Android程式間通訊，AIDL工作原理

hahadelphi發表於2021-09-09
AndroidAI

1.前言

最近看了AIDL的使用方法，為了加深對AIDL的理解，所以有了手動去編寫AIDL生成的Java檔案。不需要系統自動幫我們建立檔案。大家看的時候，可以對照著AIDL生成的Java檔案去看，看看有哪些不同的地方。

為了模擬程式間通訊，我們為service單獨設定一個程式。這裡我是將service和client寫在了同一個app裡面。

2.清單檔案和實體類

2.1 清單檔案

<service
    android:name=".binder.BookManagerService"
    android:enabled="true"
    android:exported="false"
    android:process=":remote" />......<service
    android:name=".binder.BookManagerService"
    android:enabled="true"
    android:exported="false"
    android:process="com.sample.binderstudy.remote" />

這裡透過process為service指定另外一個程式，用":"指定的程式，是在程式名前面加上當前應用的包名，並且使用":"指定的程式，屬於當前應用的私有程式，其他應用的元件不可以和它跑在同一個程式中。而透過"."去指定完整的程式名，這個程式屬於全域性的程式，這個時候開啟的程式是允許其他程式透過UID與它跑在同一個程式的。兩種寫法都可以，我們隨意選擇一種就好了。

2.2 實體類

package com.sample.binderstudy.binder;import android.os.Parcel;import android.os.Parcelable;class Book implements Parcelable {    private int price;    private String name;    public Book(int price, String name) {        this.price = price;        this.name = name;
    }    protected Book(Parcel in) {
        price = in.readInt();
        name = in.readString();
    }    public static final Creator<Book> CREATOR = new Creator<Book>() {        @Override
        public Book createFromParcel(Parcel in) {            return new Book(in);
        }        @Override
        public Book[] newArray(int size) {            return new Book[size];
        }
    };    public int getPrice() {        return price;
    }    public void setPrice(int price) {        this.price = price;
    }    public String getName() {        return name;
    }    public void setName(String name) {        this.name = name;
    }    @Override
    public String toString() {        return "Book{" +                "price=" + price +                ", name='" + name + ''' +                '}';
    }    @Override
    public int describeContents() {        return 0;
    }    @Override
    public void writeToParcel(Parcel dest, int flags) {
        dest.writeInt(price);
        dest.writeString(name);
    }
}

進行傳輸的實體類，需要實現Parcelable介面。

3.服務端

3.1 IBookManager

import android.os.RemoteException;import java.util.List;public interface IBookManager extends IInterface {

    String DESCRIPTOR = "com.sample.binderstudy.binder.IBookManager";    int TRANSACTION_addBook = (android.os.IBinder.FIRST_CALL_TRANSACTION + 0);    int TRANSACTION_listBook = (android.os.IBinder.FIRST_CALL_TRANSACTION + 1);    void addBook(Book book) throws RemoteException;    List<Book> listBook() throws RemoteException;
}

這裡IBookManager繼承IInterface。DESCRIPTOR用來描述Binder的唯一標識，一般以當前Binder的類名標識。介面裡面定義了兩個方法，並且定義了兩個int變數，用來標識請求的是哪一個方法。

3.2 BookManagerImpl

package com.sample.binderstudy.binder;import android.os.Binder;import android.os.IBinder;import android.os.IInterface;import android.os.Parcel;import android.os.RemoteException;import android.support.annotation.NonNull;import android.util.Log;import java.util.ArrayList;import java.util.List;public class BookManagerImpl extends Binder implements IBookManager {    private static final String TAG = "BookManagerImpl";    private List<Book> books = new ArrayList<>();    public BookManagerImpl() {        this.attachInterface(this, DESCRIPTOR);
    }    @Override
    public IBinder asBinder() {        return this;
    }    public static IBookManager asInterface(android.os.IBinder obj) {        if (obj == null) {            return null;
        }
        IInterface iin = obj.queryLocalInterface(DESCRIPTOR);        if ((iin != null) && (iin instanceof IBookManager)) {            return (IBookManager) iin;
        }        return null;
    }    @Override
    public void addBook(Book book) throws RemoteException {
        Log.d(TAG, "service addBook :" + book.toString());
        books.add(book);
    }    @Override
    public List<Book> listBook() throws RemoteException {
        Log.d(TAG, "service listBook :");        return books;
    }    /**
     * 服務端，接收遠端訊息，處理onTransact方法
     **/
    @Override
    protected boolean onTransact(int code, @NonNull Parcel data, Parcel reply, int flags) throws RemoteException {        switch (code) {            case INTERFACE_TRANSACTION: {
                reply.writeString(DESCRIPTOR);                return true;
            }            case TRANSACTION_addBook: {
                data.enforceInterface(DESCRIPTOR);
                Book _arg0;                if ((0 != data.readInt())) {
                    _arg0 = Book.CREATOR.createFromParcel(data);
                } else {
                    _arg0 = null;
                }                this.addBook(_arg0);
                reply.writeNoException();                return true;
            }            case TRANSACTION_listBook: {
                data.enforceInterface(DESCRIPTOR);
                java.util.List<Book> _result = this.listBook();
                reply.writeNoException();
                reply.writeTypedList(_result);                return true;
            }
        }        return super.onTransact(code, data, reply, flags);
    }
}

這裡需要注意的就是asInterface方法，這個方法是用來將服務端的Binder物件轉化為客戶端所需要的IBookManager介面物件，如果伺服器和客戶端位於相同的程式，則可以直接進行轉化，如果不是，那麼需要進行遠端呼叫。這裡是直接返回的null，為了更好的去區分服務端與客戶端，所以將Proxy類單獨抽出來了。

由於這裡的BookManagerImpl是一個常規類，方法是直接在裡面實現的，與AIDL檔案自動生成的Java檔案不同的是，Stub是一個抽象類，繼而將方法接著抽象了，將方法轉移到了Service裡面讓使用者自己去實現。

3.3 BookManagerService

package com.sample.binderstudy.binder;import android.app.Service;import android.content.Intent;import android.os.IBinder;import android.os.RemoteException;public class BookManagerService extends Service {    private final BookManagerImpl bookManager = new BookManagerImpl();    @Override
    public void onCreate() {        super.onCreate();        new Thread(new AutoTask()).start();
    }    @Override
    public IBinder onBind(Intent intent) {        return bookManager;
    }    private class AutoTask implements Runnable {        @Override
        public void run() {            int index = 0;            boolean done = false;            try {                while (!done) {
                    index++;
                    bookManager.addBook(new Book(index, "Hello" + index));
                    Thread.sleep(2000);                    if (index == 50) {
                        done = true;
                    }
                }
            } catch (RemoteException | InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }

}

因為程式碼都在BookManagerImpl裡面實現了，所以服務裡面的程式碼異常的簡潔，這與我們透過AIDL去寫的時候有一點不同，不同的是實現的方法轉移到BookManagerImpl裡面去了。

在onCreate方法裡面啟動了一個執行緒，去模擬書籍的新增。

4.客戶端

4.1 BookManagerActivity

package com.sample.binderstudy.binder;import android.content.ComponentName;import android.content.Context;import android.content.Intent;import android.content.ServiceConnection;import android.os.IBinder;import android.os.RemoteException;import android.support.v7.app.AppCompatActivity;import android.os.Bundle;import android.util.Log;import com.sample.binderstudy.R;public class BookManagerActivity extends AppCompatActivity {    private static final String TAG = "BookManagerActivity";

    IBookManager bookManager;

    ServiceConnection serviceConnection = new ServiceConnection() {        @Override
        public void onServiceConnected(ComponentName name, IBinder service) {
            bookManager = BookManagerImpl.asInterface(service);
            Log.d(TAG, (bookManager == null) + "");            if (bookManager == null) {
                bookManager = new BookManagerProxy(service);
            }            try {                for (Book book : bookManager.listBook()) {
                    Log.e(TAG, "book :" + book.toString());
                }
            } catch (RemoteException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }        @Override
        public void onServiceDisconnected(ComponentName name) {

        }
    };    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_book_manager);
        bindService(new Intent(this, BookManagerService.class), serviceConnection, Context.BIND_AUTO_CREATE);
    }
}

程式碼也比較簡潔，在onCreate裡面去繫結我們的遠端服務，這個時候onServiceConnected裡面會返回遠端服務的Binder物件，然後透過BookManagerImpl.asInterface(service)去轉化這個Binder物件，如果返回值為空，表示請求的是遠端服務，那麼我們需要自己手動去初始化BookManagerProxy，然後在這個類裡面去程式遠端呼叫。

透過AIDL生成的Java類，是直接在asInterface裡面去呼叫的Proxy這個類，這個類嚴格意義上來說是跑在客戶端的程式裡面的，所以我才將其從BookManagerImpl裡面抽出來了。AIDL那麼做，應該是出於一個封裝的思路吧，並且將介面裡面要實現的方法拋給了使用者自己去實現，這真的是一個很nice的思路，反正我是寫不出來的~

4.2 BookManagerProxy

package com.sample.binderstudy.binder;import android.os.Binder;import android.os.IBinder;import android.os.Parcel;import android.os.RemoteException;import java.util.List;public class BookManagerProxy extends Binder implements IBookManager{    private IBinder mRemote;

    BookManagerProxy(IBinder mRemote) {        this.mRemote = mRemote;
    }    @Override
    public IBinder asBinder() {        return mRemote;
    }    public String getInterfaceDescriptor() {        return DESCRIPTOR;
    }    @Override
    public void addBook(Book book) throws RemoteException {
        Parcel _data = Parcel.obtain();
        Parcel _reply = Parcel.obtain();        try {
            _data.writeInterfaceToken(DESCRIPTOR);            if ((book != null)) {
                _data.writeInt(1);
                book.writeToParcel(_data, 0);
            } else {
                _data.writeInt(0);
            }
            mRemote.transact(IBookManager.TRANSACTION_addBook, _data, _reply, 0);
            _reply.readException();
        } finally {
            _reply.recycle();
            _data.recycle();
        }
    }    @Override
    public List<Book> listBook() throws RemoteException {
        Parcel _data = Parcel.obtain();
        Parcel _reply = Parcel.obtain();
        List<Book> _result;        try {
            _data.writeInterfaceToken(DESCRIPTOR);
            mRemote.transact(TRANSACTION_listBook, _data, _reply, 0);
            _reply.readException();
            _result = _reply.createTypedArrayList(Book.CREATOR);
        } finally {
            _reply.recycle();
            _data.recycle();
        }        return _result;
    }
}

在BookManagerProxy裡面，mRemote.transact()去進行遠端操作請求。方法的實現則是在BookManagerImpl的onTransact方法裡面，這樣就完成了程式間的通訊。




作者：MrChen丶
連結：


來自 “ ITPUB部落格 ” ，連結：http://blog.itpub.net/2471/viewspace-2821664/，如需轉載，請註明出處，否則將追究法律責任。

相關文章