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Android进程间通信实践

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CPPAlien
2018.01.11 23:55* 字数 1288

因为线程间的内存是共享的,所以它们之间的通信简单,比如可以通过共享变量等方式实现。而进程间想要通信就要麻烦许多了。要想实现进程间通信,我们需要在不同进程之间定义一套它们可以共同理解的接口描述语言,也即 IDL。比较常用的 IDL 有 JSON、Protocol Buffers 等。而 Android 不同进程之间的通信也有个特别的语言,叫 AIDL(Android Interface Definition Language)。下面我们就来用一个场景说明下,我们如何使用这个 AIDL。

场景:现在有个叫 Teacher 应用,和多个 Student 应用。Teacher 应用先安装在手机上,当某个 Student 应用安装时,就会把自己的包名和进程号告诉 Teacher 应用,Teacher 应用会把这些信息打印出来,并根据这些信息计算出一个别名传回给 Student,而 Student 应用获得别名后会展示出来。

定义协议

首先我们在 Teacher 的工程中创建一个叫 rule 的 module 来定义通信规则。我们在 rule module 中创建一个 ITeacher.aidl 文件(建议直接使用 Android Studio 中的 New 方式创建 aidl )。内容如下:

// ITeacher.aidl
package me.pengtao.rule;

import me.pengtao.rule.StudentInfo;

interface ITeacher {
    // 向老师注册自己的Id
    void registerId(in String id);

    // 学生获得自己的昵称
    String getAlias();
}

该文件需在与 java 同级的 aidl 目录中,其中方法的参数可以为基本类型(int、float、boolean、double、String),其它自定义类型需要实现 Parcelable 接口才可使用,所以那些包装类因为实现的是Serializable 接口,所以无法使用。

创建完 aidl 文件后,build 一下项目后,则会在 build/generated/source/aidl 目录下,生成一个与该 aidl 文件同名的 java 类。证明 aidl 创建成功。

注:此处之所以新创建一个 module 来定义 AIDL,是因为不同的进程间只能通过相同命称和包名的 AIDL 进行通信。此处创建一个 module 后,后续可以做成依赖分发给需要和本进程通信的APP。

另外细心的读者可能也看到了 AIDL 的方法参数前面有个 in 关键字,在 AIDL语法中针对参数的流方向有以下三个关键字定义。
in:表示 Client 向 Server 输入;
out:表示 Client 从 Server 端获取数据;
inout:表示既可获取,也可输入;
有关 Client 和 Server 的解释下面有详细说明。

使用这些关键字时需要注意以下两点:

  • 如果参数是基本类型,则只能使用 in,并且该 in 可以省略;
  • 如果是数组类型或POJO类,则必须得加这三个关键字中得一个;

注册 Service

AIDL的进程通信类似一个 Server / Client 模型,一边作为 Server 负责接收和分发数据,另一端作为 Client 端,负责连接到 Server 端并进行数据交互。此处的 Teacher 充当 Server 端。所以此处我们需要为 Teacher 提供一个 Service 来向其它 Client 提供服务,此 Service 的实现如下:

public class TeacherService extends Service {
    private String mId;
    @Override
    public IBinder onBind(Intent intent) {
        return mBinder;
    }

    IBinder mBinder = new ITeacher.Stub() {

        @Override
        public void registerId(final String id) throws RemoteException {
            mId = id;
        }

        @Override
        public String getAlias() throws RemoteException {
            return mId + "Alias";
        }
    };
}
<permission android:name="me.pengtao.teacher.RULE"/>
<service
  android:name=".TeacherService"
  android:exported="true"
  android:permission="me.pengtao.teacher.RULE" />

完成以上步骤后,我们运行 Teacher。然后我们再来创建一个 StudentA 的 project ,该工程依赖 rule,其中关键代码实现如下:

private ITeacher mTeacher;

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);
        Intent serviceIntent = new Intent().setComponent(new ComponentName("me.pengtao.teacher",
                "me.pengtao.teacher.TeacherService"));
        bindService(serviceIntent, mConnection, BIND_AUTO_CREATE);
    }

    ServiceConnection mConnection = new ServiceConnection() {
        @Override
        public void onServiceConnected(final ComponentName name, final IBinder service) {
            mTeacher = ITeacher.Stub.asInterface(service);
            try {
                mTeacher.registerId(BuildConfig.APPLICATION_ID);
                ((TextView) findViewById(R.id.alias)).setText(getString(R.string.alias, mTeacher
                        .getAlias()));
            } catch (RemoteException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }

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

运行 StudentA 后,它首先进行 TeacherService 的绑定操作,绑定成功后,把自己的包名发送给 Teacher,然后 Teacher 返回一个别名,并展示出来。

POJO类

以上我们展示了基本类型的通信方式,此处我们再来说下如何在不同进程间传输一个POJO类。比如现在老师不是只要求学生提供一个 ID,而是需要他们提供一套信息,比如自己的名字,性别等。那要如何去做呢?

首先我们需要在 rule 的 module 的 java 目录下定义这样一个pojo 类并 implements Parcelable。然后我们再在 aidl 目录下创建一个对应名称和包名的 aidl 文件。内容如下:

// IStudentInfo.aidl
package me.pengtao.rule;

parcelable StudentInfo;

这样就大功告成。但在使用POJO类时,需注意以下几点:
1,aidl的命名必须与POJO类命名一样,否则会出现以下错误;

Error:Execution failed for task ':rule:compileDebugAidl'.
> java.io.IOException: com.android.ide.common.process.ProcessException: Error while executing process /Users/chris/Library/Android/sdk/build-tools/26.0.2/aidl with arguments {-p/Users/chris/Library/Android/sdk/platforms/android-26/framework.aidl -o/Users/chris/kujiale/Teacher/rule/build/generated/source/aidl/debug -I/Users/chris/kujiale/Teacher/rule/src/debug/aidl -I/Users/chris/kujiale/Teacher/rule/src/main/aidl -I/Users/chris/.gradle/caches/transforms-1/files-1.1/support-media-compat-26.1.0.aar/a2b4d6b89d0b463dae37ed4ed6eac440/aidl -I/Users/chris/.gradle/caches/transforms-1/files-1.1/support-compat-26.1.0.aar/80390967c8d1c220862dcd091cfa81ca/aidl -d/var/folders/t9/x4yt536976l_sd9xcn2d6xwm0000gn/T/aidl5092216096502271751.d /Users/chris/kujiale/Teacher/rule/src/main/aidl/me/pengtao/rule/ITeacherWant.aidl}

2,POJO类中必须要实现一个默认的构造函数,否则会报以下错误;

Error:(49, 9) error: constructor StudentInfo in class StudentInfo cannot be applied to given types;
required: Parcel
found: no arguments
reason: actual and formal argument lists differ in length

3,POJO类必须使用 Parcelable 方式,并且其中必须实现一个 readFromParcel(Parcel) 方法,否则会报以下错误;

Error:(88, 5) error: cannot find symbol method readFromParcel(Parcel)

4,POJO类作为参数时,前面一定需要用in、out或inout修饰。关于这三个关键字的用法,可见前面内容。

Demo代码:
https://github.com/CPPAlien/AIDL_example_Teacher
https://github.com/CPPAlien/AIDL_example_Student

作者简介
彭涛(@彭涛me) 致力于让技术变得易懂且有趣
个人博客:http://pengtao.me
简书:http://www.jianshu.com/u/f9246f41945e
GitHub:https://github.com/CPPAlien

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