前言
实现这个功能要解决两个问题：
- 如何使用AIDL进行跨进程双向通信？
- 如何传输一个2MB大小的文件？
问题1很简单，可以参考AIDL官方文档，这里不做过多介绍。本文主要集中火力解决问题2，讲解如何通过匿名共享内存实现跨进程双向大文件传输。
AIDL简介
AIDL是Android中实现跨进程通信(Inter-Process Communication)的一种方式。AIDL的传输数据机制基于Binder，Binder对传输数据大小有限制，
传输超过1M的文件就会报android.os.TransactionTooLargeException异常，一种解决办法就是使用匿名共享内存进行大文件传输。
AIDL传输大文件.png
共享内存简介
共享内存是进程间通信的一种方式，通过映射一块公共内存到各自的进程空间来达到共享内存的目的。
共享内存.png
对于进程间需要传递大量数据的场景下，这种通信方式是十分高效的，但是共享内存并未提供同步机制，也就是说，在第一个进程结束对共享内存的写操作之前，并无自动机制可以阻止第二个进程开始对它进行读取，所以我们通常需要用其他的机制来同步对共享内存的访问，例如信号量。
Android中的匿名共享内存(Ashmem)是基于Linux共享内存的，借助Binder+文件描述符(FileDescriptor)实现了共享内存的传递。它可以让多个进程操作同一块内存区域，并且除了物理内存限制，没有其他大小限制。相对于Linux的共享内存，Ashmem对内存的管理更加精细化，并且添加了互斥锁。Java层在使用时需要用到MemoryFile，它封装了native代码。Android平台上共享内存通常的做法如下：
- 进程A通过
MemoryFile创建共享内存，得到fd(FileDescriptor) - 进程A通过fd将数据写入共享内存
- 进程A将fd封装成实现
Parcelable接口的ParcelFileDescriptor对象，通过Binder将ParcelFileDescriptor对象发送给进程B - 进程B获从
ParcelFileDescriptor对象中获取fd，从fd中读取数据
客户端和服务端双向通信+传输大文件实战
先放上实现效果图：
demo.gif
我们先实现客户端向服务端传输大文件，然后再实现服务端向客户端传输大文件。
定义AIDL接口
//IMyAidlInterface.aidl
interface IMyAidlInterface {
void client2server(in ParcelFileDescriptor pfd);
}
服务端
- 实现
IMyAidlInterface接口
//AidlService.kt
class AidlService : Service() {
private val mStub: IMyAidlInterface.Stub = object : IMyAidlInterface.Stub() {
@Throws(RemoteException::class)
override fun sendData(pfd: ParcelFileDescriptor) {
}
}
override fun onBind(intent: Intent): IBinder {
return mStub
}
}
- 接收数据
//AidlService.kt
@Throws(RemoteException::class)
override fun sendData(pfd: ParcelFileDescriptor) {
/**
* 从ParcelFileDescriptor中获取FileDescriptor
*/
val fileDescriptor = pfd.fileDescriptor
/**
* 根据FileDescriptor构建InputStream对象
*/
val fis = FileInputStream(fileDescriptor)
/**
* 从InputStream中读取字节数组
*/
val data = fis.readBytes()
......
}
客户端
-
绑定服务
- 在项目的
src目录中加入.aidl文件 - 声明一个
IMyAidlInterface接口实例（基于AIDL生成） - 创建
ServiceConnection实例，实现android.content.ServiceConnection接口 - 调用
Context.bindService()绑定服务，传入ServiceConnection实例 - 在
onServiceConnected()实现中，调用IMyAidlInterface.Stub.asInterface(binder)，将返回参数转换为IMyAidlInterface类型
- 在项目的
//MainActivity.kt
class MainActivity : AppCompatActivity() {
private var mStub: IMyAidlInterface? = null
private val serviceConnection = object : ServiceConnection {
override fun onServiceConnected(name: ComponentName, binder: IBinder) {
mStub = IMyAidlInterface.Stub.asInterface(binder)
}
override fun onServiceDisconnected(name: ComponentName) {
mStub = null
}
}
override fun onCreate(savedInstanceState: Bundle?) {
super.onCreate(savedInstanceState)
setContentView(R.layout.activity_main)
button1.setOnClickListener {
bindService()
}
}
private fun bindService() {
if (mStub != null) {
return
}
val intent = Intent("io.github.kongpf8848.aidlserver.AidlService")
intent.setClassName("io.github.kongpf8848.aidlserver","io.github.kongpf8848.aidlserver.AidlService")
try {
val bindSucc = bindService(intent, serviceConnection, Context.BIND_AUTO_CREATE)
if (bindSucc) {
Toast.makeText(this, "bind ok", Toast.LENGTH_SHORT).show()
} else {
Toast.makeText(this, "bind fail", Toast.LENGTH_SHORT).show()
}
} catch (e: Exception) {
e.printStackTrace()
}
}
override fun onDestroy() {
if(mStub!=null) {
unbindService(serviceConnection)
}
super.onDestroy()
}
}
-
发送数据
- 将发送文件转换成字节数组
ByteArray - 创建
MemoryFile对象 - 向
MemoryFile对象中写入字节数组 - 获取
MemoryFile对应的FileDescriptor - 根据
FileDescriptor创建ParcelFileDescriptor - 调用
IPC方法，发送ParcelFileDescriptor对象
- 将发送文件转换成字节数组
//MainActivity.kt
private fun sendLargeData() {
if (mStub == null) {
return
}
try {
/**
* 读取assets目录下文件
*/
val inputStream = assets.open("large.jpg")
/**
* 将inputStream转换成字节数组
*/
val byteArray=inputStream.readBytes()
/**
* 创建MemoryFile
*/
val memoryFile=MemoryFile("image", byteArray.size)
/**
* 向MemoryFile中写入字节数组
*/
memoryFile.writeBytes(byteArray, 0, 0, byteArray.size)
/**
* 获取MemoryFile对应的FileDescriptor
*/
val fd=MemoryFileUtils.getFileDescriptor(memoryFile)
/**
* 根据FileDescriptor创建ParcelFileDescriptor
*/
val pfd= ParcelFileDescriptor.dup(fd)
/**
* 发送数据
*/
mStub?.client2server(pfd)
} catch (e: IOException) {
e.printStackTrace()
} catch (e: RemoteException) {
e.printStackTrace()
}
}
至此，我们已经实现了客户端向服务端传输大文件，下面就继续实现服务端向客户端传输大文件功能。服务端主动给客户端发送数据，客户端只需要进行监听即可。
- 定义监听回调接口
//ICallbackInterface.aidl
package io.github.kongpf8848.aidlserver;
interface ICallbackInterface {
void server2client(in ParcelFileDescriptor pfd);
}
- 在
IMyAidlInterface.aidl中添加注册回调和反注册回调方法，如下：
//IMyAidlInterface.aidl
import io.github.kongpf8848.aidlserver.ICallbackInterface;
interface IMyAidlInterface {
......
void registerCallback(ICallbackInterface callback);
void unregisterCallback(ICallbackInterface callback);
}
- 服务端实现接口方法
//AidlService.kt
private val callbacks=RemoteCallbackList<ICallbackInterface>()
private val mStub: IMyAidlInterface.Stub = object : IMyAidlInterface.Stub() {
......
override fun registerCallback(callback: ICallbackInterface) {
callbacks.register(callback)
}
override fun unregisterCallback(callback: ICallbackInterface) {
callbacks.unregister(callback)
}
}
- 客户端绑定服务后注册回调
//MainActivity.kt
private val callback=object: ICallbackInterface.Stub() {
override fun server2client(pfd: ParcelFileDescriptor) {
val fileDescriptor = pfd.fileDescriptor
val fis = FileInputStream(fileDescriptor)
val bytes = fis.readBytes()
if (bytes != null && bytes.isNotEmpty()) {
......
}
}
}
private val serviceConnection = object : ServiceConnection {
override fun onServiceConnected(name: ComponentName, binder: IBinder) {
mStub = IMyAidlInterface.Stub.asInterface(binder)
mStub?.registerCallback(callback)
}
override fun onServiceDisconnected(name: ComponentName) {
mStub = null
}
}
- 服务端发送文件，回调给客户端。此处仅贴出核心代码，如下：
//AidlService.kt
private fun server2client(pfd:ParcelFileDescriptor){
val n=callbacks.beginBroadcast()
for(i in 0 until n){
val callback=callbacks.getBroadcastItem(i);
if (callback!=null){
try {
callback.server2client(pfd)
} catch (e:RemoteException) {
e.printStackTrace()
}
}
}
callbacks.finishBroadcast()
}
至此，我们实现了客户端和服务端双向通信和传输大文件😉😉😉
GitHub
本文完整的代码已经上传GitHub，地址:https://github.com/kongpf8848/aidldemo
