一、前言
在上一篇博客Android IPC机制(二):AIDL的基本使用方法中,笔者讲述了安卓进程间通讯的一个主要方式,利用AIDL进行通讯,并介绍了AIDL的基本使用方法。其实AIDL方式利用了Binder来进行跨进程通讯,Binder是Android中的一种跨进程通讯方式,其底层实现原理比较复杂,限于笔者水平,不能展开详谈,所以这篇文章主要谈谈以AIDL为例,谈谈Binder的使用方法。
二、原理
上一篇文章中创建了一个IMyAidl.aidl文件,即接口文件,随即编译了该文件,生成了一个.java文件,该文件在gen目录下:
打开该文件,得到如下代码:
-
<span style= "font-size:18px;"> /*
-
* This file is auto-generated. DO NOT MODIFY.
-
* Original file: G:\\Android\\Project\\MyAidl\\app\\src\\main\\aidl\\com\\chenyu\\service\\IMyAidl.aidl
-
*/
-
package com.chenyu.service;
-
-
public interface IMyAidl extends android.os.IInterface {
-
/**
-
* Local-side IPC implementation stub class.
-
*/
-
public static abstract class Stub extends android.os.Binder implements com.chenyu.service.IMyAidl {
-
......
-
-
public void addPerson(com.chenyu.service.Person person) throws android.os.RemoteException;
-
-
public java.util.List<com.chenyu.service.Person> getPersonList() throws android.os.RemoteException;</span>
-
}
(1)从大体上看,该java文件是一个接口,继承了IInterface接口,接着,声明了一个静态内部抽象类:Stub,然后是两个方法,可以看到,这两个方法分别是原IMyAidl.aidl文件内声明的两个方法。
(2)我们看回Stub类,它继承了Binder,同时实现了IMyAidl。这个类实现了自己的接口!那么可想而知,该接口所声明的addPerson,getPersonList方法,将会在Stub类得到实现,具体如何实现,我们展开Stub类:
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public static abstract class Stub extends android.os.Binder implements com.chenyu.service.IMyAidl {
-
private static final java.lang.String DESCRIPTOR = "com.chenyu.service.IMyAidl";
-
-
/**
-
* Construct the stub at attach it to the interface.
-
*/
-
public Stub() {<span style= "white-space:pre"> </span> //①
-
this.attachInterface( this, DESCRIPTOR);
-
}
-
-
/**
-
* Cast an IBinder object into an com.chenyu.service.IMyAidl interface,
-
* generating a proxy if needed.
-
*/
-
public static com.chenyu.service. IMyAidl asInterface(android.os.IBinder obj) { //②
-
if ((obj == null)) {
-
return null;
-
}
-
android.os.IInterface iin = obj.queryLocalInterface(DESCRIPTOR);
-
if (((iin != null) && (iin instanceof com.chenyu.service.IMyAidl))) {
-
return ((com.chenyu.service.IMyAidl) iin);
-
}
-
return new com.chenyu.service.IMyAidl.Stub.Proxy(obj);
-
}
-
-
-
public android.os. IBinder asBinder() {<span style= "white-space:pre"> </span> //③
-
return this;
-
}
-
-
-
public boolean onTransact(int code, android.os.Parcel data, android.os.Parcel reply, int flags) throws android.os.RemoteException {<span style= "white-space:pre"> </span> //④
-
switch (code) {
-
case INTERFACE_TRANSACTION: {
-
reply.writeString(DESCRIPTOR);
-
return true;
-
}
-
case TRANSACTION_addPerson: {
-
data.enforceInterface(DESCRIPTOR);
-
com.chenyu.service.Person _arg0;
-
if (( 0 != data.readInt())) {
-
_arg0 = com.chenyu.service.Person.CREATOR.createFromParcel(data);
-
} else {
-
_arg0 = null;
-
}
-
this.addPerson(_arg0);
-
reply.writeNoException();
-
return true;
-
}
-
case TRANSACTION_getPersonList: {
-
data.enforceInterface(DESCRIPTOR);
-
java.util.List<com.chenyu.service.Person> _result = this.getPersonList();
-
reply.writeNoException();
-
reply.writeTypedList(_result);
-
return true;
-
}
-
}
-
return super.onTransact(code, data, reply, flags);
-
}
-
-
private static class Proxy implements com.chenyu.service.IMyAidl {<span style= "white-space:pre"> </span> //⑤
-
...
-
}
-
-
static final int TRANSACTION_addPerson = (android.os.IBinder.FIRST_CALL_TRANSACTION + 0); //⑥
-
static final int TRANSACTION_getPersonList = (android.os.IBinder.FIRST_CALL_TRANSACTION + 1);
-
}
①Stub()构造方法:此方法调用了父类Binder的attachInterface()方法,将当前的Interface与Binder联系起来,由于传递了DESCRIPTOR这个参数,唯一标识了当前Interface。
②asInterface(IBinder obj) :静态方法,传递了一个接口对象,该对象从哪里传递进来的呢?我们来看看上一章博客的客户端代码:
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public void onServiceConnected(ComponentName name, IBinder service) {
-
Log.d( "cylog", "onServiceConnected success");
-
iMyAidl=IMyAidl.Stub.asInterface(service);
-
-
}
-
public static com.chenyu.service. IMyAidl asInterface(android.os.IBinder obj) {
-
if ((obj == null)) {
-
return null;
-
}
-
android.os.IInterface iin = obj.queryLocalInterface(DESCRIPTOR);
-
if (((iin != null) && (iin instanceof com.chenyu.service.IMyAidl))) {
-
return ((com.chenyu.service.IMyAidl) iin);
-
}
-
return new com.chenyu.service.IMyAidl.Stub.Proxy(obj);
-
}
-
/**
-
* Attempt to retrieve a local implementation of an interface
-
* for this Binder object. If null is returned, you will need
-
* to instantiate a proxy class to marshall calls through
-
* the transact() method.
-
*/
-
public IInterface queryLocalInterface(String descriptor);
③asBinder():此方法用于返回当前对象本身。
④onTransact(int code,Parcel data,Parcel reply,int flags):该方法一般运行在服务端中的Binder线程池中,即远程请求会在该方法得到处理。传递的code值用于判断客户端的请求目标,是addPerson或者是getPersonList。我们以请求目标为addPerson()为例分析一下,提取其主要函数体如下:
-
case TRANSACTION_addPerson: {
-
data.enforceInterface(DESCRIPTOR);
-
com.chenyu.service.Person _arg0;
-
if (( 0 != data.readInt())) {
-
_arg0 = com.chenyu.service.Person.CREATOR.createFromParcel(data);
-
} else {
-
_arg0 = null;
-
}
-
this.addPerson(_arg0);
-
reply.writeNoException();
-
return true;
-
}
-
private IBinder iBinder= new IMyAidl.Stub() {
-
-
public void addPerson(Person person) throws RemoteException {
-
persons.add(person);
-
}
-
-
-
public List<Person> getPersonList() throws RemoteException {
-
return persons;
-
}
-
};
好了,回到当前的类,我们继续往下看:
⑤private static class Proxy:这里又出现了一个私有的静态内部类,关于这个类将在接下来详细讲述。
⑥最后两行代码分别是两个常量,标志了两个方法,即上面提到的code值。
(4)Proxy类,也实现了IMyAidl接口,同时实现了addPerson和getPersonList的方法。而Proxy类在哪里被实例化的呢?是上面(3)②中,当客户端与服务端不在同一个进程的时候,就会实例化这个代理类,并返回给客户端。什么叫做代理类呢?所谓代理,即一个中介,客户端拿到的实例,能操作服务端的部分功能,让客户端以为自己已经拿到了服务端的实例,其实不是,只是拿到服务端的一个代理而已。接下来我们展开该类,看看内部:
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private static class Proxy implements com.chenyu.service.IMyAidl {
-
private android.os.IBinder mRemote;
-
-
Proxy(android.os.IBinder remote) {
-
mRemote = remote;
-
}
-
-
-
public android.os. IBinder asBinder() {
-
return mRemote;
-
}
-
-
public java.lang. String getInterfaceDescriptor() {
-
return DESCRIPTOR;
-
}
-
-
-
public void addPerson(com.chenyu.service.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();
-
}
-
}
-
-
-
public java.util.List<com.chenyu.service.Person> getPersonList() throws android.os.RemoteException {
-
android.os.Parcel _data = android.os.Parcel.obtain();
-
android.os.Parcel _reply = android.os.Parcel.obtain();
-
java.util.List<com.chenyu.service.Person> _result;
-
try {
-
_data.writeInterfaceToken(DESCRIPTOR);
-
mRemote.transact(Stub.TRANSACTION_getPersonList, _data, _reply, 0);<span style= "white-space:pre"> </span> //①
-
_reply.readException();
-
_result = _reply.createTypedArrayList(com.chenyu.service.Person.CREATOR);
-
} finally {
-
_reply.recycle();
-
_data.recycle();
-
}
-
return _result;
-
}
-
}
至此,对于IPC的方式之一——AIDL的原理已经剖析完毕,接下来总结一下:
1、客户端发出绑定请求,服务端和客户端绑定在同一个Binder上。客户端执行asInterface()方法,如果客户端和服务端处于同一进程,则直接返回服务端的Stub对象本身,如果处于不同进程,则返回的是Stub.proxy代理类对象。
2、客户端发送远程请求(addPerson或者getPersonList),此时客户端线程挂起,Binder拿到数据后,对数据进行处理如在不同进程,会把数据写入Parcel,调用Transact方法。
3、触发onTransact方法,该方法运行在Binder线程池,方法中会调用到服务端实现的接口方法,当数据处理完毕后,返回reply值,经过Binder返回客户端,此时客户端线程被唤醒。
三、优化
最后说一说如何优化AIDL,上面提到,客户端发送请求后,会被挂起,这意味着,如果处理数据的时间过长,那么该线程就一直等不到唤醒,这是很严重的,如果在UI线程发送请求,会直接导致ANR,所以我们需要在子线程发送异步请求,这样才能避免ANR。还有一点,Binder可能是意外死亡的,如果Binder意外死亡,那么子线程可能会一直挂起,所以我们要启用重新连接服务。有两个方法,一个是给Binder设置DeathRecipient监听,另一个是在onServiceDisconnected中重连服务。
参考书籍:《Android 开发艺术探索》 任玉刚著,2015年9月第一版