Android中AIDL详细分析
AIDL是什么
AIDL英文全称Android Interface Definition Language,中文Android接口定义语言,在Android中,AIDL定义了程序访问接口,并将对象进行序列化,通过该接口,使得进程间采用IPC(进程间通信机制,比如binder)进行交互、传输数据。
AIDL应用场合
a. 在不同应用程序之间,如果客户端需要访问服务端,并且想要处理多线程任务时,采用AIDL;
b. 如果不需要进行跨进程通信,就可以不使用AIDL,比如绑定本地服务,只需继承binder,在
onBind中返回一个binder对象即可;
c. 如果要跨进程通信,但又不需要多线程操作,就使用Messenger方式,实际上Messenger也是基于AIDL的,
只是把AIDL作为底层使用了。Messenger方式中所有的消息存放在一个队列中,每次只允许一个消息待处理。
如果想让服务能够处理多个请求,就使用AIDL。
AIDL和bindservice(又称为bound services)之间的关系
bindservice一般分为两种情况:绑定本地服务;绑定远程服务。
本地服务就是同一个进程中即同一个应用程序中,绑定远程服务指不同进程中,即不同应用程序中。
AIDL一般用在绑定远程服务中,因为这涉及到跨进程操作,需要通过AIDL定义统一接口,传输序列化数据。
注意:大部分应用程序不应该用AIDL来创建bindservice服务,因为多线程处理,让代码变得复杂,不易维护,特殊情况下才使用AIDL。(参考Android官方文档)
创建AIDL服务分为三步:
创建.aidl文件
实现aidl接口
客户端获取接口
为了更加清晰地描述这个过程,本文给出一个实例辅助分析。
案例
定义一个aidl接口displayInformation,用来显示个人的姓名和年龄信息
先看建立好的目录结构如图1所示
图1 案例app源码结构图
左边是服务端,右边是客户端,对比红色方框内的内容,aidl包中的文件结构都是一样的。
案例源码下载地址:http://yunpan.cn/cLippY2ib7RHH 访问密码 9ebb
a. 创建接口(创建aidl文件)
创建服务端IPersonInformation.aidl文件,包含一个displayInformation方法,显示个人的姓名和年龄
1 2 3 4 5 6 7 | package com . example . person . aidl ; import com . example . person . aidl . Person ; interface IPersonInformation { String displayInformation ( in Person requester ) ; } |
接口前面不能加访问权限修饰符public、private等。因为displayInformation传递的参数是对象,属于非基本数据类型,需要加上in、out、inout修饰符,其含义是:
如果在客户端输入本地数据,服务端接受数据,就用in修饰符;
如果在客户端接收数据,服务端把本地修改后的数据向客户端传输,就用out修饰符;
如果同时满足in和out,就用inout修饰。
本文中定义的接口displayInformation从客户端接收数据,在服务端组合后返回给客户端,客户端相当于输入,服务端是输出,用in修饰符,即:
1 | String displayInformation ( in Person requester ) ; |
除了原始基本数据类型(int, long, char, boolean等)、String 、CharSequence以及包含基本数据类型的list和map外,都需要用import语句把对象引用过来,因为person是对象类型,因此用import引入。
一般情况下,Android中远程接口类型名称都用大写的I开头加上接口的名字,这并不是硬性要求,但为了维护程序风格,这样写可读性较高。因为aidl接口都实现IInterface,字母前缀I的含义是IInterface类,表示这是一个可以提供远程服务的类。
b. 实现接口
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 | package com . example . person . service ; // This file is StockQuoteService2.java import com . example . person . R ; import android . app . Notification ; import android . app . NotificationManager ; import android . app . PendingIntent ; import android . app . Service ; import android . content . Intent ; import android . os . IBinder ; import android . os . RemoteException ; import com . example . person . activity . TestActivity ; import com . example . person . aidl . Person ; import com . example . person . aidl . IPersonInformation ; public class PersonInformationService extends Service { private NotificationManager notificationMgr ; public class IPersonInformationImpl extends IPersonInformation . Stub { public String displayInformation ( Person person ) throws RemoteException { return "Hello " + person . getName ( ) + "! Your age is: " + person . getAge ( ) ; } } @ Override public void onCreate ( ) { super . onCreate ( ) ; notificationMgr = ( NotificationManager ) getSystemService ( NOTIFICATION_SERVICE ) ; displayNotificationMessage ( "onCreate() called in StockQuoteService2" ) ; } @ Override public void onDestroy ( ) { displayNotificationMessage ( "onDestroy() called in StockQuoteService2" ) ; // Clear all notifications from this service notificationMgr . cancelAll ( ) ; super . onDestroy ( ) ; } public int onStartCommand ( Intent intent , int flags , int startId ) { return super . onStartCommand ( intent , flags , startId ) ; } @ Override public IBinder onBind ( Intent intent ) { displayNotificationMessage ( "onBind() called in StockQuoteService2" ) ; return new IPersonInformationImpl ( ) ; } private void displayNotificationMessage ( String message ) { Notification notification = new Notification ( R . drawable . emo_im_happy , message , System . currentTimeMillis ( ) ) ; PendingIntent contentIntent = PendingIntent . getActivity ( this , 0 , new Intent ( this , TestActivity . class ) , 0 ) ; notification . setLatestEventInfo ( this , "StockQuoteService2" , message , contentIntent ) ; notification . flags = Notification . FLAG_NO_CLEAR ; notificationMgr . notify ( R . id . app_notification_id , notification ) ; } } |
主要实现核心代如下:
1 2 3 4 5 6 7 | public class IPersonInformationImpl extends IPersonInformation . Stub { public String displayInformation ( Person person ) throws RemoteException { return "Hello " + person . getName ( ) + "! Your age is: " + person . getAge ( ) ; } } |
实现类名为IPersonInformationImpl,继承了IPersonInformation.Stub,IPersonInformation.Stub是一个binder接口,如果在eclipse中建立好aidl文件后,编译时会自动生成与aidl同名的java文件IPersonInformation.java,displayInformation为实现的方法。注意,该接口需要Person类,因此还必须把perons类接口文件import进来才能自动生成IPersonInformation.java,下文会提到Person类。
因为传输的对象为Person,非基本数据类型,需要对其序列化,Android中用Parcelable接口来实现,之所以用Parcelable接口,是因为更快、性能更好,Android中进程间通信中大量使用Parcelable接口。
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Parcelable接口必须实现三个方法:
Parcelable.Creator // 用来产生Person对象
describeContents // 返回特殊对象类型,一般返回0
writeToParcel // 把数据写入到Parcel对象中,Parcel中文含义为包裹,形象地表明先把数据包装好,等待传输,在接收方接收后再解压包裹从中得到数据,起到安全性作用。
IPersonInformation.aidl在编译时需要用到待序列化对象Person,因此还需要创建Person.aidl文件,Person类没有具体方法,代码相对简单:
1 2 | package com . example . person . aidl ; parcelable Person ; |
Person类前加parcelable修饰符,表示这是一个待序列化对象。
在eclipse中编译会自动生成IPersonInformation.java,位于gen目录下,这样服务端文件创建成功。
c. 获取接口
客户端要获取服务端接口,先把aidl目录整体拷贝到客户端,如图2所示:
图2 aidl目录结构
包名com.example.person.aidl也要一致,这个报名和AndroidManifest的包名不是一回事,前者就是文件目录,后者是APP的包名。
创建PersonClientActivity,继承于Activity:
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核心代码为:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 | private ServiceConnection serviceConnection = new ServiceConnection ( ) { @ Override public void onServiceConnected ( ComponentName name , IBinder service ) { Log . v ( TAG , "---------------service: " + service . getClass ( ) . toString ( ) ) ; iPersonInformation = IPersonInformation . Stub . asInterface ( service ) ; Log . v ( TAG , "---------------stockService: " + iPersonInformation . getClass ( ) . toString ( ) ) ; callService ( ) ; } @ Override public void onServiceDisconnected ( ComponentName name ) { iPersonInformation = null ; } } ; |
1 2 | bindService ( new Intent ( "com.example.person.PersonInformationService" ) , serviceConnection , Context . BIND_AUTO_CREATE ) ; |
单击绑定按钮时调用binderservice把serviceConnection与PersonInformationService服务端绑定,当bindservice绑定成功后,系统会调用onServiceConnected方法,第二个参数service是一个IBinder接口对象,由服务端onBind方法返回给客户端的,IPersonInformation.Stub的asInterface返回一个客户端代理对象proxy,赋值给IPersonInformation对象,这样,客户端就获得了服务端接口。
d. 使用服务
既然客户端已经获得了服务端的接口对象,那么就可以调用服务端的方法来得到服务。
1 2 3 4 | Person person = new Person ( ) ; person . setAge ( 32 ) ; person . setName ( "zhulf" ) ; String response = iPersonInformation . displayInformation ( person ) ; |
先设置person的内容,而后采用服务端对象iPersonInformation调用服务端的方法displayInformation来获得所需要的数据,这可以形象地描述成客户端得到了服务端的服务!
把生成的服务端、客户端apk安装后,打开客户端,如图3所示,点击bind按钮后显示如图4,客户端设置了姓名”jack”,年龄”100″已经通过远程服务接口displayInformation显示出来了。
图3 bind按钮点击前
图4 bind按钮点击后
点击CALL AGAIN按钮后重复显示toast,点击UNBIND按钮后停止服务。
AIDL服务的详细执行过程
a. PersonInformationService启动过程
bindService通过Intent的action——”com.example.person.PersonInformationService”启动PersonInformationService服务,服务启动成功后由onBind返回一个IPersonInformationImpl对象,IPersonInformationImpl继承了IPersonInformation.Stub,IPersonInformation.Stub又继承了Binder,Binder实现了IBinder接口,因此,onBind返回的是一个IBinder接口对象,通过添加Logcat打印发现实际返回的是一个BinderProxy对象,这是什么原因?
这是binder进程间通信机制所决定的,服务启动后,系统会生成一个binder代理对象binderProxy,用作桥梁,与C++层的BpBinder对应,在aidl服务中通过binderProxy生成prox客户端代理对象。
b. 客户端获取代理接口
上文提到binderProxy用来生成proxy对象,如何生成?上文提到aidl文件在编译时会自动生成java文件,即IPersonInformation.java,源码:
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