Android夸进程通信机制八：使用 AIDL进行进程间通信

作者: IT前沿技术分享 | 来源:发表于2019-04-12 17:26 被阅读120次

一、前言

IPC(interprocess communication)是指进程间通信，也就是在两个进程间进行数据交互。不同的操作系统都有他们自己的一套IPC机制。例如在Linux操作系统中可以通过管道、信号量、消息队列、内存共享、套接字等进行进程间通信。

那么在Android系统中我们可以通过Binder来进行进程间的通信，当然除了Binder我们还可以使用Socket和文件共享来进行进程间的通信。

前面几节已经学习了文件共享的方式、Socket方式和Binder中的其他几种方式，下面就来介绍BInder的另一种方式-AIDL。

二、AIDL介绍

1、AIDL定义

AIDL( Android Interface Definition Language)，译为：android接口定义语言，是一种IDL语言，用于生成可以在Android设备上两个进程之间进行 IPC的代码。

如果在一个进程中（例如Activity）要调用另一个进程中（例如Service）对象的操作，就可以使用AIDL生成可序列化的参数。

2、AIDL语法规则

既然AIDL是一种语言，那么，他就有直接的语法规则，下面简单介绍一下几点规则。

默认情况下AIDL支持以下数据类型：

所有Java的基本数据类型（例如： int, long,double, char, boolean等）
String和CharSequence
List：AIDL实际接收到的是ArrayList，并且List里面所有元素都必须被AIDL支持
Map: AIDL实际接收到的是HashMap，并且Map里面所有元素都必须被AIDL支持
序列化数据，即系实现Parcelable和Serializable接口的数据

注意，对于序列化的数据，我们必须要显示import进来，即使他们在同一个包中。当我们使用自定义的对象时必须实现Parcelable接口，Parcelable为对象序列化接口，效率比实现Serializable接口高。并且新建一个与该类同名的AIDL文件，声明他为Parcelable类型。

我们定义AIDL接口还需要注意以下几点：

方法可以有多个或没有参数，可以有返回值也可以为void
在参数中，除了基本类型以外，我们必须为参数标上方向in, out, 或者 inout
在AIDL文件中只支持方法，不支持静态常量

3、AIDL机制

AIDL IPC机制是面向接口的，像COM或Corba一样，但是更加轻量级。它是使用代理类在客户端和实现端传递数据。

AIDL规定了两个进程之间如何使用Binder来通信，AIDL文件就是接口和数据声明。Android利用我们写好的AIDL文件生成Java文件，真正在打包成apk文件时会把aidl文件生成的java代码打包进去，不会打包AIDL文件，那么很好理解，Android利用我们写好的AIDL文件生成基于Binder进程通信java代码。Binder进程通信是C/S和代理模式实现的，我们在下节课学习一下Binder。

基于Binder的AIDL数据通信流程图

三、AIDL使用流程

通过上面的DIDL数据通信流程图，我们知道，AIDL的核心是BInder驱动，所以，我们就很自然的把AIDL的用法分为是三部分

binder实现、客户端调用、服务端调用

虽然这样划分没有上面毛病，但是，AIDL的实现过程还是稍显麻烦的，初用AIDL的童鞋可能会不知所措，因此，我整理了一个实现Aidl的基本流程，把最关键的Binder实现部分细分前后关联的6步，让人一看就清楚明了，流程如下:

1、定义数据实体类；
2、添加数据实体类的映射 aidl 文件；
3、添加AIDL接口描述文件；
4、编译生成Binder 的 Java 文件;
5、服务端 IUseAidlInterface.Stub；
6、客户端 Stub.asInterface(IBinder)；

当然，如果我们只用到AIDL直接支持的数据，可以省掉前两步，但，这个与我们实际的开发并不吻合，因为，我们的开发都是需要自定义数据实体类来描述对象的属性的，这就告诉我们前两步在实际开发中也是必须的。

按照这个流程，我们就能非常顺利的使用AIDL进行进程间的通信了。

四、 AIDL用法详解

下面，我们就通过一个栗子，详细讲解一下流程以及需要注意的地方。

栗子的目的是，通过AIDL实现如下功能：
客户端调用服务端的远程接口向服务端添加音乐数据，并在需要时获取全部的音乐数据。

1、定义数据实体类

我们做开发的时候，正常来说都是需要自定义一个描述属性的数据类，里面包含各种对对象属性描述的数据，如，我们之前讲bundler的时候，就定义了一个MusicData的数据模型来描述一个歌曲的属性信息。

而前面已经说过，AIDL使用非支持数据（非基础数据类型和支持的JAVA数据类型）时，都需要数据类现实Parcelable或者Serializable接口，鉴于性能而且是Android的开发，所以，我们的MusicData也是需要实现Parcelable接口。

/**
 * Copyright (C), 2015-2019, 雨纷纷工作室
 * FileName: MusicData
 * Author: yufenfen
 * Date: 2016/4/8 5:21 PM
 * Description: IPC之AIDL方式，数据模型
 */
package yb.demo.myProcesses.useAIDL.dataModel;

import ……;

/**
 * @ClassName: MusicData
 * @Description: IPC之AIDL方式，数据模型
 * @Author: yufenfen
 * @Date: 2016/4/8 5:21 PM
 */

public class MusicData implements Parcelable {
    ……
    ……
    ……
}

2、添加数据实体类的映射 aidl 文件

添加好数据模型后，就可以添加对应的映射 aidl 文件了，

Android 目录结构直接提供了一个aidl文件夹，当然，当我们新添加aidl文件的时候才会显现，这个文件夹里可以根据不同的包实现不同的AIDL文件。

目前，无论是Eclipse还是Android Studio对aidl文件的编写都还是很不智能，就像是写txt文本文件，没有智能提示的。而且关键的是里面的package 包名和import导包都要十分小心，不能写错了，否则，会直接报错：无法找到类或者无法识别类。

另外，数据实体类及其映Aidl文件的类名、包名以及文件名要保持一致，否则，也会直接报错：无法找到类或者无法识别类。

所以，为了避免报错，必须要让他们保持一致。最好的方法是

让AIDL文件自动生成，就是去到我们要添加的AIDL的报名文件上，直接右键选择添加AIDL文件:
import包时，直接拷贝包名进来

我们这里添加的映射 aidl 文件的内容如下：

// MusicData.aidl
package yb.demo.myProcesses.useAIDL.dataModel;

// Declare any non-default types here with import statements

//要和声明的实体类在一个包里
parcelable MusicData;

3、添加AIDL接口描述文件

经过前面两步，已经添加了AIDL接口描述文件所需要的数据类及其映射 aidl 文件，接下里就可以添加AIDL接口描述文件，定义接口使用数据了。

按照之前说的，为了避免报错，我们还是在包文件夹上，右键选择添加DID文件，自动添加后，就可以根据实际需要，修改AIDL文件了。

另外，再重复一下，要注意以下几点：

Android Studio aidl文件夹里的包名要跟对应java实体类包名一致
aidl文件里面package 包名和import导包都要跟java实体类包名一致
接口和方法前不用加访问权限修饰符public,private,protected等,也不能用final,static。
在接口参数中，除了基本类型以外，我们必须为参数标上方向in, out, 或者 inout

这里添加的接口文件，大致如下：

// IMyAidlInterface.aidl
package yb.demo.myProcesses.useAIDL;

// Declare any non-default types here with import statements

import yb.demo.myProcesses.MusicData;

interface IUseAidlInterface {
    /**
     * Demonstrates some basic types that you can use as parameters
     * and return values in AIDL.
     */
    void basicTypes(int anInt, long aLong, boolean aBoolean, float aFloat,
            double aDouble, String aString);
    //根据需求，新添加，MusicData要实现Parcelable接口
    void addMusic(in MusicData data);

    List<MusicData> getMusicList();
}

4、编译生成Binder 的 Java 文件

OK，AIDL接口文件添加完毕后，我们重新编译一下项目，顺利编译通过的话，就会为我们生成复杂的Binder Java 文件。
binder 的 java 文件生成在以下目录：

build/generated/aidl_source_output_dir/debug/compileDebugAidl/out/

如果，没有顺利通过，就回去查查看，哪里有问题，问题一般出在类名、文件名和包名不一致。

通过这几步，AIDL相关的基础已经准备好，并且编译生成了对应的binder Java文件，接下来，我们就可以在服务端和客户端使用AIDL进行进程间的通信了。

5、服务端

经过前面几步，准备好了使用Binder，接下来，创建你喜欢的Service，并在其中创建上面生成的 Binder 对象实例(IUseAidlInterface.Stub)，实现接口定义的方法；

当客户端与服务端绑定时，服务端是通过onBind()将 mIBinder 返回给客户端的，客户端拿到mIBinder就可以通过它远程调用服务端的方法，实现通讯了。

   /**
 * Copyright (C), 2015-2019, 雨纷纷工作室
 * FileName: IPCAIDLClientActivity
 * Author: yufenfen
 * Date: 2016/4/8 5:41 PM
 * Description: IPC之AIDL方式，服务端
 */
package yb.demo.myProcesses.useAIDL;

import android.app.Service;
import android.content.Intent;
import android.os.Binder;
import android.os.IBinder;
import android.os.RemoteException;

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

import yb.demo.myProcesses.useAIDL.dataModel.MusicData;


/**
 * @ClassName: IPCAIDLClientActivity
 * @Description: IPC之AIDL方式，服务端
 * @Author: yufenfen
 * @Date: 2016/4/8 5:41 PM
 */

public class IPCAIDLService extends Service {

    @Override
    public IBinder onBind(Intent intent) {
        return mIBinder;
    }

    private List<MusicData> mData = new ArrayList<MusicData>();

    IBinder mIBinder = new IUseAidlInterface.Stub() {
        @Override
        public void addMusic(MusicData data) throws RemoteException {
            mData.add(data);
        }

        @Override
        public List<MusicData> getMusicList() throws RemoteException {
            return mData;
        }
    };

}

6、客户端

一切准备就绪了，就差客户端调用这一步了，我们新建一个activity作为客户端，实现流程如下：

6.1、实现ServiceConnection 接口

实现ServiceConnection 接口并在onServiceConnected()中拿到 IBinder，并通过AIDL的Stub.asInterface(IBinder) 方法将 IBinder 转为 AIDL 类。

public class IPCAIDLClientActivity extends Activity {
    private IUseAidlInterface mIUseAidlInterface;
    ……
    private ServiceConnection mServiceConnection = new ServiceConnection(){
        @Override
        public void onServiceConnected(ComponentName name, IBinder service) {
            //连接后拿到 Binder，转换成 AIDL，在不同进程会返回个代理
            mIUseAidlInterface = IUseAidlInterface.Stub.asInterface(service);
        }

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

6.2、绑定与解绑服务

前面几节已经讲过，要利用Binder进行IPC，就必须要通过Android的 bindService() 方法将应用绑定到服务上。

public class IPCAIDLClientActivity extends Activity {
    ……
    @Override
    protected void onStart() {
        super.onStart();

        Intent aidlIntent = new Intent(getApplicationContext(), IPCAIDLService.class);
        bindService(aidlIntent, mServiceConnection, BIND_AUTO_CREATE);
    }

    @Override
    protected void onStop() {
        super.onStop();
        
        unbindService(mServiceConnection);
    }
    ……
}

6.3、跨进程调用

拿到 AIDL 类，并且绑定服务后，就可以调用 AIDL 类中定义好的操作，进行跨进程通信了。

public class IPCAIDLClientActivity extends Activity {
    ……
    public void addMusic(View v) {
        String coverUri = "https://gss1.bdstatic.com/-vo3dSag_xI4khGkpoWK1HF6hhy/baike/c0%3Dbaike150%2C5%2C5%2C150%2C50/sign=1a322bc2c9fcc3cea0cdc161f32cbded/d01373f082025aaff92dd92bfaedab64034f1a36.jpg";
        MusicData musicD = new MusicData.Builder().album("七里香").cover(coverUri).name("七里香").singer("周杰伦").build();

        try {
            mIUseAidlInterface.addMusic(musicD);
        } catch (RemoteException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

    public void getAllMusic(View v) {
        try {
            List<MusicData> musicList = mIUseAidlInterface.getMusicList();
            
        } catch (RemoteException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

}

OK，到这里，经过以上六步，相信你的demo已经顺利的跑起来了。

五、结语

这一节还是比较费文字的，详细地介绍了实现使用AIDL在进程间进行通信的基本流程，结合实例讲解和提出注意点，比如文件名、类名以及文件所在包的路径不统一……，旨在把AIDL的使用描述清楚，相信看到这里，你已经把握了它的用法。

但是我们还是有很多疑问的，比如：
流程中，第四步，编译生成Binder 的 Java 文件，它的内容是怎么样的，他是如何生成的？
还有，这一节讲的AIDL以及之前讲的 Messenger、Bundle 和 Content Provider 都是基于Binder实现的，那么BInder又是什么呢？
……
其实，我们都还是停留在怎么用，而没有深入了解为什么这样用，也就是知其然还要知其所以然。

下一节我们深入了解 Binder，要知其所以然。

Android夸进程通信机制八：使用 AIDL进行进程间通信

一、前言

二、AIDL介绍

1、AIDL定义

2、AIDL语法规则

3、AIDL机制

三、AIDL使用流程

四、 AIDL用法详解

1、定义数据实体类

2、添加数据实体类的映射 aidl 文件

3、添加AIDL接口描述文件

4、编译生成Binder 的 Java 文件

5、服务端

6、客户端

6.1、实现ServiceConnection 接口

6.2、绑定与解绑服务

6.3、跨进程调用

五、结语

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四、 AIDL用法详解

1、定义数据实体类

2、添加数据实体类的映射 aidl 文件

3、添加AIDL接口描述文件

4、编译生成Binder 的 Java 文件

5、服务端

6、 客户端

6.1、 实现ServiceConnection 接口

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