【Android】Aidl使用详解(支持多个回调和传递自定义对象)

AIDL(Android Interface Definition Language),即Android接口定义语言
Android系统中的进程之间不能共享内存,因此,需要提供一些机制在不同进程之间进行数据通信(即IPC,Inter-Process Communication进程间通信),Binder就是Android中最具特色的IPC方式,AIDL其实就是通过Binder实现的。

以下通过具体示例说明aidl的使用,支持多个回调和传递自定义对象

建立AIDL服务要比建立普通的服务复杂一些,具体步骤如下:

(1)在studio工程的src/main目录中建立一个名为aidl的文件夹,然后在该文件夹中创建.aidl文件,aidl文件的语法类似于Java代码,但会稍有不同。
默认情况下,AIDL 支持下列数据类型:

  • Java 编程语言中的所有原语类型(如 intlongcharboolean 等等)
  • StringCharSequence
  • List:只支持ArrayList,里面的每个元素都必须被AIDL支持。
  • map:只支持HashMap, 里面的每个元素都必须被AIDL支持
  • Parcelable: 所有实现了Parcelable接口的对象
  • AIDL: 所有的AIDL接口本身也可以在AIDL文件中使用
    您必须为以上未列出的每个附加类型加入一个 import 语句,即使这些类型是在与您的接口相同的软件包中定义。示例如下:
package com.demo.sdk.policy;
import com.demo.sdk.policy.callback.IMemoryClearCallback;
import com.demo.sdk.policy.callback.IMemoryScanCallback;
interface IRemoteService {
    /**
     * 内存扫描
     */
    void memoryScan(IMemoryScanCallback iMemoryScanCallback);
    /**
     * 内存扫描
     */
    void memoryClear(IMemoryClearCallback iMemoryClearCallback);
}
package com.demo.sdk.policy.callback;
import com.demo.sdk.model.AppPackageInfo;
import java.util.List;
//内存清理回调
oneway interface IMemoryClearCallback {

    /**
     * 处理中
     * @param progress 当前进度
     * @param max 总进度值
     * @param item 当前kill项
     */
    void onUpdate(int progress, int max, String item);

    /**
     * 处理完成
     */
    void onResult();
}
package com.demo.sdk.policy.callback;
import com.demo.sdk.model.AppPackageInfo;
import java.util.List;
// 内存扫描回调
oneway interface IMemoryScanCallback {

    /**
     * 扫描引擎准备就绪
     */
    void onReady();

    /**
     * 扫描中
     * @param progress 当前进度
     * @param max 总进度值
     * @param item 当前扫描项
     */
    void onUpdate(int progress, int max, String item);

    /**
     * 扫描结果
     * @param isCancled 是否主动取消
     * @param selectedSize 默认选择占用的内存的大小(单位B)
     * @param size 共扫描出占用内存的大小(单位B)
     * @param result 扫描结果详情
     */
    void onResult(boolean isCancled, long selectedSize, long size, in List<AppPackageInfo> result);
}

注:若接口声明语句中使用了oneway关键字,则该接口中声明的所有方法都采用了oneway方式。oneway 关键字用于修改远程调用的行为。使用该关键字时,远程调用不会阻塞;它只是发送事务数据并立即返回。接口的实现最终接收此调用时,是以正常远程调用形式将其作为来自 Binder 线程池的常规调用进行接收。 如果 oneway 用于本地调用,则不会有任何影响,调用仍是同步调用。

(2)如果aidl文件的内容是正确的,Android SDK 工具基于您的 .aidl 文件,使用 Java 编程语言生成一个接口。此接口具有一个名为 Stub 的内部抽象类,用于扩展 Binder 类并实现 AIDL 接口中的方法。您必须扩展Stub 类并实现方法。也就是建立一个服务类(Service的子类)。
说明:新手来说可能回调部分看不懂,没关系下面会介绍回调,毕竟代码只供参考,目前只要关注unBind()方法和继承Stub类就行。

package com.demo.sdk.service;
import android.app.Service;
import android.content.Intent;
import android.os.IBinder;
import android.os.RemoteCallbackList;
import android.os.RemoteException;
import android.support.annotation.Nullable;
import com.demo.sdk.factory.FlyweightFactory;
import com.demo.sdk.model.AppPackageInfo;
import com.demo.sdk.constants.Const;
import com.demo.sdk.policy.IRemoteService;
import com.demo.sdk.policy.callback.IMemoryClearCallback;
import com.demo.sdk.policy.callback.IMemoryScanCallback;
import java.lang.reflect.InvocationTargetException;
import java.lang.reflect.Method;
import java.util.List;

/**
 * aidl调用的服务
 */

public class RemoteService extends Service {

    private String TAG = "SDK";
    private IRemoteStrviceStub binderStub;
    private RemoteCallbackList remoteCallbackList = new RemoteCallbackList();
    private MemoryManager memoryManager;

    @Override
    public void onCreate() {
        super.onCreate();
        binderStub = new IRemoteStrviceStub();
    }

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

    public class IRemoteStrviceStub extends IRemoteService.Stub {
        @Override
        public void memoryScan(IMemoryScanCallback iMemoryScanCallback) throws RemoteException {
            synchronized (this) {
                if (iMemoryScanCallback != null) {
                    remoteCallbackList.register(iMemoryScanCallback, Const.MEMORY_SCAN);
                }
                doMemoryScan();
            }

        }
        @Override
        public void memoryClear(IMemoryClearCallback iMemoryClearCallback) throws RemoteException {
            synchronized (this) {
                if (iMemoryClearCallback != null) {
                    remoteCallbackList.register(iMemoryClearCallback, Const.MEMORY_CLEAR);
                }
                doMemoryClear();
            }
        }
    }

    /**
     * 内存扫描
     */
    private void doMemoryScan(){

        if (memoryManager == null) {
            memoryManager = FlyweightFactory.getManager(getApplicationContext(), MemoryManager.class);
        }
        memoryManager.setCallback(new MemoryScanImpl() {
            @Override
            public void onReady() {
                selectCallbackMethod(Const.MEMORY_SCAN, "onReady", null);
            }

            @Override
            public void onUpdate(int progress, int max, String item) {
                Class[] classes = new Class[]{int.class, int.class, String.class};
                selectCallbackMethod(Const.MEMORY_SCAN, "onUpdate", classes, progress, max, item);
            }

            @Override
            public void onResult(boolean isCanceled, long selectedSize, long size, List<AppPackageInfo> result) {
                Class[] classes = new Class[]{boolean.class, long.class, long.class, List.class};
                selectCallbackMethod(Const.MEMORY_SCAN, "onResult", classes, isCanceled, selectedSize, size, result);
            }
        }, null);
        memoryManager.scan();
    }

    /**
     * 内存清理
     */
    private void doMemoryClear(){
        if (memoryManager == null){
            return;
        }
        memoryManager.setCallback(null, new MemoryClearImpl() {
            @Override
            public void onUpdate(int progress, int max, String item) {
                Class[] classes = new Class[]{int.class, int.class, String.class};
                selectCallbackMethod(Const.MEMORY_CLEAR, "onUpdate", classes, progress, max, item);
            }

            @Override
            public void onResult() {
                selectCallbackMethod(Const.MEMORY_CLEAR, "onResult", null);
            }
        });

        memoryManager.clear();
    }

    /**
     * 选择要执行的回调的方法
     * @param operateType 回调的cookie(用来确认调用哪一个回调)
     * @param methodName 方法名称
     * @param classes 执行方法的参数类型
     * @param args 执行方法的参数
     */
    public void selectCallbackMethod(String operateType, String methodName,Class[] classes, Object... args) {
        final int N = remoteCallbackList.beginBroadcast();
        for (int i = 0; i < N; i++){
            if (remoteCallbackList.getBroadcastCookie(i).equals(operateType)){
                invokeMethod(remoteCallbackList.getBroadcastItem(i), methodName, classes, args);
            }
        }
        remoteCallbackList.finishBroadcast();
    }
    /**
     * 执行方法
     * @param obj 执行方法的对象
     * @param methodName 方法名称
     * @param classes 执行方法的参数类型
     * @param args 执行方法的参数
     */
    public void invokeMethod(Object obj, String methodName, Class[] classes, Object... args){
        try {
            Method method;
            if (classes != null && classes.length > 0){
                method = obj.getClass().getDeclaredMethod(methodName,classes);
            }else {
                method = obj.getClass().getDeclaredMethod(methodName);
            }
            method.setAccessible(true);
            method.invoke(obj, args);
        } catch (NoSuchMethodException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (InvocationTargetException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (IllegalAccessException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

    @Override
    public void onDestroy() {
        if (remoteCallbackList != null){
            remoteCallbackList.kill();
        }
        super.onDestroy();
    }
}

注:a.由于不能保证在主线程上执行传入调用,因此您一开始就需要做好多线程处理准备,并将您的服务正确地编译为线程安全服务。(代码中使用的是synchronized,可以用Lock代替)
b.默认情况下,RPC 调用是同步调用。如果您明知服务完成请求的时间不止几毫秒,就不应该从 Activity 的主线程调用服务,因为这样做可能会使应用挂起(Android 可能会显示“Application is Not Responding”对话框),您通常应该从客户端内的单独线程调用服务。
c.您引发的任何异常都不会回传给调用方。AIDL接口只支持方法,不能声明静态成员;

(3)在AndroidManifest.xml文件中配置AIDL服务,尤其要注意的是,<action>标签中android:name的属性值就是客户端要引用该服务的ID,也就是Intent类的参数值。

<service
    android:name="com.demo.sdk.service.RemoteService"
    android:exported="true">
    <intent-filter>
        <action android:name="com.demo.sdk.policy.action.AIDL_SERVICE" />
    </intent-filter>
</service>

建立客户端调用远程服务:

调用类必须执行以下步骤,才能调用使用 AIDL 定义的远程接口:

(1)在项目 src/ main目录中加入 .aidl 文件。(把服务端aidl文件夹完全复制到客户端就行)
(2)a.声明一个 IBinder 接口实例(基于 AIDL 生成)b.实现 ServiceConnection。c.调用 Context.bindService(),以传入您的 ServiceConnection 实现。d.在您的 onServiceConnected() 实现中,您将收到一个 IBinder 实例(名为 service)。调用YourInterfaceName.Stub.asInterface((IBinder)service),以将返回的参数转换为 YourInterface 类型。示例如下:

package com.example.renkuo.aidldemo;

import android.app.Service;
import android.content.ComponentName;
import android.content.Context;
import android.content.Intent;
import android.content.ServiceConnection;
import android.content.pm.PackageManager;
import android.content.pm.ResolveInfo;
import android.os.IBinder;
import android.os.RemoteException;
import android.util.Log;

import com.demo.sdk.model.AppPackageInfo;
import com.demo.sdk.policy.IRemoteService;
import com.demo.sdk.policy.callback.IMemoryClearCallback;
import com.demo.sdk.policy.callback.IMemoryScanCallback;

import java.util.List;

public class PolicyAidlServiceWrapper {

    private Context mContext;
    private IRemoteService iRemoteService;
    private static PolicyAidlServiceWrapper policyAidlServiceWrapper = null;

    public PolicyAidlServiceWrapper(Context context) {
        mContext = context;
        // 创建所需绑定的Service的Intent
        Intent intent = new Intent();
        intent.setAction("com.vehiclesafe.sdk.policy.action.AIDL_SERVICE");
//        intent.setPackage("com.example.renkuo.vehiclesafeaidldemo");
        Intent eintent = new Intent(getExplicitIntent(mContext,intent));
        // 绑定远程Service
        boolean binded = mContext.bindService(eintent, conn, Service.BIND_AUTO_CREATE);
    }

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

    private ServiceConnection conn = new ServiceConnection() {
        // Called when the connection with the service is established
        @Override
        public void onServiceConnected(ComponentName name, IBinder service) {
            // 获取远程Service的onBind方法返回的对象的代理
            iRemoteService = IRemoteService.Stub.asInterface(service);
        }

        // Called when the connection with the service disconnects unexpectedly
        @Override
        public void onServiceDisconnected(ComponentName name) {
            iRemoteService = null;
        }
    };

    /**
     * 判断远程服务是否存在
     * @return
     */
    public boolean isValid() {
        return iRemoteService != null;
    }

    public static Intent getExplicitIntent(Context context, Intent implicitIntent) {
        // Retrieve all services that can match the given intent
        PackageManager pm = context.getPackageManager();
        List<ResolveInfo> resolveInfo = pm.queryIntentServices(implicitIntent, 0);
        // Make sure only one match was found
        if (resolveInfo == null || resolveInfo.size() != 1) {
            return null;
        }
        // Get component info and create ComponentName
        ResolveInfo serviceInfo = resolveInfo.get(0);
        String packageName = serviceInfo.serviceInfo.packageName;
        String className = serviceInfo.serviceInfo.name;
        ComponentName component = new ComponentName(packageName, className);
        // Create a new intent. Use the old one for extras and such reuse
        Intent explicitIntent = new Intent(implicitIntent);
        // Set the component to be explicit
        explicitIntent.setComponent(component);
        return explicitIntent;
    }


    //内存扫描的回调
    private IMemoryScanCallback iMemoryScanCallback = new IMemoryScanCallback.Stub(){
        @Override
        public void onReady() throws RemoteException {
        }

        @Override
        public void onUpdate(int progress, int max, String item) throws RemoteException {
        }

        @Override
        public void onResult(boolean isCancled, long selectedSize, long size, List<AppPackageInfo> result) throws RemoteException {
        }
    };

    /**
     * 执行内存扫描
     */
    public void executeMemoryScan() {
        if (!isValid()) return;

        try {
            iRemoteService.memoryScan(iMemoryScanCallback);
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

    //内存清理的回调
    private IMemoryClearCallback iMemoryClearCallback = new IMemoryClearCallback.Stub(){
        @Override
        public void onUpdate(int progress, int max, String item) throws RemoteException {
        }

        @Override
        public void onResult() throws RemoteException {
        }
    };

    /**
     * 执行内存清理
     */
    public void executeMemoryClear() {
        if (!isValid()) return;

        try {
            iRemoteService.memoryClear(iMemoryClearCallback);
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

}

(3)调用您在接口上定义的方法。您应该始终捕获 DeadObjectException 异常,它们是在连接中断时引发的;这将是远程方法引发的唯一异常。
(4)如需断开连接,请使用您的接口实例调用 Context.unbindService()。
(5)最后你可以通过客户端调用PolicyAidlServiceWrapper的executeMemorySca()和executeMemoryClear()方法,直接调用服务端的memoryScan和memoryCleaer方法实现内存扫描和清理的功能。

通过上面代码你可能会有疑问为什么要用getExplicitIntent(Context context, Intent implicitIntent)方法?

因为Android 5.0一出来后,其中有个特性就是Service Intent must be explitict,也就是说从Lollipop开始,service服务必须采用显示方式启动。源码如下:

171827.png
解决办法参考地址:https://stackoverflow.com/questions/26530565/android-5-0-l-service-intent-must-be-explicit-in-google-analytics

传递自定义对象

自定义对象必须实现Parcelable 接口,支持 Parcelable 接口很重要,因为 Android 系统可通过它将对象分解成可编组到各进程的原语。
(1)创建支持 Parcelable 协议的类,您必须执行以下操作:

  • 让您的类实现Parcelable 接口。
  • 实现 writeToParcel,它会获取对象的当前状态并将其写入Parcel
  • 为您的类添加一个名为 CREATOR 的静态字段,这个字段是一个实现 Parcelable.Creator 接口的对象。

此步骤可以通过studio插件轻松完成:
192659.png

代码示例:

package com.demo.sdk.model.processclear;
import android.os.Parcel;
import android.os.Parcelable;

public class AppPackageInfo implements Parcelable {
    public String packageName;
    public String appName;
    public int usedMemory;
    public int clearMemory;


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

    @Override
    public void writeToParcel(Parcel dest, int flags) {
        dest.writeString(this.packageName);
        dest.writeString(this.appName);
        dest.writeInt(this.usedMemory);
        dest.writeInt(this.clearMemory);
    }

    public AppPackageInfo() {
    }

    protected AppPackageInfo(Parcel in) {
        this.packageName = in.readString();
        this.appName = in.readString();
        this.usedMemory = in.readInt();
        this.clearMemory = in.readInt();
    }

    public static final Creator<AppPackageInfo> CREATOR = new Creator<AppPackageInfo>() {
        @Override
        public AppPackageInfo createFromParcel(Parcel source) {
            return new AppPackageInfo(source);
        }

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

(2)创建一个声明的 .aidl 文件在aidl文件夹下,保持包名路径名一致

package com.demo.sdk.model.processclear;
parcelable AppPackageInfo;

(3)客户端和服务端的Parcelable实现类的.java文件和.aidl文件的类名和包路径必须保证一致。也就是说如果服务端(客户端)创建完的Parcelable文件完全复制到客户端(服务端)即可
(4)传递自定义对象的时候要用in关键字修饰

void onResult(boolean isCancled, long selectedSize, long size, in List<AppPackageInfo> result);

支持多个回调(参考RemoteServicel类)

(1)通过RemoteCallbackList的 register(IInterface callback)和register(IInterface callback,Object cookie)方法注册回调,示例采用的是register(IInterface callback,Object cookie)方法,在多个回调时可以通过cookie判断是哪个回调(可以通过unregister(IInterface callback)注销回调)

remoteCallbackList.register(iMemoryScanCallback, Const.MEMORY_SCAN);

(2)aidl通过广播的方式去调用回调方法,代码如下:(其中RemoteCallbackList的getBroadcastItem(int index)方法可以获取对应的回调类,然后再通过invokeMethod方法执行回调的对应方法)

    /**
     * 选择要执行的回调的方法
     * @param operateType 回调的cookie(用来确认调用哪一个回调)
     * @param methodName 方法名称
     * @param classes 执行方法的参数类型
     * @param args 执行方法的参数
     */
    public void selectCallbackMethod(String operateType, String methodName,Class[] classes, Object... args) {
        final int N = remoteCallbackList.beginBroadcast();
        for (int i = 0; i < N; i++){
            if (remoteCallbackList.getBroadcastCookie(i).equals(operateType)){
                invokeMethod(remoteCallbackList.getBroadcastItem(i), methodName, classes, args);
            }
        }
        //记得关闭广播
        remoteCallbackList.finishBroadcast();
    }

(3)在onDestory的时候调用kill方法(kill方法说明:Disable this callback list. All registered callbacks are unregistered and the list is disabled so that future calls to {@link #register} will fail. This should be used when a Service is stopping, to prevent clients from registering callbacks after it is stopped.)

    @Override
    public void onDestroy() {
        if (remoteCallbackList != null){
            remoteCallbackList.kill();
        }
        super.onDestroy();
    }

官方参考地址:https://developer.android.com/guide/components/aidl.html

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