移动架构<第八篇>:Android 跨进程通信之AIDL通信原理

在Linux系统中,跨进程通信机制(IPC)有:
(1) 半双工Unix管道
(2) FIFOs(命名管道)
(3) 消息队列
(4) 信号量
(5) 共享内存
(6) 网络Socket
Android的跨进程通信是通过Binder实现的,而AIDL就是Android Binder机制的体现。

AIDL是Android的基础,我想作为一名Android开发者,使用它是最起码的技能。我已在Service和AIDL基本使用这篇文章中详细讲解了AIDL的使用。本章主要目的是剖析AIDL的通信原理。

AIDL符合CS架构,如图所示

图片.png

图中展现了简单的客户端和服务端的通信流程(简单版)。

在Android中,涉及到多进程的概念,两个不同的应用是不同的进程,甚至一个应用中就存在多个进程,Android为了保证一定的安全性,禁止了不同进程之间的访问权限,开发者需要采用特别手段来实现跨进程通信,也就是采用CS架构来通信,AIDL及时采用CS架构进行通信的。

首先,我们来回忆一下AIDL的实现的步骤。

[第一步] 分别在服务端和客户端定义AIDL

图片.png

目录结构如下:

图片.png

代码如下:

package com.example.aidldemo;

interface IMyAidlInterface {

    String doSomething(int count);

}

方法doSomething就是服务器暴露出的方法,客户端可以访问服务器暴露出来的方法。

[第二步] 执行编译

分别编译客户端和服务端的aidl文件,它们都会自动生成IMyAidlInterface.java这个文件,路径如图所示

图片.png

那么,自动生成的代码是怎样的呢?下图可以形象的表达

图片.png

IMyAidlInterface.java文件中有一个Stub类,它是一个抽象类,继承于Binder,实现于IMyAidlInterface。
Stub类中的asBinder方法可以直接获取IBinder对象,Stub的内部类Proxy是一个代理,Stub中的asInterface方法可以轻松获取代理对象Proxy。

[第三步] 自定义Service

代码如下:

public class MyService extends Service {

    @Nullable
    @Override
    public IBinder onBind(Intent intent) {
        return new MyBind();
    }

    @Override
    public void onCreate() {
        super.onCreate();
    }

    @Override
    public int onStartCommand(Intent intent, int flags, int startId) {
        return super.onStartCommand(intent, flags, startId);
    }

    public class MyBind extends IMyAidlInterface.Stub{

        @Override
        public String doSomething(int count) throws RemoteException {
            return "小明拿了我"+ count + "个苹果";
        }
    }
}

自定义MyBind,继承于IMyAidlInterface.Stub,实现doSomething的具体实现。

[第四步] 连接服务器

在连接服务器之前,必须要保证服务器已经启动。
当前服务器场景是Android中的Service,所以在访问Service之前必须保证Service已经被启动。在保证Service已经启动的前提下,开始连接服务器,代码如下:

//=================
private ServiceConnection connection = new ServiceConnection() {
    @Override
    public void onServiceConnected(ComponentName name, IBinder service) {
        iMyAidlInterface = IMyAidlInterface.Stub.asInterface(service);
    }

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

//=================

                startService(intent);
                bindService(intent, connection, BIND_AUTO_CREATE);

//=================

onServiceConnected有一个形参service,service是客户端和服务端的通信频道,通过它可以获取到服务端的代理对象Proxy,代码如下:

//=================iMyAidlInterface 是代理对象

        iMyAidlInterface = IMyAidlInterface.Stub.asInterface(service);

//=================

public static com.example.aidldemo.IMyAidlInterface asInterface(android.os.IBinder obj)
{
  if ((obj==null)) {
    return null;
  }
  android.os.IInterface iin = obj.queryLocalInterface(DESCRIPTOR);
  if (((iin!=null)&&(iin instanceof com.example.aidldemo.IMyAidlInterface))) {
    return ((com.example.aidldemo.IMyAidlInterface)iin);
  }
  return new com.example.aidldemo.IMyAidlInterface.Stub.Proxy(obj);
}

[第五步] 通过代理对象,调用远程的方法

 iMyAidlInterface.doSomething(10) 

最后,总结出简单并且核心的通信图

图片.png

该图一针见血的表达了AIDL的通信原理。

总结
在研究AIDL通信原理之前,必须学会怎样使用AIDL,然后才能分析源码结构,经过一些分析,提取出基本通信因素,最终理解通信原理。

[本章完...]

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