【Android - IPC】之AIDL簡介

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參考資料：

1、《Android開發藝術探索》第二章2.4.4

2、Android AIDL Binder架構解析：http://blog.csdn.net/lmj623565791/article/details/38461079

3、你真的理解AIDL中的in、out、inoutm麼：http://www.open-open.com/lib/view/open1469494342021.html

4、慕課網《AIDL-小白成長記》

 

1、 AIDL簡介

　　Android系統規定：每個應用程式獨自擁有一份虛擬機器，一個應用程式和另一個應用程式沒有辦法直接進行通訊，這樣保證了進程之內資料的安全性，也保證一個應用程式崩潰之後不會導致其他應用程式跟著崩潰。兩個進程如果想要通訊，只能通過Android系統底層進行通訊。

　　AIDL（Android Interface Definition Language，Android介面定義語言）是Android中的一種IPC（Inter-Process Communication，跨進程通訊）的方式，它允許我們編寫一個介面，作為用戶端和服務端通訊的橋樑。AIDL是Android基於IDL自己定義的一種用戶端和服務端交流的語言規範。

 

2、 AIDL使用方法

　　在這個章節中，我們通過一個執行個體學習AIDL的用法。

　　在這個執行個體中有服務端和用戶端，服務端有操作Book的功能，用戶端調用服務端的功能。

　　由於Book不是基礎資料型別 (Elementary Data Type)，因此想要讓Book在多進程之間傳遞，需要對Book進行序列化，代碼如下：

package my.itgungnir.aidl;import android.os.Parcel;import android.os.Parcelable;/** * Book實體類 */public class Book implements Parcelable {    private String booName;    private int pirce;    public Book(String booName, int pirce) {        this.booName = booName;        this.pirce = pirce;    }    protected Book(Parcel in) {        booName = in.readString();        pirce = in.readInt();    }    public static final Creator<Book> CREATOR = new Creator<Book>() {        @Override        public Book createFromParcel(Parcel in) {            return new Book(in);        }        @Override        public Book[] newArray(int size) {            return new Book[size];        }    };    @Override    public int describeContents() {        return 0;    }    @Override    public void writeToParcel(Parcel dest, int flags) {        dest.writeString(booName);        dest.writeInt(pirce);    }}

 

　　我們的思路是：在服務端中定義操作Book列表的方法（添加書籍、查詢所有書籍），然後在用戶端中遠程調用服務端的這兩個方法操作書籍。

　　下面提供這個執行個體的編寫代碼和詳細說明。

 

2.1、      AIDL介面的建立

　　首先來介紹一下AIDL介面的定義文法：

　　1、AIDL檔案支援的資料類型：

　　　　（1）基礎資料型別 (Elementary Data Type)（int、long、char、boolean、double等）；

　　　　（2）String和CharSequence；

　　　　（3）List：只支援ArrayList，裡面每個元素必須都能夠被AIDL支援；

　　　　（4）Map：只支援HashMap，裡面的每個元素必須都能夠被AIDL支援，包括key和value；

　　　　（5）Parcelable：所有實現了Parcelable介面的對象；

　　　　（6）AIDL：所有的AIDL介面本身也可以在AIDL檔案中使用。

　　2、自訂的Parcelable對象和AIDL對象必須要顯式import進來，不管它們是否和當前的AIDL檔案位於同一個包內。

　　3、如果AIDL檔案中用到了自訂的Parcelable對象，那麼必須重建立一個和它同名的AIDL檔案，並在其中聲明它為Parcelable類型。

　　4、AIDL介面的方法中，除了基本類型的參數，其他類型的參數都必須標上資料流向：in表示資料只能從用戶端流向服務端；out表示資料只能從服務端流向用戶端；inout表示資料可以在服務端和用戶端之間雙向流通。注意：基礎資料型別 (Elementary Data Type)預設且只能是in流向。

　　5、AIDL介面中只支援方法，不支援聲明靜態常量。

　　6、AIDL的包結構在服務端和用戶端要保持一致，否則運行會出錯，這是因為用戶端需要還原序列化服務端中和AIDL介面相關的所有類，如果類的完整路徑不一樣的話，就無法完成還原序列化，程式也就無法正常運行。

 

　　接下來我們來建立一個AIDL介面IBookManager.aidl，其中用到了Book類，因此我們還需要建立一個Book.aidl檔案。

　　Book.aidl檔案中的代碼如下：

package my.itgungnir.aidl;parcelable Book;

 

　　IBookManager.aidl檔案中的代碼如下：

package my.itgungnir.aidl;import my.itgungnir.aidl.Book;interface IBookManager {    List<Book> getBookList();    void addBook(in Book book);}

 

　　可以看到，這兩個AIDL檔案中的文法完全遵循上面說的AIDL文法。

 

2.2、      服務端的實現

　　定義了AIDL介面之後，我們就可以實現這個介面了。建立一個Service類BookManagerService，代碼如下：

import android.app.Service;import android.content.Intent;import android.os.Binder;import android.os.IBinder;import android.os.RemoteException;import android.support.annotation.Nullable;import java.util.ArrayList;import java.util.List;import my.itgungnir.aidl.Book;import my.itgungnir.aidl.IBookManager;/** * 定義服務端Service，實現AIDL介面 */public class BookManagerService extends Service {    private CopyOnWriteArrayList<Book> bookList = new CopyOnWriteArrayList<>();    private Binder binder = new IBookManager.Stub() {        @Override        public List<Book> getBookList() throws RemoteException {            return bookList;        }        @Override        public void addBook(Book book) throws RemoteException {            bookList.add(book);        }    };    @Override    public void onCreate() {        super.onCreate();        bookList.add(new Book("Android", 20));        bookList.add(new Book("iOS", 17));    }    @Nullable    @Override    public IBinder onBind(Intent intent) {        return binder;    }}

 

　　在這個類中，我們建立了一個Stub的對象，在這個對象的兩個方法中進行資料的處理，最後在onBind()方法中返回這個Stub。

　　編寫這個類的時候需要注意：這個類中我們並沒有使用ArrayList，而是一個CopyOnWriteArrayList類（這個類並不繼承自ArrayList）。這個CopyOnWriteArrayList支援是一種支援並發讀/寫的List。由於AIDL是在服務端的Binder線程池中執行的，因此當多個用戶端同時串連的時候，會存在多個線程同時訪問的情形，所以我們要在AIDL方法中處理線程同步，而CopyOnWriteArrayList可以自動進行線程同步。

　　另外，前面說道，AIDL中只支援ArrayList，但CopyOnWriteArrayList並不繼承自ArrayList，為什麼AIDL還是會支援呢？這是因為AIDL中所支援的是抽象的List，而List只是一個介面，因此雖然服務端返回的是CopyOnWriteArrayList，但是在Binder中會按照List的規範去訪問資料並最終形成一個新的ArrayList傳遞給用戶端。和這個類類似的是Map中的ConcurrentHashMap。

　　編寫完了Service類，我們需要在Manifest檔案中註冊這個Service，代碼如下：

<service android:name=".BookManagerService">    <intent-filter>        <action android:name="my.itgungnir.aidl.book_server" />        <category android:name="android.intent.category.DEFAULT" />    </intent-filter></service>

 

　　至此，服務端的代碼就編寫完成了。

 

2.3、      用戶端的實現

　　在用戶端，我們先要綁定服務端的服務，將服務端返回的Binder介面轉換成AIDL介面，然後就可以調用服務端的方法了。

　　需要注意的是，AIDL檔案和AIDL中用到的Parcelable類，在服務端和用戶端都需要有一份，且包路徑必須一致。

　　用戶端的MainActivity中的代碼如下：

import android.content.ComponentName;import android.content.Context;import android.content.Intent;import android.content.ServiceConnection;import android.os.IBinder;import android.os.RemoteException;import android.support.v7.app.AppCompatActivity;import android.os.Bundle;import android.util.Log;import java.util.List;import my.itgungnir.aidl.Book;import my.itgungnir.aidl.IBookManager;public class MainActivity extends AppCompatActivity {    private static final String TAG = "MainActivity";    private ServiceConnection connection = new ServiceConnection() {        @Override        public void onServiceConnected(ComponentName name, IBinder service) {            IBookManager manager = IBookManager.Stub.asInterface(service);            try {                // 查詢所有圖書                List<Book> bookList = manager.getBookList();                Log.i(TAG, "query book list: " + bookList.toString());                // 添加新書                Book newBook = new Book("Html", 40);                manager.addBook(newBook);                Log.i(TAG, "add book: " + newBook.toString());                // 查詢所有圖書                bookList = manager.getBookList();                Log.i(TAG, "query book list: " + bookList.toString());            } catch (RemoteException e) {                e.printStackTrace();            }        }        @Override        public void onServiceDisconnected(ComponentName name) {        }    };    @Override    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {        super.onCreate(savedInstanceState);        setContentView(R.layout.activity_main);        Intent intent = new Intent();        intent.setAction("my.itgungnir.aidl.book_server");        intent.setPackage("my.itgungnir.server");        bindService(intent, connection, Context.BIND_AUTO_CREATE);    }    @Override    protected void onDestroy() {        unbindService(connection);        super.onDestroy();    }}

 

　　由於這裡把服務端和用戶端放在兩個不同的Module中，因此需要為Intent對象設定package屬性為服務端的包名。

　　可以看到，在用戶端，我們調用了服務端的getBookList()方法，將儲存在服務端List中的Book對象擷取過來，並通過Log日誌列印到控制台。這樣，就可以在控制台中看到我們列印出來的資訊了，如下：

my.itgungnir.client I/MainActivity: query book list: [Book{booName=‘Android‘, pirce=20}, Book{booName=‘iOS‘, pirce=17}]my.itgungnir.client I/MainActivity: add book: Book{booName=‘Html‘, pirce=40}my.itgungnir.client I/MainActivity: query book list: [Book{booName=‘Android‘, pirce=20}, Book{booName=‘iOS‘, pirce=17}, Book{booName=‘Html‘, pirce=40}]

 

 

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