AIDL使用详解及原理

我们都知道，在Android中，系统会为每个进程分配对应的内存空间，这部分内存是彼此间相互独立，不可直接交互的，这样的设计是处于安全性以及系统稳定性方面考虑的，比如当我们的App奔溃时，不至于导致其他App无法运行，甚至死机等情况。那么，Android中是否就无法实现进程间通信呢？答案当然是否定的。Android中进程通信的方式有很多，比如AIDL就可以实现这样子的需求。

进程间通信.png

1.AIDL

AIDL(Android Interface Define Language)是一种IPC通信方式，我们可以利用它来定义两个进程相互通信的接口。他是基于Service实现的一种线程间通信机制。它的本质是B/S架构的，需要一个服务器端，一个客户端。

2.AIDL的使用

2.1创建aidl

首先我们在AndroidStudio中创建一个Andorid工程，

随后添加一个module，作为aidl的服务端

在aidlserver中创建aild目录，同时创建一个aidl文件

aidlserver目录.png

// IMyAidlInterface.aidl
package com.yunzhou.aidlserver;

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

interface IMyAidlInterface {

    /**
    * 自己添加的方法
    */
    int add(int value1, int value2);
}

这边可以看到aidl的语法跟JAVA是一样的，声明了一个接口，里面定义了aidl服务器端暴露给客户端调用的方法。

完成这部分操作之后还没有结束，我们需要手动编译程序，生成aidl对应的Java代码

aidl生成过程.png

2.2实现接口，并向客户端放开接口

public class MyAidlService extends Service {
    public MyAidlService() {
    }

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

    private IBinder iBinder = new IMyAidlInterface.Stub(){
        @Override
        public int add(int value1, int value2) throws RemoteException {
            return value1 + value2;
        }
    };
}

我们创建了一个service，并在service内部声明了一个IBinder对象，它是一个匿名实现的IMyAidlInterface.Stub的实例(这部分我们后面讲)，同时我们在发现IMyAidlInterface.Stub实例实现了add方法，这个方法正是我们在aidl中声明的供客户端调用的方法。

2.3客户端调用aidl

首先在客户端跟服务器一样，新建aidl目录，将服务器端的aidl拷贝到客户端，这边特别要注意，拷贝后的客户端的aidl文件包目录必须与服务器端保持一致，拷贝完后同样时编译工程，让客户端也生成对应的java文件

客户端使用aidl_目录.png

其次就是在Activity的onCreate中绑定服务


 private ServiceConnection connection = new ServiceConnection() {
       @Override
       public void onServiceConnected(ComponentName name, IBinder service) {
           //绑定服务成功回调
           aidl = IMyAidlInterface.Stub.asInterface(service);
       }

       @Override
       public void onServiceDisconnected(ComponentName name) {
           //服务断开时回调
           aidl = null;
       }
   };

@Override
protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
      super.onCreate(savedInstanceState);
      //do something
      bindService();
}

private void bindService(){
        Intent intent = new Intent();
        //Android 5.0开始，启动服务必须使用显示的，不能用隐式的
        intent.setComponent(new ComponentName("com.yunzhou.aidlserver", "com.yunzhou.aidlserver.MyAidlService"));
        bindService(intent, connection, Context.BIND_AUTO_CREATE);
    }

绑定完服务，就是进行调用了，具体的页面细节这边不做展示，就是在Activity中放了一个按钮，点击按钮进行远程调用

int result = aidl.add(12, 12);
Log.e(TAG, "远程回调结果:" + result);

远程调用结果.png

可以看到，logcat打印出来结果，说明远程调用成功了，至此aidl的整个流程就走完了。

3.AIDL可使用的参数类型

3.1基本数据类型

我们都知道Java有8中基本数据类型，分别为byte,char,short,int,long,float,double,boolean,那这8中数据类型是否都能作为aidl的参数进行传递呢？我们可以在aild中尝试下，并编译，看看有没有错

void basicTypes(byte aByte, char aChar, short aShort, int anInt, long aLong, float aFloat,
            double aDouble, boolean aBoolean);

发现这样子定义，无法成功编译，经过筛查发现aidl并不能支持short基本数据类型，至于为什么呢，可以看一看Android中的Parcel，Parcel是不支持short的，这应该是考虑到兼容性问题吧。

所以基本数据类型支持：byte,char,int,long,float,double,boolean

3.2引用数据类型

引用数据类型根据官方介绍，可以使用String,CharSequence,List,Map，当然，我们也可以使用自定义数据类型。

3.3自定义数据类型

自定义数据类型，用于进程间通信的话，必须实现Parcelable接口，Parcelable是类似于Java中的Serializable，Android中定义了Parcelable，用于进程间数据传递，对传输数据进行分解，编组的工作，相对于Serializable，他对于进程间通信更加高效。

我们来看下下面的例子

public class User implements Parcelable {

    private int id;
    private String name;

    public User() {
    }

    public User(int id, String name) {
        this.id = id;
        this.name = name;
    }

    public User(Parcel in){
      //注意顺序！！！注意顺序！！！注意顺序！！！
        this.id = in.readInt();
        this.name = in.readString();
    }

    public int getId() {
        return id;
    }

    public void setId(int id) {
        this.id = id;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

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

    @Override
    public void writeToParcel(Parcel dest, int flags) {
      //注意顺序！！！注意顺序！！！注意顺序！！！
        dest.writeInt(id);
        dest.writeString(name);
    }

    public static final  Parcelable.Creator<User> CREATOR = new Parcelable.Creator<User>(){

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

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

    @Override
    public String toString() {
        return "User{" +
                "id=" + id +
                ", name='" + name + '\'' +
                '}';
    }
}

这边我们定义了一个User类，实现了Parcelable接口，大致的类结构就是这个样子的，需要注意的一点是，Parcelable对数据进行分解/编组的时候必须使用相同的顺序，字段以什么顺序分解的，编组时就以什么顺序读取数据，不然会有问题！

创建完实体后，我们需要创建一个aidl文件，来定义一下我们的User，否则User在aidl中无法识别

// IMyAidlInterface.aidl
package com.yunzhou.aidlserver;

parcelable User;

并在之前的服务器端aidl中新增方法

interface IMyAidlInterface {
    int add(int value1, int value2);
    List<User> addUser(in User user);
}

在service中实现新增的addUser方法

private ArrayList users;

@Override
public IBinder onBind(Intent intent) {
  users = new ArrayList<User>();
  return iBinder;
}

private IBinder iBinder = new IMyAidlInterface.Stub(){
  @Override
  public int add(int value1, int value2) throws RemoteException {
    return value1 + value2;
  }

  @Override
  public List<User> addUser(User user) throws RemoteException {
    users.add(user);
    return users;
  }
};

此时，server端的目录就够如下

parcelable_服务端结构.png

服务器端一切准备就绪后，我们对客户端进行操作，首先，我们将服务端的两个aidl文件复制到客户端，包结构必须一致，aidl文件发生变化不要忘记重新编译代码。

然后，将User实体也复制到客户端，并且包结构一致。

最后，在客户端进行addUser的操作(这边只是添加了一个按钮，每点击一次就调用一次addUser)

try {
  ArrayList<User> users = (ArrayList<User>) aidl.addUser(new User(12, "demaxiya"));
  Log.e(TAG, "远程回调结果:" + users.toString());
} catch (RemoteException e) {
  e.printStackTrace();
}

此时客户端的目录结构如下：

parcelable_客户端结构.png

运行服务端与客户端App，点击addUser，输出日下日志，说明调用成功

parcelable_远程调用结果.png

4.AIDL原理

要了解aidl原理，我们需要看一下根据aidl生成的对应的java代码了，

public interface IMyAidlInterface extends android.os.IInterface{
    public static abstract class Stub extends android.os.Binder implements com.yunzhou.aidlserver.IMyAidlInterface{...}
    public int add(int value1, int value2) throws android.os.RemoteException;
    public java.util.List<com.yunzhou.aidlserver.User> addUser(com.yunzhou.aidlserver.User user) throws android.os.RemoteException;
}

我们可以看到，生成的代码结构很简单，一个静态抽象类Stub，以及aidl中定义的方法，其中Stub肯定时核心，我们深入阅读

Stub.png

Stub的目录结构也不复杂，一个构造函数，一个asInterface方法，一个asBinder方法，一个onTransact方法，一个Proxy代理类，这边Proxy与Stub同时实现了我们定义的aidl，且Proxy中实现了我们在aidl中定义的add/addUser方法。下面两个int为告诉系统的方法Id

在客户端，我们绑定服务的时候通过Stub.asInterface()回去aidl对象，查看asInterface源码，我们不难发现，客户端获取到的其实时Stub.Proxy,一个远程服务的代理。

//客户端获取aidl
aidl = IMyAidlInterface.Stub.asInterface(service);

//Stub的asInterface
public static com.yunzhou.aidlserver.IMyAidlInterface asInterface(android.os.IBinder obj) {
  if ((obj==null)) {
    return null;
  }
  android.os.IInterface iin = obj.queryLocalInterface(DESCRIPTOR);
  if (((iin!=null)&&(iin instanceof com.yunzhou.aidlserver.IMyAidlInterface))) {
    return ((com.yunzhou.aidlserver.IMyAidlInterface)iin);
  }
  return new com.yunzhou.aidlserver.IMyAidlInterface.Stub.Proxy(obj);
}

所以客户端调用add/addUser方法其实调用的时Stub.Proxy中实现的add/addUser,在Stub.Proxy中我们可以看到一句核心代码

//add
mRemote.transact(Stub.TRANSACTION_add, _data, _reply, 0);

//addUser
mRemote.transact(Stub.TRANSACTION_addUser, _data, _reply, 0);

追溯源头，mRemote其实就是IMyAidlInterface.Stub，随意mRemote.transact传递到了IMyAidlInterface.Stub.OnTransact, onTransact中执行了add/addUser,回调到了我们在服务端定义Service中声明IBidner时重写的add/addUser,这就是AIDL的整个流程。

private IBinder iBinder = new IMyAidlInterface.Stub(){
  @Override
  public int add(int value1, int value2) throws RemoteException {
    return value1 + value2;
  }

  @Override
  public List<User> addUser(User user) throws RemoteException {
    users.add(user);
    return users;
  }
};

下面用一张图来总结aidl原理，这边特别感谢imooc

aidl原理.png