Android中AIDL的工作原理

来源：互联网发布：淘宝模版如何制作编辑：程序博客网时间：2024/05/17 12:25
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.aidlpackage 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 statementspublic 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。
最后
分析完sutido生成的Binder之后，我们就大概知道AIDL的工作原理，定义好AIDL文件只是方便sutido帮我生成所需的Binder类，AIDL并不是必须的文件，因为这个Binder类我们也可以手写出来（当然，你闲的没事的话），所以这边最重要的还是Binder的知识点，其他一些IPC方式其实都是通过Binder来实现的，比如说Messager，Bundle，ContentProvider，只是它们的封装方式不一样而已。总的来说，从应用层来说，Binder是客户端和服务端之间通信的媒介。从FrameWork层来说，Binder是ServiceManager连接各种Manager和ManagerService的桥梁。Android系统中充斥着大量的CS模型，而Binder作为独有的IPC方式，如果我们能更好的理解它，对我们的开发工作就会带来更多的帮助。


作者：我是午饭
链接：http://www.jianshu.com/p/e0c583ea9289
來源：简书
著作权归作者所有。商业转载请联系作者获得授权，非商业转载请注明出处。
阅读全文
1 0