IPC

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IPC:

进行进程间的通信，对象数据是需要进行序列化的。序列化方法有：

  1. Serializable接口（java提供的）：使用简单，但是序列化的开销大，序列化和反序列化需要大量的I/O操作。
  2. Parcelable接口（android提供的）：使用麻烦点，但是效率高。

Binder

Binder就是一个类，一个实现接口IBinder接口的类。Binder是ServiceManager连接各种Manager(ActivityManager,WindowManager)和相应ManagerSerivce的桥梁。从Android应用层来说，Binder是客户端和服务端进行通信的媒介。

目前已知，在Android里面Binder主要用在Service中，包括AIDL和Messenger。

所有可以在Binder中传输的接口都需要继承接口IInterface接口。比如在使用AIDL的时候，我们新建如下：

// IBookManager.aidl
interface IBookManager {
     List<String> getBookList();
     void addBook(String book);
}

然后你再build一下，会在build文件里面生成类IBookManager.java类：乍一看很复杂其实很简单。

public interface IBookManager extends android.os.IInterface {
    /**
     * Local-side IPC implementation stub class.
     */
    public static abstract class Stub extends android.os.Binder implements com.example.android.findme.IBookManager {
        private static final java.lang.String DESCRIPTOR = "com.example.android.findme.IBookManager";

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

        /**
         * Cast an IBinder object into an com.example.android.findme.IBookManager interface,
         * generating a proxy if needed.
         */
        public static com.example.android.findme.IBookManager asInterface(android.os.IBinder obj) {
            if ((obj == null)) {
                return null;
            }
            android.os.IInterface iin = obj.queryLocalInterface(DESCRIPTOR);
            if (((iin != null) && (iin instanceof com.example.android.findme.IBookManager))) {
                return ((com.example.android.findme.IBookManager) iin);
            }
            return new com.example.android.findme.IBookManager.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 {
            java.lang.String descriptor = DESCRIPTOR;
            switch (code) {
                case INTERFACE_TRANSACTION: {
                    reply.writeString(descriptor);
                    return true;
                }
                case TRANSACTION_getBookList: {
                    data.enforceInterface(descriptor);
                    java.util.List<java.lang.String> _result = this.getBookList();
                    reply.writeNoException();
                    reply.writeStringList(_result);
                    return true;
                }
                case TRANSACTION_addBook: {
                    data.enforceInterface(descriptor);
                    java.lang.String _arg0;
                    _arg0 = data.readString();
                    this.addBook(_arg0);
                    reply.writeNoException();
                    return true;
                }
                default: {
                    return super.onTransact(code, data, reply, flags);
                }
            }
        }

        private static class Proxy implements com.example.android.findme.IBookManager {
            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.util.List<java.lang.String> getBookList() throws android.os.RemoteException {
                android.os.Parcel _data = android.os.Parcel.obtain();
                android.os.Parcel _reply = android.os.Parcel.obtain();
                java.util.List<java.lang.String> _result;
                try {
                    _data.writeInterfaceToken(DESCRIPTOR);
                    mRemote.transact(Stub.TRANSACTION_getBookList, _data, _reply, 0);
                    _reply.readException();
                    _result = _reply.createStringArrayList();
                } finally {
                    _reply.recycle();
                    _data.recycle();
                }
                return _result;
            }

            @Override
            public void addBook(java.lang.String book) throws android.os.RemoteException {
                android.os.Parcel _data = android.os.Parcel.obtain();
                android.os.Parcel _reply = android.os.Parcel.obtain();
                try {
                    _data.writeInterfaceToken(DESCRIPTOR);
                    _data.writeString(book);
                    mRemote.transact(Stub.TRANSACTION_addBook, _data, _reply, 0);
                    _reply.readException();
                } finally {
                    _reply.recycle();
                    _data.recycle();
                }
            }
        }

        static final int TRANSACTION_getBookList = (android.os.IBinder.FIRST_CALL_TRANSACTION + 0);
        static final int TRANSACTION_addBook = (android.os.IBinder.FIRST_CALL_TRANSACTION + 1);
    }

    public java.util.List<java.lang.String> getBookList() throws android.os.RemoteException;

    public void addBook(java.lang.String book) throws android.os.RemoteException;
}

首先他声明了两个方法，getBookList和addBook，很显然就是我们在IBookManager.aidl中声明的方法，然后还声明了两个id，分别对应这两个方法。然后就是申明了一个内部类Stub继承Binder。

从上面的分析看来。我们其实可以不用生命adil文件就可以实现Binder。之所以android提供这个aidl文件，其实是帮助我们生成代码。

asInterface(IBinder obj)： 用于将服务端的Binder对象转换成客户端所需要的aidl接口类的对象。如果客户端和服务端属于同一个进程，那么此方法返回的就是服务端的Stub对象本身，否则返回是系统封装后的Stub.proxy对象。

asBinder： 此方法返回当前Binder对象。

Binder里面还有两个重要方法：

  1. linkToDeath
  2. unlinkToDeath

在Binder发生断裂的时候死亡的时候，linkToDeth方法会收到回调。让客户端知道服务端是否死亡了。

IPC

使用Bundle

优点：简单易用

缺点：只能传输Bundle支持的数据类型

使用场景：四大组件进行进程间的通信

使用文件共享

缺点：不适合高并发场景，并且无法做到进程间的即时通信

场景：无并发访问情景，交换简单的数据，实时性不高的场景

使用Messenger

优点：功能一般，支持一对多串行通信，支持实时通信

缺点：不能很好的处理高并发，不支持rpc，数据通过message进行传输

是对AIDL的封装，主要用来传递Message。不能直接在服务端调用客户端的方法。Messenger是通过Handler来传递消息的。

使用AIDL

功能强大，支持一对多并发通信，支持实时性

缺点：使用复杂，需要处理好线程同步

  1. Messenger对消息的处理是串行的，不支持并行。这里使用还有个知识点就是使用RemoteCallbackList用于删除进程listener的接口。
  2. 权限验证功能：我们的远程服务并不希望任何人都可以连接。 实现方式：

1.1 在onBind中进行验证： 首先在AndroidMenifest里面申明权限：

<permission 
android:name="com.tgf.ds.permission.ACCESS_BOOK_SERVICE"
android:protectionLevel="normal"/>

然后在obBind里面进行验证：

public onBind(Intent intent){
    int chek = checkCallingOrSelfPermission("com.tgf.ds.permission.ACCESS_BOOK_SERVICE");
    if(chek == PackageManager.PERMISSION_DENIED){
        return null;
    }
    return mBinder;
}

1.2 在服务端的onTranscat方法进行验证。如果验证失败就直接返回false。

使用ContentProvider

优点：在数据访问方面功能强大，支持一对多并发数据共享，可通过call进行方法扩展操作

缺点：受约束的aidl

他是专门用于不用应用间数据共享的方式。

使用socket

Binder连接池

当有10个aidl需要进行进程间的通信，那应该怎么处理，总不能新建10个服务一次进行绑定吧。我们需要将所有的aidl放在一个service里面去处理。这是实现好的demo:

// ICompute.aidl
interface ICompute {
    int add(int a,int b);
}

//ISecurityCenter.aidl
interface ISecurityCenter {
    String encrypt(String content);
    String decrypy(String password);
}

//IBinderPool.aidl
interface IBinderPool {
   IBinder queryBinder(int binderCode);
}

//ComputeImpl.java
public class ComputeImpl extends ICompute.Stub{
    @Override
    public int add(int a, int b) throws RemoteException {
        return a+b;
    }
}

//SecurityCenterImpl.java
public class SecurityCenterImpl extends ISecurityCenter.Stub{
    private static final char SECREPT_CODE = '^';
    @Override
    public String encrypt(String content) throws RemoteException {
        char[] chars = content.toCharArray();
        for(int i=0;i<chars.length;i++){
            chars[i]^=SECREPT_CODE;
        }
        return new String(chars);
    }

    @Override
    public String decrypy(String password) throws RemoteException {
        return encrypt(password);
    }
}

// BinderPoolImpl.java
public class BinderPoolImpl extends IBinderPool.Stub {
    @Override
    public IBinder queryBinder(int binderCode) throws RemoteException {
        IBinder binder = null;
        switch (binderCode) {
            case BinderPool.BINDER_SECURITY_CENTER:
                binder = new SecurityCenterImpl();
                break;
            case BinderPool.BINDER_COMPUTER:
                binder = new ComputeImpl();
                break;
            default:
                break;
        }
        return binder;
    }
}

//BinderPoolService.java
public class BinderPoolService extends Service {
    private static final String TAG = "BinderPoolService";
    private Binder mBinderPool = new BinderPoolImpl();
    @Nullable
    @Override
    public IBinder onBind(Intent intent) {
        return mBinderPool;
    }
}

//BinderPool.java
public class BinderPool {
    private static final String TAG = "BinderPool";
    public static final int BINDER_NONE = -1;
    public static final int BINDER_COMPUTER = 0;
    public static final int BINDER_SECURITY_CENTER = 1;

    private Context mContext;
    private IBinderPool mIBinderPool;
    private static volatile BinderPool sInstance;
    private CountDownLatch mConnectBinderPoolCountDownLatch;

    private BinderPool(Context context) {
        mContext = context.getApplicationContext();
        connectBinderPoolService();
    }

    public static BinderPool getInstance(Context context) {
        if (sInstance == null) {
            synchronized (BinderPool.class) {
                if (sInstance == null) {
                    sInstance = new BinderPool(context);
                }
            }
        }
        return sInstance;
    }

    private synchronized void connectBinderPoolService() {
        mConnectBinderPoolCountDownLatch = new CountDownLatch(1);
        Intent service = new Intent(mContext, BinderPoolService.class);
        mContext.bindService(service, mBinderPoolConnection, Context.BIND_EXTERNAL_SERVICE);
        try {
            mConnectBinderPoolCountDownLatch.await();
        } catch (Exception e) {

        }
    }

    public IBinder queryBinder(int binderCode) {
        IBinder iBinder = null;
        if (mIBinderPool != null) {
            try {
                iBinder = mIBinderPool.queryBinder(binderCode);
            } catch (RemoteException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
        return iBinder;
    }

    private ServiceConnection mBinderPoolConnection = new ServiceConnection() {
        @Override
        public void onServiceConnected(ComponentName name, IBinder service) {
            mIBinderPool = IBinderPool.Stub.asInterface(service);
            try {
                mIBinderPool.asBinder().linkToDeath(mBinderDeathRecipient, 0);
            } catch (RemoteException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            mConnectBinderPoolCountDownLatch.countDown();
        }

        @Override
        public void onServiceDisconnected(ComponentName name) {

        }
    };

    private IBinder.DeathRecipient mBinderDeathRecipient = new IBinder.DeathRecipient() {
        @Override
        public void binderDied() {
            mIBinderPool.asBinder().unlinkToDeath(mBinderDeathRecipient, 0);
            mIBinderPool = null;
            connectBinderPoolService();
        }
    };
}

在MainActivity.java进行使用：

fun dowork(){
    var binderPool = BinderPool.getInstance(this)
    var securityBinder = binderPool.queryBinder(BinderPool.BINDER_SECURITY_CENTER)
    var mSecurityCenter = SecurityCenterImpl.asInterface(securityBinder)
    var password = mSecurityCenter.encrypt("Hellp=Android")
    println("encrty:${password}")
    println("dectypt:${mSecurityCenter.decrypy(password)}")
    var computeBinder = binderPool.queryBinder(BinderPool.BINDER_COMPUTER)
    var mComoute = ComputeImpl.asInterface(computeBinder)
    println("3+5=${mComoute.add(3,5)}")
}
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