Android进阶2：Android AIDL的工作原理

AIDL用来做什么

IDL是Android中IPC（Inter-Process Communication）方式中的一种，AIDL是Android Interface definition language的缩写，对于小白来说，AIDL的作用是让你可以在自己的APP里绑定一个其他APP的service，这样你的APP可以和其他APP交互。

AIDL的使用

在android studio 2.0里面使用AIDL，因为是两个APP交互么，所以当然要两个APP啦，我们在第一个工程目录右键

输入名称后，sutido就帮我们创建了一个AIDL文件。

// IMyAidlInterface.aidl
package cc.abto.demo;

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

interface IMyAidlInterface {
    /**
     * 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);
}

面就是studio帮我生成的aidl文件。basicTypes这个方法可以无视，看注解知道这个方法只是告诉你在AIDL中你可以使用的基本类型（int, long, boolean, float, double, String），因为这里是要跨进程通讯的，所以不是随便你自己定义的一个类型就可以在AIDL使用的，这些后面会说。我们在AIDL文件中定义一个我们要提供给第二个APP使用的接口。

interface IMyAidlInterface {
   String getName();
}

定义好之后，就可以sycn project一下，然后新建一个service。在service里面创建一个内部类，继承你刚才创建的AIDL的名称里的Stub类,并实现接口方法,在onBind返回内部类的实例。

public class MyService extends Service
{

    public MyService()
    {

    }

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

    class MyBinder extends IMyAidlInterface.Stub
    {

        @Override
        public String getName() throws RemoteException
        {
            return "test";
        }
    }
}

接下来，将我们的AIDL文件拷贝到第二个项目，然后sycn project一下工程。 这边的包名要跟第一个项目的一样哦，这之后在Activity中绑定服务。

public class MainActivity extends AppCompatActivity
{


    private IMyAidlInterface iMyAidlInterface;

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState)
    {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);
        bindService(new Intent("cc.abto.server"), new ServiceConnection()
        {

            @Override
            public void onServiceConnected(ComponentName name, IBinder service)
            {

                iMyAidlInterface = IMyAidlInterface.Stub.asInterface(service);
            }

            @Override
            public void onServiceDisconnected(ComponentName name)
            {

            }
        }, BIND_AUTO_CREATE);
    }

    public void onClick(View view)
    {
        try
        {
            Toast.makeText(MainActivity.this, iMyAidlInterface.getName(), Toast.LENGTH_SHORT).show();
        }
        catch (RemoteException e)
        {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

这边我们通过隐式意图来绑定service，在onServiceConnected方法中通过IMyAidlInterface.Stub.asInterface(service)获取iMyAidlInterface对象，然后在onClick中调用iMyAidlInterface.getName()。

自定义类型

如果我要在AIDL中使用自定义的类型，要怎么做呢。首先我们的自定义类型要实现Parcelable接口，下面的代码中创建了一个User类并实现Parcelable接口。这边就不对Parcelable进行介绍了，不熟悉的童鞋自行查找资料，总之我们这边可以借助studio的Show Intention Action（也就是Eclipse中的Quick Fix，默认是alt+enter键）帮我们快速实现Parcelable接口。

接下新建一个aidl文件，名称为我们自定义类型的名称，这边是User.aidl。在User.aidl申明我们的自定义类型和它的完整包名，注意这边parcelable是小写的，不是Parcelable接口，一个自定类型需要一个这样同名的AIDL文件。

package cc.abto.demo;
parcelable User;

然后再在我们的AIDL接口中导入我们的AIDL类型。

然后定义接口方法，sycn project后就可以在service中做具体实现了。

public class MyService extends Service
{
    //...
    @Override
    public IBinder onBind(Intent intent)
    {
        return new MyBinder();
    }

    class MyBinder extends IMyAidlInterface.Stub
    {
        //...
        @Override
        public User getUserName() throws RemoteException
        {
            return new User("wswf");
        }
    }
}

最后将我们的AIDL文件和自定义类型的java一并拷贝到第二个项目，注意包名都要一样哦

然后就可以在Activity中使用该自定义类型的AIDL接口了

public class MainActivity extends AppCompatActivity
{
    //...
    public void onClick(View view)
    {
        try
        {
            Toast.makeText(MainActivity.this, iMyAidlInterface.getUserName().getName(), Toast.LENGTH_SHORT).show();
        }
        catch (RemoteException e)
        {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

Android中AIDL的工作原理

IPC

在这之前我们先简单说一下IPC，IPC是Inter-Process Communication的缩写，是进程间通信或者跨进程通信的意思，既然说到进程，大家要区分一下进程和线程，进程一般指的是一个执行单元，它拥有独立的地址空间，也就是一个应用或者一个程序。线程是CPU调度的最小单元，是进程中的一个执行部分或者说是执行体，两者之间是包含与被包含的关系。因为进程间的资源不能共享的，所以每个系统都有自己的IPC机制，Android是基于Linux内核的移动操作系统，但它并没有继承Linux的IPC机制，而是有着自己的一套IPC机制。

Binder

Binder就是Android中最具特色的IPC方式，AIDL其实就是通过Binder实现的，因为在我们定义好aidl文件后，studio就帮我们生成了相关的Binder类。事实上我们在使用AIDL时候继承的Stub类，就是studio帮我们生成的Binder类，所以我们可以通过查看studio生成的代码来了解Binder的工作原理。首先我们定义一个AIDL文件

// UserManager.aidl
package cc.abto.demo;

interface UserManager {

    String getName();

    String getOtherName();
}

sycn project工程后，查看生成的UserManager.java文件

package cc.abto.demo;
// Declare any non-default types here with import statements

public interface UserManager extends android.os.IInterface
{

    /**
     * Local-side IPC implementation stub class.
     */
    public static abstract class Stub extends android.os.Binder implements cc.abto.demo.UserManager
    {
       //...
    }

    public java.lang.String getName() throws android.os.RemoteException;

    public java.lang.String getOtherName() throws android.os.RemoteException;
}

生成的代码还是比较多的，我就不一次性全部贴上来了，先按类结构来看。

sutido帮我们生成了一个继承android.os.IInterface接口的UserManager接口，所有在Binder中传输的接口都必须实现IInterface接口。接口定义了我们在AIDL文件中定义的方法，然后还有个内部静态类Stub，我们接着看这个Stub。

public static abstract class Stub extends android.os.Binder implements cc.abto.demo.UserManager
    {

        private static final java.lang.String DESCRIPTOR = "cc.abto.demo.UserManager";

        /**
         * Construct the stub at attach it to the interface.
         */
        public Stub()
        {
            this.attachInterface(this, DESCRIPTOR);
        }

        /**
         * Cast an IBinder object into an cc.abto.demo.UserManager interface,
         * generating a proxy if needed.
         */
        public static cc.abto.demo.UserManager asInterface(android.os.IBinder obj)
        {

            if ((obj == null))
            {
                return null;
            }
            android.os.IInterface iin = obj.queryLocalInterface(DESCRIPTOR);
            if (((iin != null) && (iin instanceof cc.abto.demo.UserManager)))
            {
                return ((cc.abto.demo.UserManager) iin);
            }
            return new cc.abto.demo.UserManager.Stub.Proxy(obj);
        }

        @Override
        public android.os.IBinder asBinder()
        {
            return this;
        }

        @Override
        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_getName:
                {
                    data.enforceInterface(DESCRIPTOR);
                    java.lang.String _result = this.getName();
                    reply.writeNoException();
                    reply.writeString(_result);
                    return true;
                }
                case TRANSACTION_getOtherName:
                {
                    data.enforceInterface(DESCRIPTOR);
                    java.lang.String _result = this.getOtherName();
                    reply.writeNoException();
                    reply.writeString(_result);
                    return true;
                }
            }
            return super.onTransact(code, data, reply, flags);
        }

        private static class Proxy implements cc.abto.demo.UserManager
        {
           //...
        }

        static final int TRANSACTION_getName = (android.os.IBinder.FIRST_CALL_TRANSACTION + 0);

        static final int TRANSACTION_getOtherName = (android.os.IBinder.FIRST_CALL_TRANSACTION + 1);
    }

Stub继承了android.os.Binder并实现UserManager接口，下图是Stub的类结构。

我们可以看到Stub中的常量，其中两个int常量是用来标识我们在接口中定义的方法的，DESCRIPTOR常量是 Binder的唯一标识。 asInterface 方法用于将服务端的Binder对象转换为客户端所需要的接口对象，该过程区分进程，如果进程一样，就返回服务端Stub对象本身，否则呢就返回封装后的Stub.Proxy对象。 onTransact 方法是运行在服务端的Binder线程中的，当客户端发起远程请求后，在底层封装后会交由此方法来处理。通过code来区分客户端请求的方法，注意一点的是，如果该方法返回false的换，客户端的请求就会失败。一般可以用来做权限控制。 最后我们来看一下Proxy代理类。

private static class Proxy implements cc.abto.demo.UserManager
{

    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;
    }

    @Override
    public java.lang.String getName() throws android.os.RemoteException
    {

        android.os.Parcel _data = android.os.Parcel.obtain();
        android.os.Parcel _reply = android.os.Parcel.obtain();
        java.lang.String _result;
        try
        {
            _data.writeInterfaceToken(DESCRIPTOR);
            mRemote.transact(Stub.TRANSACTION_getName, _data, _reply, 0);
            _reply.readException();
            _result = _reply.readString();
        }
        finally
        {
            _reply.recycle();
            _data.recycle();
        }
        return _result;
    }

    @Override
    public java.lang.String getOtherName() throws android.os.RemoteException
    {

        android.os.Parcel _data = android.os.Parcel.obtain();
        android.os.Parcel _reply = android.os.Parcel.obtain();
        java.lang.String _result;
        try
        {
            _data.writeInterfaceToken(DESCRIPTOR);
            mRemote.transact(Stub.TRANSACTION_getOtherName, _data, _reply, 0);
            _reply.readException();
            _result = _reply.readString();
        }
        finally
        {
            _reply.recycle();
            _data.recycle();
        }
        return _result;
    }
}

代理类中我们主要看一下getName和getOtherName方法就可以了，这两个方法都是运行在客户端，当客户端发起远程请求时，_data会写入参数，当然这边的例子并没有（啦啦啦...），然后调用transact方法发起RPC(远程过程调用)请求，同时挂起当前线程，然后服务端的onTransact方法就会被 调起，直到RPC过程返回后，当前线程继续执行，并从_reply取出返回值（如果有的话），并返回结果。