐng)求失敗。

Proxy中的addPerson(com.seventeenok.test.Person person)

Proxy 類是實(shí)現(xiàn)了 AddPersonInter接口，把其中的addPerson方法進(jìn)行了重寫。在方法中一開始創(chuàng)建了兩個(gè) Parcel 對(duì)象，其中一個(gè)用來把方法的參數(shù)裝入，然后調(diào)用transact方法執(zhí)行服務(wù)端的代碼，執(zhí)行完后把返回的結(jié)果裝入另外一個(gè) Parcel 對(duì)象中返回。

看完上面方法的介紹，我們回過頭來看看 AIDL 例子中實(shí)現(xiàn)的流程。在客戶端中通過 Intent 去綁定一個(gè)服務(wù)端的 Service 。在onServiceConnected(ComponentName name, IBinder service)方法中通過返回的 service 可以得到對(duì)應(yīng)的 AIDL 接口的實(shí)例。這是調(diào)用了asInterface(android.os.IBinder obj)方法來完成的。

客戶端在onServiceConnected(ComponentName name, IBinder service)中得到的 service 正是服務(wù)端中的 mBinder 。當(dāng)客戶端調(diào)用 AIDL 接口時(shí)，AIDL 通過 Proxy 類中的addPerson來調(diào)用transact方法，transact方法又會(huì)去調(diào)用服務(wù)端的onTransact(int code, android.os.Parcel data, android.os.Parcel reply, int flags)方法。onTransact方法是運(yùn)行在服務(wù)端的 Binder 線程池中的。在onTransact中根據(jù) code 執(zhí)行相關(guān) AIDL 接口的方法，方法的參數(shù)從 data 中獲取。執(zhí)行完畢之后把結(jié)果裝入 reply 中返回給客戶端。 AIDL 的流程基本上就是這樣子了。

總結(jié)

AIDL 在 Android IPC 機(jī)制中算得上是很重要的一部分，AIDL 主要是通過 Binder 來實(shí)現(xiàn)進(jìn)程通信的。當(dāng)然，上面只是簡(jiǎn)單的例子分析AIDL的整個(gè)流程，并沒有涉及到死亡代理、權(quán)限驗(yàn)證等功能，有想法的同學(xué)可以深入研究下。