【Binder 机制】AIDL 分析 ( AIDL 通信完整流程梳理 )-阿里云开发者社区

文章目录

AIDL 跨进程通信完整流程梳理

1、AIDL 文件编译

2、注册服务

3、IMyAidlInterface.Stub.asInterface 方法获取远程服务

4、IMyAidlInterface.Stub.Proxy 代理类

5、IMyAidlInterface.Stub.Proxy 代理类方法执行

6、Binder.transact 方法执行

7、IMyAidlInterface.Stub.onTransact 方法执行

8、调用 Service 中实现的 IMyAidlInterface.Stub 抽象方法

AIDL 跨进程通信完整流程梳理

1、AIDL 文件编译

AIDL 文件 IMyAidlInterface.aidl 在客户端和服务端都有 , 编译时 , 都会在 " build\generated\aidl_source_output_dir\debug\out\kim\hsl\aidl_demo " 目录生成 IMyAidlInterface.java 源文件 ;

这样在客户端与服务器端都可以调用 IMyAidlInterface.Stub 类的相关方法 , 主要是 asInterface 方法 , 用于获取远程服务或代理 ;

2、注册服务

在应用中 , 通过绑定 Service 注册服务 ;

// 通过 Action 和 包名 , 绑定远程服务
        Intent intent = new Intent("android.intent.action.MyService");
        intent.setPackage("kim.hsl.aidl_demo");
        bindService(intent, serviceConnection, Context.BIND_AUTO_CREATE);

3、IMyAidlInterface.Stub.asInterface 方法获取远程服务

开启一个 ServiceConnection , 在 ServiceConnection 的 onServiceConnected 方法中 ,

调用 IMyAidlInterface.Stub.asInterface 方法 ,

在 IMyAidlInterface.Stub.asInterface 方法中 , 传入我们需要的 Service 远程服务 ; 这里涉及到跨进程调用 , 拿到的是一个代理 ;

Stub 中定义了 asInterface 方法 , 该方法的作用是将 android.os.IBinder 对象转为 AIDL 接口对象 ; 传入的 DESCRIPTOR 描述符 , 用于描述用户想要哪个 Binder , android.os.IBinder 对象调用 queryLocalInterface 方法 , 检查本地服务是否存在 ;

如果可以找到本地服务对应的接口 , 可以直接返回本地服务 ;

如果没有找到本地服务 , 就会返回一个 Stub 代理 ;

详细的过程参考下面的代码 :

/**
     * 将IBinder对象强制转换为kim.hsl.aidl_demo.IMyAidlInterface接口，必要时生成代理。
     */
    public static kim.hsl.aidl_demo.IMyAidlInterface asInterface(android.os.IBinder obj)
    {
      if ((obj==null)) {
        return null;
      }
      // 传入 DESCRIPTOR 描述符 , 用于描述用户想要哪个 Binder
      // android.os.IBinder 对象调用 queryLocalInterface 方法 , 检查本地服务
      android.os.IInterface iin = obj.queryLocalInterface(DESCRIPTOR);
      // 如果可以找到本地服务对应的接口 , 可以直接返回本地服务 
      if (((iin!=null)&&(iin instanceof kim.hsl.aidl_demo.IMyAidlInterface))) {
        return ((kim.hsl.aidl_demo.IMyAidlInterface)iin);
      }
      // 如果没有找到本地服务 , 就会返回一个 Stub 代理 
      return new kim.hsl.aidl_demo.IMyAidlInterface.Stub.Proxy(obj);
    }

4、IMyAidlInterface.Stub.Proxy 代理类

上述 IMyAidlInterface.Stub.asInterface 方法 , 最终返回一个代理 , 代理如下 :

在 IMyAidlInterface.java 中的代理中 , 实现了 3 33 个 AIDL 接口方法 ;

private static class Proxy implements kim.hsl.aidl_demo.IMyAidlInterface
    {
      private android.os.IBinder mRemote;
      Proxy(android.os.IBinder remote)
      {
        mRemote = remote;
      }
      @Override public android.os.IBinder asBinder()
      {
        return mRemote;
      }
      public java.lang.String getInterfaceDescriptor()
      {
        return DESCRIPTOR;
      }
      /**
           * Demonstrates some basic types that you can use as parameters
           * and return values in AIDL.
           */
      @Override public void basicTypes(int anInt, long aLong, boolean aBoolean, float aFloat, double aDouble, java.lang.String aString) throws android.os.RemoteException
      {
      }
      /**
           * in 写入, out 输出, inout 写入和输出
           */
      @Override public void addStudent(kim.hsl.aidl_demo.Student student) throws android.os.RemoteException
      {
      }
      /**
           * 获取 Student 集合
           */
      @Override public java.util.List<kim.hsl.aidl_demo.Student> getStudents() throws android.os.RemoteException
      {
        return _result;
      }
    }

5、IMyAidlInterface.Stub.Proxy 代理类方法执行

在主应用中 , 调用 IMyAidlInterface aidl 也就是 IMyAidlInterface.Stub.asInterface 方法返回的代理对象的 addStudent 方法 , 分析代理中的该方法 , 首先生成输入和输出数据 , 传参和反参都会传入 mRemote.transact 方法中 , 这是 Binder 的方法 ;

/**
           * in 写入, out 输出, inout 写入和输出
           */
      @Override public void addStudent(kim.hsl.aidl_demo.Student student) throws android.os.RemoteException
      {
        // 通过 Parcel 池获得两个对象 , 分别用于输入和输出
        // 输入对象
        android.os.Parcel _data = android.os.Parcel.obtain();
        // 输出对象
        android.os.Parcel _reply = android.os.Parcel.obtain();
        try {
          _data.writeInterfaceToken(DESCRIPTOR);
          if ((student!=null)) {
            _data.writeInt(1);
            student.writeToParcel(_data, 0);
          }
          else {
            _data.writeInt(0);
          }
          // 调用 Binder 的 transact 方法 
          boolean _status = mRemote.transact(Stub.TRANSACTION_addStudent, _data, _reply, 0);
          if (!_status && getDefaultImpl() != null) {
            getDefaultImpl().addStudent(student);
            return;
          }
          _reply.readException();
          if ((0!=_reply.readInt())) {
            student.readFromParcel(_reply);
          }
        }
        finally {
          _reply.recycle();
          _data.recycle();
        }
      }

6、Binder.transact 方法执行

Binder 中的 transact 方法执行后 , 会回调 IMyAidlInterface.java 中的 Stub 内部类的 onTransact 方法 ,

Binder 的 transact 方法 ; 进入该方法后 , 会将原来的线程挂起 , 直到返回 , 原来的线程才会继续执行 , 这里非常容易出现 ANR ;

/**
 * 远程对象的基类，由{@link IBinder}定义的轻量级远程过程调用机制的核心部分。
 * 此类是IBinder的一个实现，它提供了此类对象的标准本地实现。
 *
 * <p>大多数开发人员不会直接实现这个类，
 * 而是使用<a href=“{@docRoot}guide/components/aidl.html”>aidl</a>工具来描述所需的接口，
 * 让它生成适当的Binder子类。
 * 然而，您可以直接从Binder派生来实现您自己的定制RPC协议，
 * 或者直接实例化一个原始Binder对象，将其用作可以跨进程共享的令牌。
 *
 * <p>这个类只是一个基本的IPC原语；
 * 它对应用程序的生命周期没有影响，并且只有创建它的进程继续运行时才有效。
 * 要正确使用此功能，您必须在顶级应用程序组件（a{@link android.app.Service}、
 * {@link android.app.Activity}或{@link android.content.ContentProvider}）
 * 的上下文中执行此操作，该组件应保持运行。</p>
 *
 * <p>您必须记住流程可能会消失的情况，因此需要稍后重新创建新的活页夹，
 * 并在流程再次启动时重新附加它。
 * 例如，如果您在{@link android.app.Activity}中使用此函数，
 * 则您的活动的进程可能会在活动未启动时被终止；
 * 如果以后重新创建活动，则需要创建新的活页夹，
 * 并再次将其交回正确的位置；
 * 您需要注意的是，您的流程可能由于其他原因（例如接收广播）而启动，
 * 这将不涉及重新创建活动，因此运行其代码以创建新的绑定。</p>
 *
 * @see IBinder
 */
public class Binder implements IBinder {
    /**
     * 默认实现回放地块并调用onTransact。在远程端，transact调用绑定器来执行IPC。
     */
    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;
    }
}

7、IMyAidlInterface.Stub.onTransact 方法执行

在 IMyAidlInterface.Stub.onTransact 方法中 , 通过方法对应的 ID 常量值匹配方法 , 在该方法中就会调用 IMyAidlInterface.Stub 中没有实现的抽象方法 ;

@Override public boolean onTransact(int code, android.os.Parcel data, android.os.Parcel reply, int flags) throws android.os.RemoteException
    {
      java.lang.String descriptor = DESCRIPTOR;
      switch (code)
      {
        case INTERFACE_TRANSACTION:
        {
          reply.writeString(descriptor);
          return true;
        }
        case TRANSACTION_basicTypes:
        {
          return true;
        }
        case TRANSACTION_addStudent:
        {
          return true;
        }
        case TRANSACTION_getStudents:
        {
          return true;
        }
        default:
        {
          return super.onTransact(code, data, reply, flags);
        }
      }
    }

8、调用 Service 中实现的 IMyAidlInterface.Stub 抽象方法

IMyAidlInterface.Stub 中的抽象方法 , 在 Service 中实现 ;

/**
     * 创建 IMyAidlInterface.Stub 抽象类子类对象 , 实现其中的 3 个抽象方法
     * Binder 调用 transact 方法时 , 会调用 IMyAidlInterface.Stub 的 onTransact 方法
     * 在 IMyAidlInterface.Stub.onTransact 方法中会调用下面实现的抽象方法
     */
    private IMyAidlInterface.Stub stub = new IMyAidlInterface.Stub() {
        @Override
        public void basicTypes(int anInt, long aLong,
                               boolean aBoolean, float aFloat, double aDouble,
                               String aString) throws RemoteException {
            Log.i(TAG, "anInt=" + anInt + " , aLong=" + aLong +
                    " , aBoolean=" + aBoolean + " , aFloat=" + aFloat +
                    " , aDouble=" + aDouble + " , aString=" + aString);
        }
        @Override
        public void addStudent(Student student) throws RemoteException {
            if (students != null) {
                students.add(student);
            }
        }
        @Override
        public List<Student> getStudents() throws RemoteException {
            return students;
        }
    };

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