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AIDL 原理分析

AIDL 原理分析

作者: 搞怪豆 | 来源:发表于2021-07-11 12:13 被阅读0次

    1.AIDL定义

    Android Interface Define Language Android 接口定义语言。用于服务器与客户端通信接口的一种描述语言。可以生成用于IPC的代码模块。

    1.1AIDL支持数据类型:

      1.Java中的八种基本数据类型,包括 byte、short、int、long、float、double、boolean、char。
      2.String 类型。
      3.CharSequence类型。
      4.List类型:List中的所有元素必须是AIDL支持的类型之一
      5.Map类型:Map中的所有元素必须是AIDL支持的类型之一
    

    2.AIDL通信原理说明

    AIDL文件自动生成接口类,继承IInterface,主要包含两部分Stub和Proxy。Stub继承IBinder,Proxy实现接口类,同时持有Stub(IBinder引用)。

    2.1实现流程

    Stub类中有一个对于当前aidl接口的描述,这个描述信息同时是唯一的,通过描述信息会将当前接口注册到Binder驱动的内存中

        private static final String DESCRIPTOR = "com.xue.data.xipcutils.aidl.IXIPCAidlInterface";
    

    客户端连接服务器,在serviceConnected中我们获取到AIDL的接口类,我们调用到Stub中asInterface(IBinder)接口,同时将IBinder传入。

            @Override
            public void onServiceConnected(ComponentName name, IBinder service) {
                IXIPCAidlInterface ixipcAidlInterface = IXIPCAidlInterface.Stub.asInterface(service);
                xIpcServiceMap.put(clazz, ixipcAidlInterface);
            }
    
        public static IXIPCAidlInterface asInterface(android.os.IBinder obj)
        {
          if ((obj==null)) {
            return null;
          }
          android.os.IInterface iin = obj.queryLocalInterface(DESCRIPTOR);
          if (((iin!=null)&&(iin instanceof IXIPCAidlInterface))) {
            return ((IXIPCAidlInterface)iin);
          }
         //将IBinder对象作为参数传入到Proxy中
          return new Proxy(obj);
        }
    

    在Proxy类中将IBinder对象保存,名为mRemote

          private android.os.IBinder mRemote;
          Proxy(android.os.IBinder remote)
          {
            mRemote = remote;
          }
    

    客户端调用aidle接口中send(String msg)方法,实则是在调用Proxy中的send方法

     Response response =  iXIPCAidlInterface .send(request);
    

    在Proxy的send方法中,会调用到IBinder 的transact() ,Binder是IBinder的实现类,所以会调用到Binder中的transact方法

      @Override public Response send(Request request) throws android.os.RemoteException
          {
            android.os.Parcel _data = android.os.Parcel.obtain(); //参数
            android.os.Parcel _reply = android.os.Parcel.obtain();//接受者
            Response _result;
            try {
              _data.writeInterfaceToken(DESCRIPTOR);
              if ((request!=null)) {
                _data.writeInt(1);
                request.writeToParcel(_data, 0);//参数序列化 写入到_data中
              }
              else {
                _data.writeInt(0);
              }
            //调用IBinder的transact方法
              boolean _status = mRemote.transact(Stub.TRANSACTION_send, _data, _reply, 0);
              if (!_status && getDefaultImpl() != null) {
                return getDefaultImpl().send(request);
              }
              _reply.readException();
              if ((0!=_reply.readInt())) {
                _result = Response.CREATOR.createFromParcel(_reply);
              }
              else {
                _result = null;
              }
            }
            finally {
              _reply.recycle();
              _data.recycle();
            }
            return _result;
          }
    

    Binder中transact方法 又调用了onTransact方法,前文讲到Stub继承了IBinder,所以调用到了Stub的onTransact方法

        public final boolean transact(int code, @NonNull Parcel data, @Nullable Parcel reply,
                int flags) throws RemoteException {
            if (false) Log.v("Binder", "Transact: " + code + " to " + this);
    
            if (data != null) {
                data.setDataPosition(0);
            }
            boolean r = onTransact(code, data, reply, flags);
            if (reply != null) {
                reply.setDataPosition(0);
            }
            return r;
        }
    

    Stub类的onTransact方法,源码中可以看到在onTransct中直接调用到了 this.send(_arg0)方法,实则就是我们服务器端的方法。

        @Override public boolean onTransact(int code, android.os.Parcel data, android.os.Parcel reply, int flags) throws android.os.RemoteException
        {
          String descriptor = DESCRIPTOR;
          switch (code)
            ............
            case TRANSACTION_send:
            {
              data.enforceInterface(descriptor);
              Request _arg0;
              ............
              //反序列化获取到request参数
                _arg0 = Request.CREATOR.createFromParcel(data);
              
            //将客户端的请求信息带入到服务端, 然后由服务端调用方法并返回数据
              Response _result = this.send(_arg0);
              reply.writeNoException();
              if ((_result!=null)) {
                reply.writeInt(1);
                _result.writeToParcel(reply, android.os.Parcelable.PARCELABLE_WRITE_RETURN_VALUE);
              }
           ...........
        }
    

    再来看下我们服务端的send方法

    public class XIPCService extends Service {
        @Nullable
        @Override
        public IBinder onBind(Intent intent) {
            return binder;
        }
        /**
         *注册binder
         */
        private IXIPCAidlInterface.Stub binder = new IXIPCAidlInterface.Stub() {
            @Override
            public Response send(Request request) throws RemoteException {
                 Response  response = new Response();
                response.setData("主线程返回数据给你");
                return response;
            }
        };
    }
    

    总结下

    1.进程A访问进程B,进程A通过bindService启动进程B。
    2.进程B在创建的时候就创建了自己的IBinder引用,是Stub类型的AIDL对象。
    3.当我们进程A去访问进程的B的时候,在建立连接后,会拿到这个IBinder引用,通过asInterface产生这个进程的Proxy对象。
    4.拿到IBinder引用后, 进程A可以通过这个引用去访问对应的进程B,通过调用transcat方法。而transcat方法调用其实就是去连接Binder驱动,写入数据。
    5.调用transcat方法会调用同进程Stub的onTransact方法
    6.最终服务端进程方法被调用

    基于使用aidl进程间通信,鄙人手写了一下进程间通信框架,感兴趣的童鞋可以看下,顺手点个赞哟~
    XIPCUtils

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