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AIDL实现Android IPC(android aidl binder)

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1.AIDL文本解释

在软件工程中,接口定义语言(IDL)已经成为通用术语,是用来描述软件组件接口的特定语言。在Android中,该IDL被称为Android接口定义语言(AIDL),它是纯文本文件,使用Java类&#;语法编写。但是,编写Java接口的编写AIDL文件还有有些不同的。

首先,对所有的非原始类型参数,需要指定如下三种类型方向指示符之一:in,out,inout。in类型方向指示符只用于输入,客户端不会看到Service对对象的修改。out类型表明输入对象不包含相关的数据,但会由Service生成相关的数据。inout类型是上面两种类型的结合。切记只使用需要的类型,因为每种类型都有相应的消耗。

另一个需要记住的是,所有用于通信的自定义类都需要创建一个AIDL文件,是用来声明该类实现了Parcelable接口。

2.Parcel

Binder事务通常会传递事务数据。这种数据被称为parcel(包裹)。Android提供了相应的API。允许开发者为大多数Java对象创建parcel。

Android中的parcel和JAVA SE中的序列化对象类&#;。不同之处在于,开发者需要使用parcelable实现对象的编解码工作。该接口定义了两个编写Parcel对象的方法,以及一个静态的不可被复写的Creator对象,该对象用来从Parcel中读取相应的对象。如下所示:

前面的代码显示了实现Parcelable接口的CustomData类。注意CREATOR成员对象的实现,以及createFromParcel()如何使用Parcel.readStringList()方法来读取整个List对象,而不需要指定列表的长度,Parcel对象内部会处理这种情况。

实现该接口后就可以通过Binder IPC在应用间发送该类的对象了。

3.Binder简介

Binder IPC通信示意图:

Binder通讯遵循客户端-服务器模式。客户端使用客户端代理来处理与内核驱动程序的通信。在服务器端,Binder框架维护了一系列Binder线程。内核驱动会使用服务器端的Binder线程把消息从客户端代理分发给接受对象。这一点需要特别注意,因为当通过Binder接受Service调用时,它们并不会运行在应用程序的主线程上。这样一来,客户端到远程Service的连接就不会阻塞应用的主线程。

开发者使用Binder基类以及IBinder实现Binder机制。Service组件的Service.onBind()方法会返回实现IBinder接口的类。当Service发布远程API时,开发者通常使用AIDL文件生成IBinder类。

使用Binder通信时,客户端需要知道远程Binder对象的地址。然而,Binder的设计要求只有实现类,比如要调用的Service才知道地址。开发者使用Intent解析来进行Binder寻址。客户端使用action字符串或者组件名来构建Intent对象,然而使用它初始化与远程应用程序的通信,然而,Intent只是实际Binder地址的抽象描述,为了能够建立通信,还需要翻译成实际的地址。

ServiceManager是一个特殊的Binder节点,它巡行在Android系统服务内,管理所有的地址解析,是唯一一个有全局地址的Binder节点。因为所有的Android组件都使用Binder进行通信,它们需要使用ServiceManager进行注册,通过如上所述的地址来进行通信。

客户端想要和Service或者其他组件通信,需要隐式地通过Intent查询ServiceManager来接受Binder地址。

AIDL实现Android IPC(android aidl binder)

4. 完整是实例

AIDL设计到的知识都在前面做了详细的介绍,下面将跑一跑代码验证其可行性。

下面的代码片段是一个名为CustomData.aidl的AIDL文件示例。它应该和Java元代码文件放在同一个包里。

然后需要在AIDL文件中引入所有需要自定义的类,如下所示:

写完上面的代码,忘记提醒开发者,原始类型参数不需要方法指示符。

切记,一旦实现了客户端代码,就不能在修改或者移除AIDL文件中的方法。可以在文件末尾添加新的方法,但是因为AIDL编译器会为每个方法生成标识符,所以不能修改现存的方法,否则不能向后兼容老版本。需要处理新版的API时,建议创建一个新的AIDL文件。这样做允许保持与老版本客户端的兼容。正如上面ApiInterfaceV1文件名,在天际新方法就可以创建一个V2结尾的文件,以此类推。

准备好AIDL文件后,服务器端需要实现

上面的代码中Service在代码末尾实现了ApiInterfaceV1.Stub.该对象也会在onBind()方法中返回给绑定到Service的客户端。注意,每次对ServiceAPI的调用都运行在自身的线程上,因为Binder提供了一个线程池用于执行所有的客户端调用。这意味着使用这种方法时,客户端不会阻塞Service所属的主线程.

服务器端配置文件配置服务如下:

android:exported="true"表示能被其他应用程序调用

android:enabled="true" 服务处于激活状态

以上是服务器端所需要的全部代码

下面的Activity展示了如何绑定到一个远程Service以及检索ApiInterfaceV1接口。如果是该API的唯一用户,可以同时管理客户端和服务器端的版本,那么这是首选的解决方案。

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