AIDL使用详解及原理
我们都知道,在Android中,系统会为每个进程分配对应的内存空间,这部分内存是彼此间相互独立,不可直接交互的,这样的设计是处于安全性以及系统稳定性方面考虑的,比如当我们的App奔溃时,不至于导致其他App无法运行,甚至死机等情况。那么,Android中是否就无法实现进程间通信呢?答案当然是否定的。Android中进程通信的方式有很多,比如AIDL就可以实现这样子的需求。
进程间通信.png
1.AIDL
AIDL(Android Interface Define Language)是一种IPC通信方式,我们可以利用它来定义两个进程相互通信的接口。他是基于Service实现的一种线程间通信机制。它的本质是C/S架构的,需要一个服务器端,一个客户端。
2.AIDL的使用
2.1创建aidl
首先我们在AndroidStudio中创建一个Andorid工程,
随后添加一个module,作为aidl的服务端
在aidlserver中创建aild目录, 同时创建一个aidl文件
aidlserver目录.png// IMyAidlInterface.aidlpackage com.yunzhou.aidlserver;// Declare any non-default types here with import statementsinterface IMyAidlInterface { /** * 自己添加的方法 */ int add(int value1, int value2);}
这边可以看到aidl的语法跟JAVA是一样的,声明了一个接口,里面定义了aidl服务器端暴露给客户端调用的方法。
完成这部分操作之后还没有结束,我们需要手动编译程序,生成aidl对应的Java代码
aidl生成过程.png2.2实现接口,并向客户端放开接口
public class MyAidlService extends Service { public MyAidlService() { } @Override public IBinder onBind(Intent intent) { return iBinder; } private IBinder iBinder = new IMyAidlInterface.Stub(){ @Override public int add(int value1, int value2) throws RemoteException { return value1 + value2; } };}
我们创建了一个service,并在service内部声明了一个IBinder对象,它是一个匿名实现的IMyAidlInterface.Stub的实例(这部分我们后面讲),同时我们在发现IMyAidlInterface.Stub实例实现了add方法,这个方法正是我们在aidl中声明的供客户端调用的方法。
2.3客户端调用aidl
首先在客户端跟服务器一样,新建aidl目录,将服务器端的aidl拷贝到客户端,这边特别要注意,拷贝后的客户端的aidl文件包目录必须与服务器端保持一致,拷贝完后同样时编译工程,让客户端也生成对应的java文件
其次就是在Activity的onCreate中绑定服务
private ServiceConnection connection = new ServiceConnection() { @Override public void onServiceConnected(ComponentName name, IBinder service) { //绑定服务成功回调 aidl = IMyAidlInterface.Stub.asInterface(service); } @Override public void onServiceDisconnected(ComponentName name) { //服务断开时回调 aidl = null; } };@Overrideprotected void onCreate(Bundle savedInstanceState) { super.onCreate(savedInstanceState); //do something bindService();}private void bindService(){ Intent intent = new Intent(); //Android 5.0开始,启动服务必须使用显示的,不能用隐式的 intent.setComponent(new ComponentName("com.yunzhou.aidlserver", "com.yunzhou.aidlserver.MyAidlService")); bindService(intent, connection, Context.BIND_AUTO_CREATE); }
绑定完服务,就是进行调用了,具体的页面细节这边不做展示,就是在Activity中放了一个按钮,点击按钮进行远程调用
int result = aidl.add(12, 12);Log.e(TAG, "远程回调结果:" + result);
远程调用结果.png 可以看到,logcat打印出来结果,说明远程调用成功了,至此aidl的整个流程就走完了。
3.AIDL可使用的参数类型
3.1基本数据类型
我们都知道Java有8中基本数据类型,分别为byte,char,short,int,long,float,double,boolean,那这8中数据类型是否都能作为aidl的参数进行传递呢?我们可以在aild中尝试下,并编译,看看有没有错
void basicTypes(byte aByte, char aChar, short aShort, int anInt, long aLong, float aFloat, double aDouble, boolean aBoolean);
发现这样子定义,无法成功编译,经过筛查发现aidl并不能支持short基本数据类型,至于为什么呢,可以看一看Android中的Parcel,Parcel是不支持short的,这应该是考虑到兼容性问题吧。
所以基本数据类型支持:byte,char,int,long,float,double,boolean
3.2引用数据类型
引用数据类型根据官方介绍,可以使用String,CharSequence,List,Map,当然,我们也可以使用自定义数据类型。
3.3自定义数据类型
自定义数据类型,用于进程间通信的话,必须实现Parcelable接口,Parcelable是类似于Java中的Serializable,Android中定义了Parcelable,用于进程间数据传递,对传输数据进行分解,编组的工作,相对于Serializable,他对于进程间通信更加高效。
我们来看下下面的例子
public class User implements Parcelable { private int id; private String name; public User() { } public User(int id, String name) { this.id = id; this.name = name; } public User(Parcel in){ //注意顺序!!!注意顺序!!!注意顺序!!! this.id = in.readInt(); this.name = in.readString(); } public int getId() { return id; } public void setId(int id) { this.id = id; } public String getName() { return name; } public void setName(String name) { this.name = name; } @Override public int describeContents() { return 0; } @Override public void writeToParcel(Parcel dest, int flags) { //注意顺序!!!注意顺序!!!注意顺序!!! dest.writeInt(id); dest.writeString(name); } public static final Parcelable.Creator CREATOR = new Parcelable.Creator(){ @Override public User createFromParcel(Parcel source) { return new User(source); } @Override public User[] newArray(int size) { return new User[size]; } }; @Override public String toString() { return "User{" + "id=" + id + ", name='" + name + '\'' + '}'; }}
这边我们定义了一个User类,实现了Parcelable接口,大致的类结构就是这个样子的,需要注意的一点是,Parcelable对数据进行分解/编组的时候必须使用相同的顺序,字段以什么顺序分解的,编组时就以什么顺序读取数据,不然会有问题!
创建完实体后,我们需要创建一个aidl文件,来定义一下我们的User,否则User在aidl中无法识别
// IMyAidlInterface.aidlpackage com.yunzhou.aidlserver;parcelable User;
并在之前的服务器端aidl中新增方法
interface IMyAidlInterface { int add(int value1, int value2); List addUser(in User user);}
在service中实现新增的addUser方法
private ArrayList users;@Overridepublic IBinder onBind(Intent intent) { users = new ArrayList(); return iBinder;}private IBinder iBinder = new IMyAidlInterface.Stub(){ @Override public int add(int value1, int value2) throws RemoteException { return value1 + value2; } @Override public List addUser(User user) throws RemoteException { users.add(user); return users; }};
此时,server端的目录就够如下
parcelable_服务端结构.png 服务器端一切准备就绪后,我们对客户端进行操作,首先,我们将服务端的两个aidl文件复制到客户端,包结构必须一致,aidl文件发生变化不要忘记重新编译代码。
然后,将User实体也复制到客户端,并且包结构一致。
最后,在客户端进行addUser的操作(这边只是添加了一个按钮,每点击一次就调用一次addUser)
try { ArrayList users = (ArrayList) aidl.addUser(new User(12, "demaxiya")); Log.e(TAG, "远程回调结果:" + users.toString());} catch (RemoteException e) { e.printStackTrace();}
此时客户端的目录结构如下:
parcelable_客户端结构.png
运行服务端与客户端App,点击addUser,输出日下日志,说明调用成功
parcelable_远程调用结果.png
4.AIDL原理
要了解aidl原理,我们需要看一下根据aidl生成的对应的java代码了,
public interface IMyAidlInterface extends android.os.IInterface{ public static abstract class Stub extends android.os.Binder implements com.yunzhou.aidlserver.IMyAidlInterface{...} public int add(int value1, int value2) throws android.os.RemoteException; public java.util.List addUser(com.yunzhou.aidlserver.User user) throws android.os.RemoteException;}
我们可以看到,生成的代码结构很简单,一个静态抽象类Stub,以及aidl中定义的方法,其中Stub肯定时核心,我们深入阅读
Stub.png Stub的目录结构也不复杂,一个构造函数,一个asInterface方法,一个asBinder方法,一个onTransact方法,一个Proxy代理类,这边Proxy与Stub同时实现了我们定义的aidl,且Proxy中实现了我们在aidl中定义的add/addUser方法。下面两个int为告诉系统的方法Id
在客户端,我们绑定服务的时候通过Stub.asInterface()回去aidl对象,查看asInterface源码,我们不难发现,客户端获取到的其实时Stub.Proxy,一个远程服务的代理。
//客户端获取aidlaidl = IMyAidlInterface.Stub.asInterface(service);//Stub的asInterfacepublic static com.yunzhou.aidlserver.IMyAidlInterface asInterface(android.os.IBinder obj) { if ((obj==null)) { return null; } android.os.IInterface iin = obj.queryLocalInterface(DESCRIPTOR); if (((iin!=null)&&(iin instanceof com.yunzhou.aidlserver.IMyAidlInterface))) { return ((com.yunzhou.aidlserver.IMyAidlInterface)iin); } return new com.yunzhou.aidlserver.IMyAidlInterface.Stub.Proxy(obj);}
所以客户端调用add/addUser方法其实调用的时Stub.Proxy中实现的add/addUser,在Stub.Proxy中我们可以看到一句核心代码
//addmRemote.transact(Stub.TRANSACTION_add, _data, _reply, 0);//addUsermRemote.transact(Stub.TRANSACTION_addUser, _data, _reply, 0);
追溯源头,mRemote其实就是IMyAidlInterface.Stub,随意mRemote.transact传递到了IMyAidlInterface.Stub.OnTransact, onTransact中执行了add/addUser,回调到了我们在服务端定义Service中声明IBidner时重写的add/addUser,这就是AIDL的整个流程。
private IBinder iBinder = new IMyAidlInterface.Stub(){ @Override public int add(int value1, int value2) throws RemoteException { return value1 + value2; } @Override public List addUser(User user) throws RemoteException { users.add(user); return users; }};
下面用一张图来总结aidl原理,这边特别感谢imooc
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