Android AIDL进程间通信(IPC)

简介:

IPC是Inter-Process Communication的缩写,意思是进程间通信。Android中IPC的方式有很多种,今天先说最灵活也是最常用的一种,即AIDL(Android Interface Definition Language)方式。

创建多进程的方式有两种,一,给四大组件指定android:process属性,二,通过JNI在native层fork一个新的进程。今天Demo以第一种为例,因为第二种我不会。为了方便查看此Demo没有写两个工程,而是在同一个应用内给SecondActivity 指定

android:process="com.dyk.aidltest.SecondActivity" 

这样就相当于SecondActivity是另一个应用的Activity。下面开始讲解Demo。



Demo下载


工程大纲:

首先新建一个实现了Parcelable的Book类,用作测试Bean。

package com.example.aidl;

import android.os.Parcel;
import android.os.Parcelable;

public class Book implements Parcelable{

	public int bookId;
	public String bookName;

	public Book(int bookId, String bookName) {
		super();
		this.bookId = bookId;
		this.bookName = bookName;
	}

	@Override
	public int describeContents() {
		return 0;
	}

	/**序列化*/
	@Override
	public void writeToParcel(Parcel out, int flags) {
		out.writeInt(bookId);
		out.writeString(bookName);
	}
	
	private Book(Parcel source){
		bookId = source.readInt();
		bookName = source.readString();
	}
	
	/**反序列化*/
	public static final Creator<Book> CREATOR = new Creator<Book>() {

		@Override
		public Book createFromParcel(Parcel source) {
			
			return new Book(source);
		}

		@Override
		public Book[] newArray(int size) {
			return new Book[size];
		}
	};

}

接着新建需要的aidl文件

package com.example.aidl;

parcelable Book;

package com.example.aidl;

import com.example.aidl.Book;

interface IBookManager{
	List<Book> getBookList();
	void addBook(in Book book);
	
}

注意:Book必须实现Parcelable接口(序列化,反序列化),参数in代表输入型参数,out代表输出型参数,inout代表输入输出型参数,否则aidl不支持。就算Book和aidl文件在同一包下,也需要导包。如果AIDL用到了自定义的parcelable对象,则必须建立一个和它同名的aidl文件,并在其中声明它为parcelable类型。AIDL接口中只支持方法,不支持静态常量,这一点区别于传统的接口。

新建上述文件夹后可以在gen/package name目录下可以查找到系统自动为我们生成的IBookManager。乍一看这个类有点乱,format后可以发现这个类并没有想象的那么复杂。在此简单分析下这个类,不感兴趣的可以略过这一阶段,直接进入下一分割线。

--------------------------------------------------------------华丽丽的分割线--------------------------------------------

首先这个IBookManager继承了IInterface接口,里面有一个抽象类Stub和两个抽象方法。

public static abstract class Stub extends android.os.Binder implements com.example.aidl.IBookManager

<span style="white-space:pre">	</span>public java.util.List<com.example.aidl.Book> getBookList() throws android.os.RemoteException;

	public void addBook(com.example.aidl.Book book) throws android.os.RemoteException;
S tub里面有几个比较重要的方法:asInterface,asBinder,onTransact和一个代理类
private static class Proxy implements com.example.aidl.IBookManager 
asInterface:将服务端的Binder对象转换成客户端所需的AIDL接口类型的对象,这种对象区分进程,若在统一进程,返回服务端的Stub本身,否则返回封装后的Stub.proxy对象。

	if (((iin != null) && (iin instanceof com.example.aidl.IBookManager))) {
			return ((com.example.aidl.IBookManager) iin);
		}
	return new com.example.aidl.IBookManager.Stub.Proxy(obj);
asBinder:返回当前的Binder对象

onTransact:服务端通过参数code确定客户端请求的目标方法,接着从data中取出目标方法所需的参数,然后执行目标方法,最后向reply中写入返回值

<span style="white-space:pre">			</span>public boolean onTransact(int code, android.os.Parcel data,
				android.os.Parcel reply, int flags)
				throws android.os.RemoteException {
			switch (code) {
			case INTERFACE_TRANSACTION: {
				reply.writeString(DESCRIPTOR);
				return true;
			}
			case TRANSACTION_getBookList: {
				data.enforceInterface(DESCRIPTOR);
				java.util.List<com.example.aidl.Book> _result = this
						.getBookList();
				reply.writeNoException();
				reply.writeTypedList(_result);
				return true;
			}
			case TRANSACTION_addBook: {
				data.enforceInterface(DESCRIPTOR);
				com.example.aidl.Book _arg0;
				if ((0 != data.readInt())) {
					_arg0 = com.example.aidl.Book.CREATOR
							.createFromParcel(data);
				} else {
					_arg0 = null;
				}
				this.addBook(_arg0);
				reply.writeNoException();
				return true;
			}
			case TRANSACTION_registerListener: {
				data.enforceInterface(DESCRIPTOR);
				com.example.aidl.IOnNewBookArrivedListener _arg0;
				_arg0 = com.example.aidl.IOnNewBookArrivedListener.Stub
						.asInterface(data.readStrongBinder());
				this.registerListener(_arg0);
				reply.writeNoException();
				return true;
			}
			case TRANSACTION_unregisterListener: {
				data.enforceInterface(DESCRIPTOR);
				com.example.aidl.IOnNewBookArrivedListener _arg0;
				_arg0 = com.example.aidl.IOnNewBookArrivedListener.Stub
						.asInterface(data.readStrongBinder());
				this.unregisterListener(_arg0);
				reply.writeNoException();
				return true;
			}
			}
			return super.onTransact(code, data, reply, flags);
		}

-------------------------------------------------------------------华丽丽的分割线-------------------------------------------------------------------------

接下来就可以写我们的服务端了,这里使用一个service充当服务端。先上代码

package com.example.service;


import java.util.List;
import java.util.concurrent.CopyOnWriteArrayList;
import android.app.Service;
import android.content.Intent;
import android.content.pm.PackageManager;
import android.os.IBinder;
import android.os.RemoteCallbackList;
import android.os.RemoteException;
import android.util.Log;
import com.example.aidl.Book;
import com.example.aidl.IBookManager.Stub;
import com.example.aidl.IOnNewBookArrivedListener;


public class MyService extends Service {


public static final String TAG = "MyService";

// CopyWriteArrayList支持并发读/写
// AIDL方法是在服务端的Binder线程池中执行的,
// 因此当多个客户端同时连接时,会存在多个线程同时访问的情形
// 类似的还有ConcurrentHashMap
/** 书籍列表 */
private CopyOnWriteArrayList<Book> mBookList = new CopyOnWriteArrayList<Book>();
/** Stub继承Binder类实现了IBookManager接口 */
public class MyServiceImpl extends Stub {

@Override
public List<Book> getBookList() throws RemoteException {
for (int i = 0; i < 10; i++) {
Book mBook = new Book(i, "平凡的世界");
mBookList.add(mBook);
}
return mBookList;
}


@Override
public void addBook(Book book) throws RemoteException {
mBookList.add(book);
@Override
public IBinder onBind(Intent intent) {
return new MyServiceImpl();
}
}
在onBind中返回继承Stub的内部类MyServiceImpl。上文也提到过Stub继承Binder类实现了IBookManager接口并且本身是一个抽象类。所以非抽象子类需要重写getBookList()和addBook(Book book)方法。

服务器端暂时到此结束,接下来就到客户端了。

package com.example.aidltest;

import com.example.aidl.Book;
import com.example.aidl.IBookManager;
import com.example.aidl.IOnNewBookArrivedListener;

import android.app.Activity;
import android.content.ComponentName;
import android.content.Context;
import android.content.Intent;
import android.content.ServiceConnection;
import android.os.Bundle;
import android.os.IBinder;
import android.os.RemoteException;
import android.util.Log;
import android.view.View;
import android.view.View.OnClickListener;
import android.widget.Button;
import android.widget.TextView;
import android.widget.Toast;


public class MainActivity extends Activity implements OnClickListener {

	public static final String TAG = "MainActivity";

	private Button bindService;
	private Button startSecondActivity;
	private TextView tvShow;

	private IBookManager mIBookManager;
	private ServiceConnection mServiceConnection = new ServiceConnection() {

		@Override
		public void onServiceDisconnected(ComponentName name) {
			//<span style="font-family: Arial, Helvetica, sans-serif;">onServiceDisconnected</span><span style="font-family: Arial, Helvetica, sans-serif;">和onServiceConnected方法都在UI线程中运行</span>
			//所以不要在它们里面直接调用服务器端的耗时方法
		}

		@Override
		public void onServiceConnected(ComponentName name, IBinder service) {
			// service就是com.example.service.MyService$MyServiceImpl
			// Log.i(TAG,TAG+"******"+service.getClass().getName());
			
			// 面向接口编程
			mIBookManager = IBookManager.Stub.asInterface(service);
			//为了避免ANR下面的代码最好新开线程中运行,这里为了方便就不麻烦了
			try {
				// 父类调用子类方法
				tvShow.setText(mIBookManager.getBookList().toString());
				Book newBook = new Book(888,"监听测试***书籍");
				mIBookManager.addBook(newBook);
			} catch (RemoteException e) {
				e.printStackTrace();
			}
		}
	};
	
	
	@Override
	protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
		super.onCreate(savedInstanceState);
		setContentView(R.layout.activity_main);
		initView();
	}
	
	@Override
	protected void onDestroy() {
		
		//解除绑定
		unbindService(mServiceConnection);
		super.onDestroy();
	}

	private void initView() {
		bindService = (Button) findViewById(R.id.bindService);
		startSecondActivity = (Button) findViewById(R.id.startSecondActivity);
		tvShow = (TextView) findViewById(R.id.tvShow);
		bindService.setOnClickListener(this);
		startSecondActivity.setOnClickListener(this);
	}

	@Override
	public void onClick(View v) {
		switch (v.getId()) {
		case R.id.bindService:
			Intent intent = new Intent("com.example.service.MyService");
			// MyService类的onBind方法返回的是MyService的内部类MyServiceImpl
			boolean isBind = bindService(intent, mServiceConnection,Context.BIND_AUTO_CREATE);
			if (isBind) {
				Log.i(TAG, TAG + "********绑定成功***********");
			} else {
				Log.i(TAG, TAG + "********绑定失败***********");
			}
			break;
		case R.id.startSecondActivity:
			Intent intent2 = new Intent(MainActivity.this, SecondActivity.class);
			startActivity(intent2);
			break;
		default:
			break;
		}
	}

}
流程:A.bindService()--->S.onCreate--->S.onBind---->>A.onServiceConnected绑定成功,并获得Service对象

结束绑定按钮的监听事件-->>unbindService(conn)关闭连接对象-->>S.destory()销毁该service

PS:SecondActivity和Maintivity代码完全一样,只是在AndroidMainfest多了一个属性,可自行创建。

 android:process="com.dyk.aidltest.SecondActivity" 

点击“绑定服务”后效果如图:

可以看到已经获取到Book的信息了。


get。


客户端到调用服务器端的方法到此结束。如果有这么一个需求:服务端有数据变动需要立即通知客户端,那么应该怎么做呢?没错,接口。需要说明的是这里的接口不是普通的接口。因为AIDL中无法使用普通接口,所以我们需要写一个aidl接口。

package com.example.aidl;

import com.example.aidl.Book;

interface IOnNewBookArrivedListener{
	void onNewBookArrived(in Book newBook);
}

在IBookManaget里增加两个抽象方法
<span style="font-size:14px;">void registerListener(IOnNewBookArrivedListener listener);
	void unregisterListener(IOnNewBookArrivedListener listener);</span>
由于IBookManager增加两个抽象方法,所以相应的MyServiceImpl需要重写这两个方法。

<span style="white-space:pre">		</span>@Override
		public void registerListener(IOnNewBookArrivedListener listener)
				throws RemoteException {
			mListenerList.register(listener);
			Log.i(TAG, "register listener:" + listener);
		}

		@Override
		public void unregisterListener(IOnNewBookArrivedListener listener)
				throws RemoteException {
			// 其实就是从Map中移除相应的键值对(listener是key)
			mListenerList.unregister(listener);
			Log.i(TAG, "unregister listener:" + listener);
		}
对象是不能跨进程直接传输的,对象跨进程传输本质都是反序列化的过程。使用普通的ArrayList后Binder会把客户端传输过来的对象重新转化并生成一个对象,虽然我们注册和反注册使用的同一个客户端对象,但是这样通过Binder传递到服务器端后会产生两个全新的对象。使用RemoteCallbackList可以解决这个问题,具体优点如下:
<span style="white-space:pre">	</span>// RemoteCallbackList是系统专门提供的用于删除跨进程listener的接口
	// 当客户端进程终止后,它能自动移除客户端所注册的listener
	// 内部自动实现了线程同步的功能
	// 它不是list 内部采用Map接口保存AIDL的回调
	/** 监听器列表 */
	private RemoteCallbackList<IOnNewBookArrivedListener> mListenerList = new RemoteCallbackList<IOnNewBookArrivedListener>();

在addBook中调用这个监听方法

			// 遍历通知每个监听者
			int len = mListenerList.beginBroadcast();
			for (int i = 0; i < len; i++) {
				IOnNewBookArrivedListener listener = mListenerList
						.getBroadcastItem(i);
				// 如果listener.onNewBookArrived(book)比较耗时,最好新开线程,防止ANR
				listener.onNewBookArrived(book);
			}
			mListenerList.finishBroadcast();
接下来在MainActivity或SecondActivity中实现这个接口,并重写两个方法registerListener和unregisterListener。

		IOnNewBookArrivedListener mIOnNewBookArrivedListener = new IOnNewBookArrivedListener.Stub() {
		
		@Override
		public void onNewBookArrived(Book newBook) throws RemoteException {
			//书籍增加后的做法
			Log.i(TAG, "newBook="+newBook.bookId+"\t"+newBook.bookName);
		}
	};
MainActivity或SecondActivity的onServiceConnected中注册监听

			//注册为监听者
			mIBookManager.registerListener(mIOnNewBookArrivedListener);

MainActivity或SecondActivity的onDestroy中反注册监听

		if (mIBookManager!=null&&mIBookManager.asBinder().isBinderAlive()) {
			try {
				//解除监听
				mIBookManager.unregisterListener(mIOnNewBookArrivedListener);
			} catch (RemoteException e) {
				// TODO Auto-generated catch block
				e.printStackTrace();
			}
		}

到这里基本算大功告成了,最后的最后还有一个小缺陷需要我们修复。默认情况下我们的服务器端谁都可以连接,这可不一定是我们想要的。没错,加入限权。

首先在AndroidMainfest中声明所需的限权

 <!-- 自定义MyService的限权,在OnBind中验证限权 -->
    <permission
        android:name="com.example.service.permission.MyService"
        android:protectionLevel="normal" >
    </permission>

<span style="white-space:pre">	</span><service
            android:name="com.example.service.MyService"
            android:permission="com.example.service.permission.MyService" >
            <intent-filter>
                <action android:name="com.example.service.MyService" />
            </intent-filter>
        </service>

<span style="white-space:pre">	</span><!-- 使用限权 -->
    <uses-permission android:name="com.example.service.permission.MyService" />

最后在onBinder中验证限权,没有限权返回空,无法绑定

    <span style="white-space:pre">	</span>@Override
	public IBinder onBind(Intent intent) {
		//限权验证 ,没有限权返回空,无法绑定
		int check  = checkCallingOrSelfPermission("com.example.service.permission.MyService");
		if (check==PackageManager.PERMISSION_DENIED) {
			return null;
		}
		return new MyServiceImpl();
	}

缕清思路加写作一共花了3个多小时,终于完成了!这一大套流程下来可真不容易,希望对你有所帮助。


Demo下载地址:http://download.csdn.net/detail/qq_17250009/9252577

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