Android 进程间通信AIDL（二）
2017-09-22 本文已影响29人
C_zx
本文主要来分析一下AIDL实现原理，在Android进程间通信AIDL（一）学习如何使用AIDL时，在Client端用到了IRemoteService这么一个类，废话不多说，直接贴代码
/*
* This file is auto-generated. DO NOT MODIFY.
* Original file: D:\\Android\\demo\\AIDLDemo\\app\\src\\main\\aidl\\com\\zx\\aidl\\demo\\IRemoteService.aidl
*/
package com.zx.aidl.demo;
public interface IRemoteService extends android.os.IInterface {
/** Local-side IPC implementation stub class. */
public static abstract class Stub extends android.os.Binder
implements com.zx.aidl.demo.IRemoteService {
private static final java.lang.String DESCRIPTOR = "com.zx.aidl.demo.IRemoteService";
/** Construct the stub at attach it to the interface. */
public Stub() {
this.attachInterface(this, DESCRIPTOR);
}
/**
* Cast an IBinder object into an com.zx.aidl.demo.IRemoteService interface,
* generating a proxy if needed.
*/
public static com.zx.aidl.demo.IRemoteService asInterface(android.os.IBinder obj) {
if ((obj == null)) {
return null;
}
android.os.IInterface iin = obj.queryLocalInterface(DESCRIPTOR);
if (((iin != null) && (iin instanceof com.zx.aidl.demo.IRemoteService))) {
return ((com.zx.aidl.demo.IRemoteService) iin);
}
return new com.zx.aidl.demo.IRemoteService.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_addPerson: {
data.enforceInterface(DESCRIPTOR);
com.zx.aidl.demo.Person _arg0;
if ((0 != data.readInt())) {
_arg0 = com.zx.aidl.demo.Person.CREATOR.createFromParcel(data);
} else {
_arg0 = null;
}
this.addPerson(_arg0);
reply.writeNoException();
return true;
}
case TRANSACTION_getPersons: {
data.enforceInterface(DESCRIPTOR);
java.util.List<com.zx.aidl.demo.Person> _result = this.getPersons();
reply.writeNoException();
reply.writeTypedList(_result);
return true;
}
}
return super.onTransact(code, data, reply, flags);
}
private static class Proxy implements com.zx.aidl.demo.IRemoteService {
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 void addPerson(com.zx.aidl.demo.Person person)
throws android.os.RemoteException {
android.os.Parcel _data = android.os.Parcel.obtain();
android.os.Parcel _reply = android.os.Parcel.obtain();
try {
_data.writeInterfaceToken(DESCRIPTOR);
if ((person != null)) {
_data.writeInt(1);
person.writeToParcel(_data, 0);
} else {
_data.writeInt(0);
}
mRemote.transact(Stub.TRANSACTION_addPerson, _data, _reply, 0);
_reply.readException();
} finally {
_reply.recycle();
_data.recycle();
}
}
@Override public java.util.List<com.zx.aidl.demo.Person> getPersons()
throws android.os.RemoteException {
android.os.Parcel _data = android.os.Parcel.obtain();
android.os.Parcel _reply = android.os.Parcel.obtain();
java.util.List<com.zx.aidl.demo.Person> _result;
try {
_data.writeInterfaceToken(DESCRIPTOR);
mRemote.transact(Stub.TRANSACTION_getPersons, _data, _reply, 0);
_reply.readException();
_result = _reply.createTypedArrayList(com.zx.aidl.demo.Person.CREATOR);
} finally {
_reply.recycle();
_data.recycle();
}
return _result;
}
}
static final int TRANSACTION_addPerson = (android.os.IBinder.FIRST_CALL_TRANSACTION + 0);
static final int TRANSACTION_getPersons = (android.os.IBinder.FIRST_CALL_TRANSACTION + 1);
}
public void addPerson(com.zx.aidl.demo.Person person) throws android.os.RemoteException;
public java.util.List<com.zx.aidl.demo.Person> getPersons() throws android.os.RemoteException;
}
接下来我们一步一步分析上面代码，首先看下它的注释：
/*
* This file is auto-generated. DO NOT MODIFY.
* Original file: D:\\Android\\demo\\AIDLDemo\\app\\src\\main\\aidl\\com\\zx\\aidl\\demo\\IRemoteService.aidl
*/
IRemoteService.java文件是SDK根据IRemoteService.aidl自动为我们生成的一个Java文件，并且不允许修改，那SDK为什么要为我们生成这个文件呢？首先我们知道ADIL进程间通信其实本质就是Binder机制，既然能让客户端访问服务端，服务端就得公布其接口和方法供客户端调用，IRemoteService正是充当了该角色，这里是SDK为了我们开发更简单方便，自动生成了这么一个类，当然我们也可以自己手动去实现它。仔细查看这个接口，发现其结构其实很简单，一个静态内部抽象类和俩方法，我们来重点分析下内部抽象类Stub，主要来分析下它的几个重要方法
- asInterface(android.os.IBinder obj)
这个方法其实是将Binder对象转换成IRemoteService接口
android.os.IInterface iin = obj.queryLocalInterface(DESCRIPTOR);
if (((iin != null) && (iin instanceof com.zx.aidl.demo.IRemoteService))) {
return ((com.zx.aidl.demo.IRemoteService) iin);
}
return new com.zx.aidl.demo.IRemoteService.Stub.Proxy(obj);
首先它会通过传入的binder对象参数去查询本地是否有该接口，其实也是判断是否是本地通信，如果是，直接返回该接口，查询的时候会传入DESCRIPTOR这么一个参数，这个参数其实是Binder的唯一标识，一般都采用类名，如果不是本地通信，会返回Proxy这么一个对象，并且将传入了Binder对象作为参数，因为我们主要分析的是进程间通信，所以分析第二种情况，我们去看下Proxy这个类到底是什么鬼？
private static class Proxy implements com.zx.aidl.demo.IRemoteService {
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 void addPerson(com.zx.aidl.demo.Person person)
throws android.os.RemoteException {
android.os.Parcel _data = android.os.Parcel.obtain();
android.os.Parcel _reply = android.os.Parcel.obtain();
try {
_data.writeInterfaceToken(DESCRIPTOR);
if ((person != null)) {
_data.writeInt(1);
person.writeToParcel(_data, 0);
} else {
_data.writeInt(0);
}
mRemote.transact(Stub.TRANSACTION_addPerson, _data, _reply, 0);
_reply.readException();
} finally {
_reply.recycle();
_data.recycle();
}
}
@Override public java.util.List<com.zx.aidl.demo.Person> getPersons()
throws android.os.RemoteException {
android.os.Parcel _data = android.os.Parcel.obtain();
android.os.Parcel _reply = android.os.Parcel.obtain();
java.util.List<com.zx.aidl.demo.Person> _result;
try {
_data.writeInterfaceToken(DESCRIPTOR);
mRemote.transact(Stub.TRANSACTION_getPersons, _data, _reply, 0);
_reply.readException();
_result = _reply.createTypedArrayList(com.zx.aidl.demo.Person.CREATOR);
} finally {
_reply.recycle();
_data.recycle();
}
return _result;
}
}
static final int TRANSACTION_addPerson = (android.os.IBinder.FIRST_CALL_TRANSACTION + 0);
static final int TRANSACTION_getPersons = (android.os.IBinder.FIRST_CALL_TRANSACTION + 1);
}
Proxy是Stub的一个静态内部类，从字面意思就知道它其实是一个代理类，那它到底代理的是谁？显然Proxy内部持有了一个 Ibinder 变量，所以它其实Binder的代理，其实也就是Stub的代理对象，Proxy也实现了IRemoteService接口以及addPerson和getPersons方法，我们这里选择getPersons这个方法来分析，看它内部到底做了那些操作，为什么不用addPerson呢，没什么原因，因为原理都一样，就随便拿一个方法来分析
@Override public java.util.List<com.zx.aidl.demo.Person> getPersons()
throws android.os.RemoteException {
android.os.Parcel _data = android.os.Parcel.obtain();
android.os.Parcel _reply = android.os.Parcel.obtain();
java.util.List<com.zx.aidl.demo.Person> _result;
try {
_data.writeInterfaceToken(DESCRIPTOR);
mRemote.transact(Stub.TRANSACTION_getPersons, _data, _reply, 0);
_reply.readException();
_result = _reply.createTypedArrayList(com.zx.aidl.demo.Person.CREATOR);
} finally {
_reply.recycle();
_data.recycle();
}
return _result;
}
从 asInterface(android.os.IBinder obj) 这个方法我们知道，其实在Client端拿到的是Proxy这个对象，所以它的addPerson和getPersons方法其实是运行在Client端的，首先会创建俩个Parcel参数，输入新参数_data和_reply,同时创建了一个List返回对象_result，接下来主要分为三个步骤：
- 将方法参数信息写入_data中
- 调用transact方法像服务端发起RPC（Remote Procedure Cal）远程调用请求，同时挂起客户端线程，等待服务端的onTransact方法返回结果
- 从_reply中拿到结果并返回然后唤醒客户端线程
这里说下第二步，transact方法时在底层执行的，所以我们这里不用去深究方法里到底做了什么，只需要知道该方方法向服务端的发送了一个请求，然后服务端会执行它的onTransact方法，那么onTransact到底在什么地方，其实就是Stub类里面的onTransact方法，接下来我们去看下Stub类里面的onTransact方法具体实现
@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_addPerson: {
data.enforceInterface(DESCRIPTOR);
com.zx.aidl.demo.Person _arg0;
if ((0 != data.readInt())) {
_arg0 = com.zx.aidl.demo.Person.CREATOR.createFromParcel(data);
} else {
_arg0 = null;
}
this.addPerson(_arg0);
reply.writeNoException();
return true;
}
case TRANSACTION_getPersons: {
data.enforceInterface(DESCRIPTOR);
java.util.List<com.zx.aidl.demo.Person> _result = this.getPersons();
reply.writeNoException();
reply.writeTypedList(_result);
return true;
}
}
return super.onTransact(code, data, reply, flags);
}
首先会根据code去判断客户端请求目标方法，这里的code就是我们在上面transact方法中传入的Stub.TRANSACTION_getPersons，所以我们直接去看相对应的方法处理
data.enforceInterface(DESCRIPTOR);
java.util.List<com.zx.aidl.demo.Person> _result = this.getPersons();
reply.writeNoException();
reply.writeTypedList(_result);
return true;
首先它会去调用自身的getPersons方法，其实就是我们在Service里实现的getPersons方法
private IRemoteService.Stub binder = new IRemoteService.Stub() {
@Override public void addPerson(Person person) throws RemoteException {
persons.add(person);
}
@Override public List<Person> getPersons() throws RemoteException {
return persons;
}
};
然后将结果写入reply中返回给我们的客户端，需要注意的是，最后方法返回值是true，如果返回false的话，客户端会请求失败，到这里我们整个流程分析就已经结束，接下来我们做一个总结，先上个图
- 客户端通过asInterface(android.os.IBinder obj)得到代理对象Proxy
- 客户端调用Proxy的getPersons方法，该方法内执行transact方法向服务端 发送远程调用请求，并挂起客户端线程
- 服务端得到请求后执行onTransact方法，调用自身的getPersons方法拿到结果，将结果返回给客户端，唤醒客户端线程
