Aidl進程間通信詳細介紹

目錄介紹

  • 1.問題答疑
  • 2.Aidl相關屬性介紹
    • 2.1 AIDL所支持的數(shù)據(jù)類型
    • 2.2 服務端和客戶端
    • 2.3 AIDL的基本概念
  • 3.實際開發(fā)中案例操作
    • 3.1 aidl通信業(yè)務需求
    • 3.2 操作步驟偽代碼
    • 3.3 服務端操作步驟
    • 3.4 客戶端操作步驟
    • 3.5 測試
  • 4.可能出現(xiàn)的問題
    • 4.1 客戶端在子線程中發(fā)起通信訪問問題
    • 4.2 什么情況下會導致遠程調(diào)用失敗
    • 4.3 設置aidl的權限,需要通過權限才能調(diào)用
  • 5.部分源碼解析
    • 5.1 服務端aidl編譯生成的java文件
    • 5.2 客戶端綁定服務端service原理

關于aidl應用案例

好消息

  • 博客筆記大匯總【16年3月到至今】,包括Java基礎及深入知識點,Android技術博客,Python學習筆記等等,還包括平時開發(fā)中遇到的bug匯總,當然也在工作之余收集了大量的面試題,長期更新維護并且修正,持續(xù)完善……開源的文件是markdown格式的!同時也開源了生活博客,從12年起,積累共計47篇[近20萬字],轉(zhuǎn)載請注明出處,謝謝!
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1.問題答疑

  • 1.1.0 AIDL所支持的數(shù)據(jù)類型有哪些?
  • 1.1.1 提供給客戶端連接的service什么時候運行?
  • 1.1.2 Stub類是干什么用的呢?
  • 1.1.3 如何解決遠程調(diào)用失敗的問題?

2.Aidl相關屬性介紹

2.1 AIDL所支持的數(shù)據(jù)類型

  • 在AIDL中,并非支持所有數(shù)據(jù)類型,他支持的數(shù)據(jù)類型如下所示:
    • 基本數(shù)據(jù)類型(int、long、char、boolean、double、float、byte、short)
    • String和CharSequence
    • List:只支持ArrayList,并且里面的每個元素必須被AIDL支持
    • Map: 只支持HashMap, 同樣的,里面的元素都必須被AIDL支持,包括key和value
    • Parcelable:所有實現(xiàn)了Parcelable接口的對象
    • AIDL: 所有的AIDL接口本身也可以在AIDL 文件中使用

2.2 服務端和客戶端

  • 2.2.1 服務端
    • 注意:服務端就是你要連接的進程。服務端給客戶端一個Service,在這個Service中監(jiān)聽客戶端的連接請求,然后創(chuàng)建一個AIDL接口文件,里面是將要實現(xiàn)的方法,注意這個方法是暴露給客戶端的的。在Service中實現(xiàn)這個AIDL接口即可
  • 2.2.2 客戶端
    • 客戶端首先需要綁定服務端的Service,綁定成功后,將服務端返回的Binder對象轉(zhuǎn)換成AIDL接口所屬的類型,最后調(diào)用AIDL的方法就可以了。

2.3 AIDL的基本概念

  • AIDL:Android Interface Definition Language,即Android接口定義語言;用于讓某個Service與多個應用程序組件之間進行跨進程通信,從而可以實現(xiàn)多個應用程序共享同一個Service的功能。

3.實際開發(fā)中案例操作

3.1 aidl通信業(yè)務需求

  • aidl多進程通信應用——服務端:某app;客戶端:app調(diào)試工具。注意:aidl多進程通信是指兩個獨立app之間的通信……
  • 打開app調(diào)試工具,可以通過綁定服務端某app的service,獲取到公司app的信息,比如渠道,版本號,簽名,打包時間,token等屬性
  • 通過app調(diào)試工具,可以通過aidl接口中的方法設置屬性,設置成功后,查看某app是否設置屬性成功

3.2 操作步驟偽代碼

  • 3.2.1 服務端
    • 步驟1:新建定義AIDL文件,并聲明該服務需要向客戶端提供的接口
    • 補充,如果aidl中有對象,則需要創(chuàng)建對象,并且實現(xiàn)Parcelable
    • 步驟2:在Service子類中實現(xiàn)AIDL中定義的接口方法,并定義生命周期的方法(onCreat、onBind()、blabla)
    • 步驟3:在AndroidMainfest.xml中注冊服務 & 聲明為遠程服務
  • 3.2.2 客戶端
    • 步驟1:拷貝服務端的AIDL文件到目錄下
    • 步驟2:使用Stub.asInterface接口獲取服務器的Binder,根據(jù)需要調(diào)用服務提供的接口方法
    • 步驟3:通過Intent指定服務端的服務名稱和所在包,綁定遠程Service

3.3 服務端操作步驟

  • 3.3.1 創(chuàng)建一個aidl文件【注意:在main路徑下創(chuàng)建】
    • 可以看到里面有一個AppInfo,注意這個類需要自己創(chuàng)建,并且手動導包進來。否則編譯時找不到……
// ICheckAppInfoManager.aidl
package cn.ycbjie.ycaudioplayer;
import cn.ycbjie.ycaudioplayer.AppInfo;
// Declare any non-default types here with import statements

interface ICheckAppInfoManager {

    //獲取app信息,比如token,版本號,簽名,渠道等信息
    List<AppInfo> getAppInfo(String sign);
    
    boolean setToken(String sign,String token);

    boolean setChannel(String sign,String channel);

    boolean setAppAuthorName(String sign,String name);

}
  • 3.3.2 創(chuàng)建一個AppInfo類,實現(xiàn)Parcelable接口
    • 這個類就是需要用的實體類,因為是跨進程,所以實現(xiàn)了Parcelable接口,這個是Android官方提供的,它里面主要是靠Parcel來傳遞數(shù)據(jù),Parcel內(nèi)部包裝了可序列化的數(shù)據(jù),能夠在Binder中自由傳輸數(shù)據(jù)。
    • 注意:如果用到了自定義Parcelable對象,就需要創(chuàng)建一個同名的AIDL文件,包名要和實體類包名一致。我之前這個地方?jīng)]加,導致出現(xiàn)錯誤!
    • 如圖所示:
  • image
import android.os.Parcel;
import android.os.Parcelable;

public class AppInfo  implements Parcelable {

    private String key;
    private String value;

    public AppInfo(String key, String value) {
        this.key = key;
        this.value = value;
    }

    public String getKey() {
        return key;
    }

    public void setKey(String key) {
        this.key = key;
    }

    public String getValue() {
        return value;
    }

    public void setValue(String value) {
        this.value = value;
    }

    @Override
    public int describeContents() {
        return 0;
    }

    @Override
    public void writeToParcel(Parcel dest, int flags) {
        dest.writeString(this.key);
        dest.writeString(this.value);
    }

    public AppInfo() {
    }

    protected AppInfo(Parcel in) {
        this.key = in.readString();
        this.value = in.readString();
    }

    public static final Creator<AppInfo> CREATOR = new Creator<AppInfo>() {
        @Override
        public AppInfo createFromParcel(Parcel source) {
            return new AppInfo(source);
        }

        @Override
        public AppInfo[] newArray(int size) {
            return new AppInfo[size];
        }
    };

    @Override
    public String toString() {
        return "AppInfo{" +
                "key='" + key + '\'' +
                ", value='" + value + '\'' +
                '}';
    }
}
  • 3.3.3 在Service子類中實現(xiàn)AIDL中定義的接口方法,并定義生命周期的方法(onCreat、onBind()等)
    • 重寫的onBinde()方法中返回Binder對象,這個Binder對象指向IAdvertManager.Stub(),這個Stub類并非我們自己創(chuàng)建的,而是AIDL自動生成的。系統(tǒng)會為每個AIDL接口在build/source/aidl下生成一個文件夾,它的名稱跟你命名的AIDL文件夾一樣,里面的類也一樣。
    • 創(chuàng)建binder對象,在這個getAppInfo方法中,可以設置app基本信息,方便后期多進程通信測試
/**
 * <pre>
 *     @author yangchong
 *     blog  :
 *     time  : 2018/05/30
 *     desc  : 用于aidl多進程通信服務service
 *     revise:
 * </pre>
 */
public class AppInfoService extends Service {

    @Nullable
    @Override
    public IBinder onBind(Intent intent) {
        LogUtils.i("AppInfoService--IBinder:");
        return binder;
    }

    @Override
    public void onCreate() {
        super.onCreate();
        LogUtils.i("AppInfoService--onCreate:");
    }

    @Override
    public void onDestroy() {
        super.onDestroy();
        LogUtils.i("AppInfoService--onDestroy:");
    }

    /**
     * 1.核心,Stub里面的方法運行的binder池中。
     * 2.Stub類并非我們自己創(chuàng)建的,而是AIDL自動生成的。
     *   系統(tǒng)會為每個AIDL接口在build/generated/source/aidl下生成一個文件夾,它的名稱跟你命名的AIDL文件夾一樣
     * 3.Stub類,是一個內(nèi)部類,他本質(zhì)上是一個Binder類。當服務端和客戶端位于同一個進程時,方法調(diào)用不會走跨進程的transact過程,
     *   當兩者處于不同晉城市,方法調(diào)用走transact過程,這個邏輯由Stub的內(nèi)部代理類Proxy完成。
     */
    private final IBinder binder = new ICheckAppInfoManager.Stub() {
        @Override
        public List<AppInfo> getAppInfo(String sign) throws RemoteException {
            List<AppInfo> list=new ArrayList<>();
            String aidlCheckAppInfoSign = AppToolUtils.getAidlCheckAppInfoSign();
            LogUtils.e("AppInfoService--AppInfoService",aidlCheckAppInfoSign+"-------------"+sign);
            if(!aidlCheckAppInfoSign.equals(sign)){
                return list;
            }
            list.add(new AppInfo("app版本號(versionName)", BuildConfig.VERSION_NAME));
            list.add(new AppInfo("app版本名稱(versionCode)", BuildConfig.VERSION_CODE+""));
            list.add(new AppInfo("打包時間", BuildConfig.BUILD_TIME));
            list.add(new AppInfo("app包名", getPackageName()));
            list.add(new AppInfo("app作者", SPUtils.getInstance(Constant.SP_NAME).getString("name","楊充")));
            list.add(new AppInfo("app渠道", SPUtils.getInstance(Constant.SP_NAME).getString("channel")));
            list.add(new AppInfo("token", SPUtils.getInstance(Constant.SP_NAME).getString("token")));
            list.add(new AppInfo("App簽名", AppToolUtils.getSingInfo(getApplicationContext(), getPackageName(), AppToolUtils.SHA1)));
            return list;
        }


        @Override
        public boolean setToken(String sign, String token) throws RemoteException {
            if(!AppToolUtils.getAidlCheckAppInfoSign().equals(sign)){
                return false;
            }
            SPUtils.getInstance(Constant.SP_NAME).put("token",token);
            LogUtils.i("AppInfoService--setToken:"+ token);
            return true;
        }

        @Override
        public boolean setChannel(String sign, String channel) throws RemoteException {
            if(!AppToolUtils.getAidlCheckAppInfoSign().equals(sign)){
                return false;
            }
            SPUtils.getInstance(Constant.SP_NAME).put("channel",channel);
            LogUtils.i("AppInfoService--setChannel:"+ channel);
            return true;
        }

        @Override
        public boolean setAppAuthorName(String sign, String name) throws RemoteException {
            if(!AppToolUtils.getAidlCheckAppInfoSign().equals(sign)){
                return false;
            }
            SPUtils.getInstance(Constant.SP_NAME).put("name",name);
            LogUtils.i("AppInfoService--setAppAuthorName:"+ name);
            return true;
        }
    };
}
  • 3.3.4 在AndroidMainfest.xml中注冊服務 & 聲明為遠程服務
    • 在清單文件注冊即可,需要設置action。這個在客戶端中綁定服務service需要用到!
<service android:name=".service.AppInfoService"
    android:process=":remote"
    android:exported="true">
    <intent-filter>
        <action android:name="cn.ycbjie.ycaudioplayer.service.aidl.AppInfoService"/>
        <category android:name="android.intent.category.DEFAULT"/>
    </intent-filter>
</service>

3.4 客戶端操作步驟

  • 3.4.1 拷貝服務端的AIDL文件到目錄下
    • 注意:復制時不要改動任何東西!
    • 如圖所示:


      image
  • 3.4.2 通過Intent指定服務端的服務名稱和所在包,綁定遠程Service
    • 通過Intent指定服務端的服務名稱和所在包,進行Service綁定;
    • 創(chuàng)建ServiceConnection對象
    /**
     * 跨進程綁定服務
     */
    private void attemptToBindService() {
        Intent intent = new Intent();
        //通過Intent指定服務端的服務名稱和所在包,與遠程Service進行綁定
        //參數(shù)與服務器端的action要一致,即"服務器包名.aidl接口文件名"
        intent.setAction("cn.ycbjie.ycaudioplayer.service.aidl.AppInfoService");
        //Android5.0后無法只通過隱式Intent綁定遠程Service
        //需要通過setPackage()方法指定包名
        intent.setPackage(packName);
        //綁定服務,傳入intent和ServiceConnection對象
        bindService(intent, connection, Context.BIND_AUTO_CREATE);
    }
    
    
    /**
     * 創(chuàng)建ServiceConnection的匿名類
     */
    private ServiceConnection connection = new ServiceConnection() {
        //重寫onServiceConnected()方法和onServiceDisconnected()方法
        // 在Activity與Service建立關聯(lián)和解除關聯(lián)的時候調(diào)用
        @Override public void onServiceDisconnected(ComponentName name) {
            Log.e(getLocalClassName(), "無法綁定aidlServer的AIDLService服務");
            mBound = false;
        }
    
        //在Activity與Service建立關聯(lián)時調(diào)用
        @Override public void onServiceConnected(ComponentName name, IBinder service) {
            Log.e(getLocalClassName(), "完成綁定aidlServer的AIDLService服務");
            //使用IAppInfoManager.Stub.asInterface()方法獲取服務器端返回的IBinder對象
            //將IBinder對象傳換成了mAIDL_Service接口對象
            messageCenter = ICheckAppInfoManager.Stub.asInterface(service);
            mBound = true;
            if (messageCenter != null) {
                try {
                    //鏈接成功
                    Toast.makeText(MainActivity.this,"鏈接成功",Toast.LENGTH_SHORT).show();
                } catch (Exception e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }
    };
    
  • 3.4.3 使用Stub.asInterface接口獲取服務器的Binder,根據(jù)需要調(diào)用服務提供的接口方法
    • 通過步驟3.4.2完成了跨進程綁定服務,接下來通過調(diào)用方法獲取到數(shù)據(jù)。這里可以調(diào)用getAppInfo方法獲取到服務端[app]的數(shù)據(jù)
    private void getAppInfo() {
        //如果與服務端的連接處于未連接狀態(tài),則嘗試連接
        if (!mBound) {
            attemptToBindService();
            Toast.makeText(this, "當前與服務端處于未連接狀態(tài),正在嘗試重連,請稍后再試",
                    Toast.LENGTH_SHORT).show();
            return;
        }
        if (messageCenter == null) {
            return;
        }
        try {
            List<AppInfo> info = messageCenter.getAppInfo(Utils.getSign(packName));
            if(info==null || (info.size()==0)){
                Toast.makeText(this, "無法獲取數(shù)據(jù),可能是簽名錯誤!", Toast.LENGTH_SHORT).show();
            }else {
                mRecyclerView.setLayoutManager(new LinearLayoutManager(this));
                FirstAdapter adapter = new FirstAdapter(info, this);
                mRecyclerView.setAdapter(adapter);
                adapter.setOnItemClickListener(new FirstAdapter.OnItemClickListener() {
                    @Override
                    public void onItemClick(View view, int position) {
    
                    }
                });
            }
        } catch (RemoteException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
    

3.5 測試

  • 最后看看通過測試工具[客戶端]跨進程獲取服務端app信息截圖

4.可能出現(xiàn)的問題

4.1 客戶端在子線程中發(fā)起通信訪問問題

  • 當客戶端發(fā)起遠程請求時,客戶端會掛起,一直等到服務端處理完并返回數(shù)據(jù),所以遠程通信是很耗時的,所以不能在子線程發(fā)起訪問。由于服務端的Binder方法運行在Binder線程池中,所以應采取同步的方式去實現(xiàn),因為它已經(jīng)運行在一個線程中呢。

4.2 什么情況下會導致遠程調(diào)用失敗

  • Binder是會意外死亡的。如果服務端的進程由于某種原因異常終止,會導致遠程調(diào)用失敗,如果我們不知道Binder連接已經(jīng)斷裂, 那么客戶端就會受到影響。不用擔心,Android貼心的為我們提供了連個配對的方法linkToDeath和unlinkToDeath,通過linkToDeath我們可以給Binder設置一個死亡代理,當Binder死亡時,我們就會收到通知。
// 在創(chuàng)建ServiceConnection的匿名類中的onServiceConnected方法中
// 設置死亡代理
messageCenter.asBinder().linkToDeath(deathRecipient, 0);


/**
 * 給binder設置死亡代理
 */
private IBinder.DeathRecipient deathRecipient = new IBinder.DeathRecipient() {

    @Override
    public void binderDied() {
        if(messageCenter == null){
            return;
        }
        messageCenter.asBinder().unlinkToDeath(deathRecipient, 0);
        messageCenter = null;
        //這里重新綁定服務
        attemptToBindService();
    }
};

4.3 設置aidl的權限,需要通過權限才能調(diào)用

<!--給aidl多進程通信,服務加入權限驗證功能-->
<permission android:name="aidl.AppInfoService"
    android:protectionLevel="normal"/>
    

//在AppInfoService服務中驗證權限
@Nullable
@Override
public IBinder onBind(Intent intent) {
    LogUtils.i("AppInfoService--IBinder:");
    int check = checkCallingOrSelfPermission("aidl.AppInfoService");
    if(check == PackageManager.PERMISSION_DENIED){
        return null;
    }
    return binder;
}

5.部分源碼解析

5.1 服務端aidl編譯生成的java文件

  • 5.1.1 首先找到aidl編譯生成的Java文件


    image
  • 5.1.2 分析生成的java文件
    • 這個ICheckAppInfoManager.java就是系統(tǒng)為我們生成的相應java文件,簡單說下這個類。它聲明了三個方法getAppInfo,setToken和setChannel,分明就是我們AIDL接口中的三個方法。同時他聲明了3個id用來標識這幾個方法,id用于標識在transact過程中客戶端請求的到底是哪個方法。接著就是我們的Stub,可以看到它是一個內(nèi)部類,他本質(zhì)上是一個Binder類。當服務端和客戶端位于同一個進程時,方法調(diào)用不會走跨進程的transact過程,當兩者處于不同晉城市,方法調(diào)用走transact過程,這個邏輯由Stub的內(nèi)部代理類Proxy完成。
    • 這個Stub對象之所以里面有我們AIDL的接口,正是因為官方替我們做好了,我們只要在這里具體實現(xiàn)就好了。

5.2 客戶端綁定服務端service原理

  • 客戶端也非常簡單,首先我們連接到服務端Service,在連接成功時,也就是onServiceConnected方法里,通過asInterface(service)方法可以將服務端的Binder對象轉(zhuǎn)換成客戶端所需的AIDL的接口的對象。這種轉(zhuǎn)換是區(qū)分進程的,如果是同一進程,那么此方法返回的就是Stub本身,否則返回的就是系統(tǒng)Stub.proxy對象。拿到接口對象之后,我們就能夠調(diào)用相應方法進行自己的處理

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