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移动架构<第八篇>:Android 跨进程通信之AIDL通信原理

移动架构<第八篇>:Android 跨进程通信之AIDL通信原理

作者: NoBugException | 来源:发表于2020-07-13 22:29 被阅读0次

    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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