理解AIDL

AIDL定义

AIDL(Andrid接口定义语言)通常用于进程间通讯。编译器根据AIDL文件生成一系列对应的Java类,,通过预先定义的接口以及Binder机制达到进程间通讯的目的。说白了,AIDL就是定义一个接口,客户端(调用端)通过bindService来与远程服务端建立一个连接,在建立连接成功后会返回一个IBnder对象,该对象是服务端BinderBinderProxy,在建立连接时,客户端会通过asInterface函数将BinderProxy对象包装成本地的Proxy,并将远程服务端的BinderProx对象赋值给Proxy类的mRemote字段,就是通过mRemote执行远程函数的调用。


AIDL实现

新建一个AIDL文件,在AS中File-New-AIDL-AIDL file,我们创建一个SsoAuth.aidl文件,里面会默认有一个baseTypes函数。我们在程序后面添加一个ssoAuth函数用于SSO授权。代码如下:

interface SsoAuth {
    /**
     * 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);

    void ssoAuth(String name,String pwd);
}

因为客户端是调用端,因此,只需要定义AIDL文件,此时重新build一下工程就会生成一个SsoAuth.java类,该类根据SsoAuth.aidl自动生成,包含了我们在AIDL文件成定义的函数。因为AIDL通常用于进程间通讯,因此,我们新建一个被调用的工程,我们命名为aidl_server,然后将客户端的AIDL文件夹复制到aidl_server的app/src/main目录下,如图所示:

image.png

此时相当于在客户端和被调用端都有同一份SsoAuth.aidl文件,他们的包名、类型完全一致,生成的SsoAuth.java类也完全一致,这样在远程调用时它们就能够拥有一致的类型。Rebuild被调用工程之后就会生成SsoAuth.java文件,该文件中有一个Stub类实现了SsoAuth接口。我们首先需要定义一个Service子类,然后在定义一个继承Stub的子类,并且在ServiceonBind函数中返回这个Stub子类的对象。

public class SsoAuthService extends Service {

    private String TAG = "TAG";

    SsoAuthImpl mBinder = new SsoAuthImpl();
    public SsoAuthService() {
    }

    @Override
    public void onCreate() {
        super.onCreate();
        Log.i(TAG, "onCreate: ");
    }

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

    class SsoAuthImpl extends SsoAuth.Stub {

        @Override
        public void basicTypes(int anInt, long aLong, boolean aBoolean, float aFloat, double aDouble, String aString) throws RemoteException {
            Log.i(TAG, "basicTypes: ");
        }

        @Override
        public void ssoAuth(String name, String pwd) throws RemoteException {
            Log.i(TAG, "ssoAuth: >>>"+name+"  密码:>"+pwd);
        }
    }
}

从上述代码中我们可以看到,实际上完成功能的继承自StubSsoAuthImpl类,Service只是提供了一个让SsoAuthImpl依附的外壳。完成SsoAuthService之后我们需要注册到清单文件中,代码如下:

<service
  android:name=".SsoAuthService"
  android:process=":remote"
  android:enabled="true"
  android:exported="true">
 <intent-filter>
   <action android:name="com.shengmingji.aidl_server.SsoAuthService" />
   </intent-filter>
</service>

然后先运行服务端应用,并且在客户端中完成调用Server的代码。客户端Activity的代码:

public class MainActivity extends AppCompatActivity {

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);
    }

    public void bindServer(View view) {
        if (ssoAuth == null) {
            Intent intent = new Intent("com.shengmingji.aidl_server.SsoAuthService");
            bindService(intent, connection, BIND_AUTO_CREATE);
        } else {
            try {
                ssoAuth.ssoAuth("hahaha","123456");
            } catch (RemoteException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }

    private SsoAuth ssoAuth;
    ServiceConnection connection = new ServiceConnection() {

        @Override
        public void onServiceConnected(ComponentName name, IBinder service) {
            ssoAuth = SsoAuth.Stub.asInterface(service);
        }

        @Override
        public void onServiceDisconnected(ComponentName name) {
            ssoAuth = null;
        }
    };

    @Override
    protected void onDestroy() {
        super.onDestroy();
        unbindService(connection);
    }
}

上述代码中,运行程序点击登录按钮是会想Server端发起Service请求,在建立连接之后会将Binder对象转换为SsoAuth对象,然后调用SsoAuth对象的SsoAuth函数。此时ssoAuth函数实际上调用的就是Server端SsoAuthImpl类的实现。运行程序点击登录按钮,运行结果

12-14 20:20:59.957 18625-18625/? D/AndroidKeyStoreProvider: not overseas product
12-14 20:20:59.987 18625-18625/com.shengmingji.aidl_server:remote I/TAG: onCreate: 
12-14 20:21:10.337 18625-18644/com.shengmingji.aidl_server:remote I/TAG: ssoAuth: >>>hahaha  密码:>123456
12-14 20:21:11.807 18625-18643/com.shengmingji.aidl_server:remote I/TAG: ssoAuth: >>>hahaha  密码:>123456

这一切的核心都是通过AIDL 文件生成的Stub类以及其背后的Binder。首先我们看看生成的SsoAuth.java,Stub类就是该文件中的内部类。代码如下:


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

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

        /**
         * Cast an IBinder object into an 
        * com.shengmingji.aidl.SsoAuth interface,
         * generating a proxy if needed.
         */
        public static com.shengmingji.aidl.SsoAuth asInterface(android.os.IBinder obj) {
            if ((obj == null)) {
                return null;
            }
            android.os.IInterface iin = obj.queryLocalInterface(DESCRIPTOR);
            if (((iin != null) && (iin instanceof com.shengmingji.aidl.SsoAuth))) {
                return ((com.shengmingji.aidl.SsoAuth) iin);
            }
            return new com.shengmingji.aidl.SsoAuth.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_basicTypes: {
                    data.enforceInterface(DESCRIPTOR);
                    int _arg0;
                    _arg0 = data.readInt();
                    long _arg1;
                    _arg1 = data.readLong();
                    boolean _arg2;
                    _arg2 = (0 != data.readInt());
                    float _arg3;
                    _arg3 = data.readFloat();
                    double _arg4;
                    _arg4 = data.readDouble();
                    java.lang.String _arg5;
                    _arg5 = data.readString();
                    this.basicTypes(_arg0, _arg1, _arg2, _arg3, _arg4, _arg5);
                    reply.writeNoException();
                    return true;
                }
                case TRANSACTION_ssoAuth: {
                    data.enforceInterface(DESCRIPTOR);
                    java.lang.String _arg0;
                    _arg0 = data.readString();
                    java.lang.String _arg1;
                    _arg1 = data.readString();
                    this.ssoAuth(_arg0, _arg1);
                    reply.writeNoException();
                    return true;
                }
            }
            return super.onTransact(code, data, reply, flags);
        }

        private static class Proxy implements com.shengmingji.aidl.SsoAuth {
            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 {
                android.os.Parcel _data = android.os.Parcel.obtain();
                android.os.Parcel _reply = android.os.Parcel.obtain();
                try {
                    _data.writeInterfaceToken(DESCRIPTOR);
                    _data.writeInt(anInt);
                    _data.writeLong(aLong);
                    _data.writeInt(((aBoolean) ? (1) : (0)));
                    _data.writeFloat(aFloat);
                    _data.writeDouble(aDouble);
                    _data.writeString(aString);
                    mRemote.transact(Stub.TRANSACTION_basicTypes, _data, _reply, 0);
                    _reply.readException();
                } finally {
                    _reply.recycle();
                    _data.recycle();
                }
            }

            @Override
            public void ssoAuth(java.lang.String name, java.lang.String pwd) 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(name);
                    _data.writeString(pwd);
                    mRemote.transact(Stub.TRANSACTION_ssoAuth, _data, _reply, 0);
                    _reply.readException();
                } finally {
                    _reply.recycle();
                    _data.recycle();
                }
            }
        }

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

    /**
     * Demonstrates some basic types that you can use as parameters
     * and return values in AIDL.
     */
    public void basicTypes(int anInt, long aLong, boolean aBoolean, float aFloat, double aDouble, java.lang.String aString) throws android.os.RemoteException;

    public void ssoAuth(java.lang.String name, java.lang.String pwd) throws android.os.RemoteException;
}

首先,他声明了两个方法basicTypes()ssoAuth()。显然这就是我们在SsoAuth.aidl中所声明的方法,同时它还声明了两个整数的id分别用于标识这两个方法,这两个id用于标识在transact过程中客户端所请求的到底哪个方法。接着声明了一个内部类Stub,这个Stub就是一个Binder类,当客户端和服务端都位于同一个进程中时,方法调用不会走跨进程的transact过程,二两者位于同一个进程时,方法调用需要走transac过程。这个逻辑是Stub的内部代理类Proxy来完成。


Stub类说明

SsoAuth.java中自动生成了SsoAuth接口,该接口中有一个ssoAuth函数,但最重要的是生成了一个Stub类,该类继承自Binder类,并实现了SsoAuth接口。Stub里面最重要的就是asInterface函数,在这个函数总会判断obj参数的类型,如果该obj是本地的接口类型,则认为不是进程间调用,此时将obj转换成SsoAuth类型;否则会通过自动生成的另一个内部类Proxy来包装obj,将其赋值给Proxy中的mRemote字段。Proxy类也实现了SsoAuth接口,不同的是它是通过Binder机制来与远程进程进行交互,例如,在ssoAuth函数中,Proxy将通过Binder机制向服务器传递请求和数据,它请求的类型为TRANSACTION_ssoAuth,参数分别是String类型的namepwd

对于服务器来说,它也有一份SsoAuth.aidl以及SsoAuth.java。但不同的是服务端是指令的接收端,客户端的调用会通过Binder机制传递到服务器,最终调用Stub类中的onTransact函数,可以看到在

                case TRANSACTION_ssoAuth: {
                    data.enforceInterface(DESCRIPTOR);
                    java.lang.String _arg0;
                    _arg0 = data.readString();
                    java.lang.String _arg1;
                    _arg1 = data.readString();
                    this.ssoAuth(_arg0, _arg1);
                    reply.writeNoException();
                    return true;
                }

中执行了this.ssoAuth(arg0, arg1) 函数,意思就是当接到客户端的TRANSACTION_ssoAuth请求时,执行this.ssoAuth(_arg0, _arg1)函数,通过客户端分析我们知道,当我们调用ssoAuth函数时实际上就是通过mRemote向服务端提交了一个TRANSACTION_ssoAuth请求,因此,这两端通过Binder机制就对接上了,可以理解为C/S模式。

而在客户端调用bindService之后,如果绑定成功则会调用onServiceConnected,这里的Service对象就是BinderProxy类型,经过asInterface转换后被包装成了Proxy类型,但是调用的时候,执行的是服务端SsoAuthImpl中的ssoAuth函数。因此SsoAuthImpl实例mBinder被服务端包装成了BinderProxy类型,在经过客户端的Proxy进行包装,通过Binder机制进行数据传输,实现进程间调用。


Demo

参考

《Android开发进阶》

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