IPC机制<二>AIDL

来源：互联网发布：excel表格数据连接编辑：程序博客网时间：2024/05/02 05:06

上次讲到IPC机制的几种通信方式，但是没有讲完，还剩下几种方式没有讲，今天继续。

在上次讲到Service的时候，说过AIDL，但是那种只是非常简单的方式，今天将会详细的讲述AIDL。

一、AIDL 中的数据类型

aidl支持的数据类型：

基本数据类型(int,long,char,boolean,double等)
String和CharSequence
List：只支持ArrayList，里面的每个元素都必须能够被AIDL支持。
Map：只支持HashMap,里面的每个元素都必须能够被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中使用。

注意：

自定义的Parcelable对象和AIDL对象必须要显示import进来，不管他们是否在同一个包中。

package cn.demo.zx_aidl_learn;import cn.demo.zx_aidl_learn.domain.Book;interface IService {    List<Book>getBookList();    void addBook(in Book b);}

如果AIDL文件中用到了自定义的Parcelable对象，那么必须新建一个和它同名的AIDL文件，并在其中声明为parcelable类型。
在AIDL中处理基本数据类型，其他类型的参数必须标上方向：in,out或者inout。in表示输入型参数，out表示输出型参数，inout表示输入输出型参数。
AIDL接口中只支持方法不支持声明静态常量。
AIDL的包结构在服务端和客户端要保持一致，否则运行会出错，这是因为客户端需要反序列化服务端中和AIDL接口相关的所有类，如果类的完整路径不一样的话，就无法成功反序列化。

案例：

服务端：

public class BookManagerService extends Service {    /**     * 使用CopyOnWriteArrayList的原因：     * 因为CopyOnWriteArrayList支持并发读/写，AIDL方法是在服务端的Binder的线程池中执行的，     * 因此当多个客户端同时连接的时候，会存在多个线程同时访问的情形，所以我们要在AIDL方法中     * 处理线程同步，而我们这里直接使用CopyOnWriteArrayList来进行自动的线程同步。     *     * AIDL中能够使用的List只有ArrayList，但是这里为什么还使用它呢？     * 因为AIDL中所支持的是抽象的List，而List只是一个接口，因此虽然服务端返回的是CopyOnWriteArrayList，     * 但是在Binder中会按照List的规范去访问数据并最终返回一个新的ArrayList传递给客户端。还有就是类似的是     * ConcurrentHashMap.     */    CopyOnWriteArrayList<Book>mBookList = new CopyOnWriteArrayList<>();    public BookManagerService() {    }    @Override    public IBinder onBind(Intent intent) {        return mBinder;    }    @Override    public void onCreate() {        super.onCreate();        mBookList.add(new Book(1,"android"));        mBookList.add(new Book(2,"ios学习"));    }    private Binder mBinder = new IService.Stub(){        @Override        public List<Book> getBookList() throws RemoteException {            return mBookList;        }        @Override        public void addBook(Book b) throws RemoteException {            mBookList.add(b);        }    };}

客户端：

public class MainActivity extends AppCompatActivity {    private IService mService = null;    @Override    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {        super.onCreate(savedInstanceState);        setContentView(R.layout.activity_main);        Intent intent = new Intent(this,BookManagerService.class);        startService(intent);        bindService(intent,conn,BIND_AUTO_CREATE);    }    public void findBook(View v){    /**     * 注意：服务端的方法有可能是耗时的方法，那么下面的调用就有可能早能ANR异常，需要注意。     */        try {            List<Book> bookList = mService.getBookList();            if(bookList!=null){                for(Book b : bookList){                    System.out.println("书籍::"+b.toString());                }            }        } catch (RemoteException e) {            e.printStackTrace();        }    }    private ServiceConnection conn = new ServiceConnection() {        @Override        public void onServiceConnected(ComponentName name, IBinder service) {            mService = IService.Stub.asInterface(service);        }        @Override        public void onServiceDisconnected(ComponentName name) {        }    };}

清单文件AndroidMenifest:

<application    android:allowBackup="true"    android:icon="@mipmap/ic_launcher"    android:label="@string/app_name"    android:supportsRtl="true"    android:theme="@style/AppTheme">    <activity android:name=".MainActivity">        <intent-filter>            <action android:name="android.intent.action.MAIN"/>            <category android:name="android.intent.category.LAUNCHER"/>        </intent-filter>    </activity>    <service        android:name=".BookManagerService"        android:enabled="true"        android:exported="true"        android:process=":romote">    </service></application>

上述案例只是讲述客户端从服务端获取图书信息，如果是在服务端每添加一本书籍就向客户端发送消息，那么怎么实现呢？

这里就会用到观察者模式。

二、AIDL中的观察者模式

创建一个aidl接口，每个用户都需要实现这个接口并且向图书馆申请新书的提醒功能。

新创建的aidl文件：

import cn.demo.zx_aidl_learn.domain.Book;interface IOnNewBookArrivedListener {    void onNewBookArrived(in Book newBook);}import cn.demo.zx_aidl_learn.domain.Book;import cn.demo.zx_aidl_learn.IOnNewBookArrivedListener;interface IService {    List<Book>getBookList();    void addBook(in Book b);    void registerListener(in IOnNewBookArrivedListener listener);    void unregisterListener(in IOnNewBookArrivedListener listener);}

在MainActivity中创建一个IOnNewBookArrivedListener对象，然后通过注册的方式将IOnNewBookArrivedListener对象传递给服务端：

private ServiceConnection conn = new ServiceConnection() {    @Override    public void onServiceConnected(ComponentName name, IBinder service) {        mService = IService.Stub.asInterface(service);        try {            /**             * 注册对新书的监控             */            mService.registerListener(listener);        } catch (RemoteException e) {            e.printStackTrace();        }    }    @Override    public void onServiceDisconnected(ComponentName name) {    }};private IOnNewBookArrivedListener listener = new IOnNewBookArrivedListener.Stub() {    @Override    public void onNewBookArrived(Book newBook) throws RemoteException {        System.out.println("新到的图书：："+newBook.toString());        mHandler.obtainMessage(0,newBook).sendToTarget();    }};

服务端通过获取传入的IOnNewBookArrivedListener对象来调用客户端中的方法来通知客户端：

/** * 发送新书已到的消息到客户端 * 怎样通知呢？ * 通过客户端在主持监听的时候传入的IOnNewBookArrivedListener对象来通知客户端 * @param newBook */private void sendNewBookArrivedToClient(Book newBook){    mBookList.add(newBook);    for(int i=0;i<mListenerList.size();i++){        IOnNewBookArrivedListener listener = mListenerList.get(i);        try {            listener.onNewBookArrived(newBook);        } catch (RemoteException e) {            e.printStackTrace();        }    }}

详细功能实现请查看源码

三、取消注册功能

当我们实现了注册功能之后，怎样取消注册功能呢？

@Overrideprotected void onDestroy() {    super.onDestroy();    if(mService!=null || mService.asBinder().isBinderAlive()){        try {            mService.unregisterListener(listener);        } catch (RemoteException e) {            e.printStackTrace();        }    }    unbindService(conn);}

我们通过上述方法无法取消注册。这是为什么呢？

这是因为在客户端传入的IOnNewBookArrivedListener对象是同一个对象，但是在服务端却又变成了另外的一个对象了。因为对象无法跨进程通信，服务端接收的IOnNewBookArrivedListener对象是通过序列化之后得到对象，所以无法取消注册，这种情况怎么处理呢？

这里我们就会用到RemoteCallbackList类，它是系统专门提供的用于删除跨进程listener的接口，它是一个泛型，支持管理任意的AIDL接口，因为它继承了IInterface接口，aidl接口都继承IInterface。

它的工作原理非常简单，就是在它的内部有一个专门用于保存所有的AIDL回调的Map集合：

ArrayMap<IBinder, Callback> mCallbacks        = new ArrayMap<IBinder, Callback>();

其中Callback中封装了真正的远程listener，当客户端注册listener的时候，它会把这个listener的信息存入mCallback中,其中key和value分别通过下面的方式获得：

private final class Callback implements IBinder.DeathRecipient。。。。public boolean register(E callback, Object cookie) {    synchronized (mCallbacks) {        if (mKilled) {            return false;        }        IBinder binder = callback.asBinder();        try {            Callback cb = new Callback(callback, cookie);            binder.linkToDeath(cb, 0);            mCallbacks.put(binder, cb);            return true;        } catch (RemoteException e) {            return false;        }    }}

到这里就应该知道，虽然在客户端传入的同一对象在服务端会生成了不同的对象，但是它的底层的Binder对象却没有变化，利用这个特性就可以实现上面的功能了。当客户端取消注册的时候，我们会便利所有的listener接口，找到与客户端传入的listener具有相同Binder对象的服务端listener，然后把它删除即可。

服务端的代码：

RemoteCallbackList<IOnNewBookArrivedListener>mListenerList = new RemoteCallbackList<>();@Override    public void registerListener(IOnNewBookArrivedListener listener) throws RemoteException {//        if(!mListenerList.contains(listener)){//           mListenerList.add(listener);//        }        mListenerList.register(listener);    }    @Override    public void unregisterListener(IOnNewBookArrivedListener listener) throws RemoteException {//        if(mListenerList.contains(listener)){//            mListenerList.remove(listener);//        }        mListenerList.unregister(listener);    }/** * 发送新书已到的消息到客户端 * 怎样通知呢？ * 通过客户端在主持监听的时候传入的IOnNewBookArrivedListener对象来通知客户端 * @param newBook */private void sendNewBookArrivedToClient(Book newBook){    mBookList.add(newBook);//        for(int i=0;i<mListenerList.size();i++){    //            IOnNewBookArrivedListener listener = mListenerList.get(i);    //            try {    //                listener.onNewBookArrived(newBook);    //            } catch (RemoteException e) {    //                e.printStackTrace();    //            }    //        }    int N = mListenerList.beginBroadcast();    for(int i=0;i<N;i++){        IOnNewBookArrivedListener listener = mListenerList.getBroadcastItem(i);        try {            listener.onNewBookArrived(newBook);        } catch (RemoteException e) {            e.printStackTrace();        }    }    mListenerList.finishBroadcast();}

四、设置死亡代理

关于死亡代理，以前讲过，这里在说明一下，当客户端在与服务端进行跨进程通信的时候，服务端因为异常而被销毁，但是服务端却不知道，那么怎样解决这个问题呢，这里就讲到了重新连接服务的两种方法，第一种就是死亡代理：

private IBinder.DeathRecipient mDeathRecipient = new IBinder.DeathRecipient() {    @Override    public void binderDied() {        mService.asBinder().unlinkToDeath(mDeathRecipient,0);        mService = null;        //重新连接        bindService(intent,conn,BIND_AUTO_CREATE);    }};private ServiceConnection conn = new ServiceConnection() {    @Override    public void onServiceConnected(ComponentName name, IBinder service) {        mService = IService.Stub.asInterface(service);        try {            service.linkToDeath(mDeathRecipient,0);        } catch (RemoteException e) {            e.printStackTrace();        }        try {            /**             * 注册对新书的监控             */            mService.registerListener(listener);        } catch (RemoteException e) {            e.printStackTrace();        }    }    @Override    public void onServiceDisconnected(ComponentName name) {    }};

还有一种方法就是在onServiceDisconnected中重新连接绑定服务。

五、权限验证

我们不想让所有的客户端访问我们的服务端，我们希望具有某些权限的客户端才能访问，怎样实现？

第一种方法，在onBind中进行验证。验证不通过就返回null，造成无法连接服务端。这种验证很多，这里介绍其中一种permission权限验证，在服务端定义一个权限。

AndroidMenifest:

<permission android:name="cn.demo.zx_aidl_learn.YANZHENG"/>

服务端：

@Overridepublic IBinder onBind(Intent intent) {    int check = checkCallingOrSelfPermission("cn.demo.zx_aidl_learn.YANZHENG");    if(check== PackageManager.PERMISSION_DENIED){        return null;    }    return mBinder;}

如果想要访问这个服务端的话，那么客户端就需要设置权限：

<uses-permission android:name="cn.demo.zx_aidl_learn.YANZHENG"/>

另一种方法，这种方法就是在服务端的onTransact方法中进行权限验证，如果验证失败返回false。验证的方法也是很多，可以通过permission验证，也可以通过包名验证。permission验证的方法与上述onBind方法中差不多，唯一的区别就是返回false。包名验证就通过getCallinngUid和getCallingPid获取客户端的uid和pid从而获取包名，进行验证。

String[] packageNames = getPackageManager().getPacagesForUid(getCallingUid());if(!packageNames[0].startsWith("cn.demo")){    return false;}

注意

当客户端访问服务端的方法时候，客户端会等待跨进程通信，如果服务端中的方法是一个耗时的方法的话，那么客户端就需要在子线程中去访问，如果在UI线程中，容易造成ANR异常。服务端访问客户端的方法也是一样的。

源码下载：

https://github.com/zhangxun1900/my_ipc_learn/

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