Android深入源码分析理解Aidl整体调用流程(雷惊风)

【Android深入源码分析理解Aidl整体调用流程(雷惊风)】相逢意气为君饮,系马高楼垂柳边。这篇文章主要讲述Android深入源码分析理解Aidl整体调用流程(雷惊风)相关的知识,希望能为你提供帮助。
2017年开始上班的第一天, 老不想工作了, 假期感觉还没开始就已经结束了, 唉, 时间就是这样, 新的一年开始了, 虽然很不想干正事, 没办法, 必须干起来, 因为后边的路还很长, 距离六十岁还很远。刚上班也没什么事, 复习一下之前的东西, 看了一下Aidl相关的知识, 仔细瞅了瞅Aidl的调用流程, 这里写篇文章整理一下, 帮助大家的同时, 自己也加深一下印象。对Aidl不太了解的童鞋可以先看一下我之前的一篇文章,
链接如下: http://blog.csdn.net/liuyonglei1314/article/details/54317902
案例下载链接: http://download.csdn.net/detail/liuyonglei1314/9734165

在上篇文章中我们已经说过了android中Aidl的简单应用及对象的传递方式, 还包含了在AS中进行Aidl开发会遇到的一些问题及决解方法, 本篇文章针对使用方法我们不在多说, 我们将以传递对象为例深入的剖析Aidl的详细调用流程, 继续以上文中传递Person对象为例展开, 通过本片文章的学习你会学到以下相关知识: 1.Aidl工作调用流程; 2.Aidl传递对象时修饰符in、out、inout的深入理解。3.对实现Parcelable接口对象中需要实现方法的深入理解。
首先看一下我们要传递对象的代码:

public class Person implements Parcelable { private String name; private int age; public Person() { }protected Person(Parcel in) { name = in.readString(); age = in.readInt(); }public static final Creator< Person> CREATOR = new Creator< Person> () { @ Override public Person createFromParcel(Parcel in) { return new Person(in); }@ Override public Person[] newArray(int size) { return new Person[size]; } }; public String getName() { return name; }public void setName(String name) { this.name = name; }public int getAge() { return age; }public void setAge(int age) { this.age = age; }@ Override public int describeContents() { return 0; }@ Override public void writeToParcel(Parcel dest, int flags) { dest.writeString(name); dest.writeInt(age); } public void readFromParcel(Parcel dest) { name = dest.readString(); age = dest.readInt(); }@ Override public String toString() { return " Person{" + " name= ' " + name + ' \\' ' + " , age= " + age + ' }' ; } }

Person类实现了parcelable接口, 有两个构造方法, 有name、age两个成员变量, 编译器可以帮我们生成一个static、final的CREATOR跟writeToParcel( ) 方法, 我们自己写readFromParcel( ) 方法, 这里切记顺序要与writeToParcel( ) 方法一直。
下边再看一下我们的.aidl文件代码:
import com.jason.aidl.aidldemo.Person; interface IMyAidlInterface { String inPerson(in Person p); String outPerson(out Person p); String inOutPerson(inout Person p); }

这里需要注意我们的Person也需要写对应的Person.aidl文件, 并在build.gradle中配置, 详细信息就不介绍了, 上篇文章中进行了详细讲解, 在这里看到了修饰符in、out、inout, 后文会做详细讲解。
我们继续看Aidl文件生成对应的.java文件的一个整体架构。缩略代码如下:

public interface IMyAidlInterface extends android.os.IInterface { /** * Local-side IPC implementation stub class. */ public static abstract class Stub extends android.os.Binder implements com.jason.aidl.aidldemo.IMyAidlInterface { private static final java.lang.String DESCRIPTOR = " com.jason.aidl.aidldemo.IMyAidlInterface" ; /** * Construct the stub at attach it to the interface. */ public Stub() { this.attachInterface(this, DESCRIPTOR); }/** * Cast an IBinder object into an com.jason.aidl.aidldemo.IMyAidlInterface interface, * generating a proxy if needed. */ public static com.jason.aidl.aidldemo.IMyAidlInterface asInterface(android.os.IBinder 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 { //... return super.onTransact(code, data, reply, flags); }private static class Proxy implements com.jason.aidl.aidldemo.IMyAidlInterface { 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 inPerson(com.jason.aidl.aidldemo.Person p) throws android.os.RemoteException { //... return _result; }@ Override public java.lang.String outPerson(com.jason.aidl.aidldemo.Person p) throws android.os.RemoteException { //... return _result; }@ Override public java.lang.String inOutPerson(com.jason.aidl.aidldemo.Person p) throws android.os.RemoteException { //... return _result; } }static final int TRANSACTION_inPerson = (android.os.IBinder.FIRST_CALL_TRANSACTION + 0); static final int TRANSACTION_outPerson = (android.os.IBinder.FIRST_CALL_TRANSACTION + 1); static final int TRANSACTION_inOutPerson = (android.os.IBinder.FIRST_CALL_TRANSACTION + 2); }public java.lang.String inPerson(com.jason.aidl.aidldemo.Person p) throws android.os.RemoteException; public java.lang.String outPerson(com.jason.aidl.aidldemo.Person p) throws android.os.RemoteException; public java.lang.String inOutPerson(com.jason.aidl.aidldemo.Person p) throws android.os.RemoteException; }



大致分为三部分, 一个interface( 最外层的类) 两个内部类( Stub、Proxy) , 先看interface, 它跟我们定义的.aidl文件名字相同, 继承了IInterface, 它的内容分为两部分: 一个内部类Stub及我们定义的Person抽象操作方法, 每一个都抛出RemoteException。接下来看他的内部类Stub,它是一个抽象类, 继承了Binder类, 实现了外层的Interface, 他比较重要的是一个asInterface( ) 方法和onTransact( ) 方法, 它还有一个static的内部类Proxy, 它也实现了最外层的Interface, 另外有一个需要传递Ibinder的构造函数, 还有就是与我们在Aidl类中定义的方法名称相同的方法。这就是我们生成的.java文件的一个大致的架构。由上边可知最外层Interface是IInterface的子类, 而Stub与Proxy是最外层Interface的实现类, Stub继承了Binder, 他们之间存在这样的关系。下面我们就对代码的调用流程进行详细讲解。
首先我们在应用Aidl时通过客户端绑定的方式来获取我们的IMyAidlInterface, 并通过它来调用服务端的方法进行通信, 如下代码:
private IMyAidlInterface mService; Intent intent = new Intent(); intent.setAction(" com.lyl.aidl" ); Intent intent1 = new Intent(createExplicitFromImplicitIntent(this, intent)); //兼容5.0以后版本 bindService(intent1, mServiceC, Context.BIND_AUTO_CREATE); ServiceConnection mServiceC = new ServiceConnection() { @ Override public void onServiceConnected(ComponentName name, IBinder service) { mService = IMyAidlInterface.Stub.asInterface(service); }@ Override public void onServiceDisconnected(ComponentName name) {} }; public void do(View v) { try { Person p1 = new Person(); p1.setName(" 刘大" ); p1.setAge(3); Person p2 = new Person(); p2.setName(" 赵二" ); p2.setAge(3); Person p3 = new Person(); p3.setName(" 张三" ); p3.setAge(3); tv.setText(" " + mService.inPerson(p1) + " \\n" + mService.outPerson(p2) + " \\n" + mService.inOutPerson(p3)); } catch (RemoteException e) { e.printStackTrace(); } }

上边代码通过IMyAidlInterface.Stub.asInterface(service)获取了我们的IMyAidlInterface,do( ) 方法中通过它才调用了我们服务端的代码, 那我们先看一下这个asInterface方法中的参数是什么, 我们知道当通过绑定的方式获取的binder是我们在服务中的onBind( ) 方法中返回的, 看一下我们服务端的代码:
public class MyAidlService extends Service {@ Override public int onStartCommand(Intent intent, int flags, int startId) { Log.i(" Log_LYL" , " Onstart" ); return super.onStartCommand(intent, flags, startId); }@ Override public IBinder onBind(Intent intent) { return stub; }IMyAidlInterface.Stub stub = new IMyAidlInterface.Stub() {@ Override public String inPerson(Person p) throws RemoteException { ... }@ Override public String outPerson(Person p) throws RemoteException { ... }@ Override public String inOutPerson(Person p) throws RemoteException { ... } }; }

通过以上服务端代码可以知道我们返回的是一个stub 事例, 而它是我们的.aidl文件自动生成的.java文件中Stub的一个实例对象。现在我们知道IMyAidlInterface.Stub.asInterface(service)中的service是编译器为我们生成的.java文件的一个实例。我们接着看IMyAidlInterface中Stub.asInterface(service)方法, 代码如下:
public static com.jason.aidl.aidldemo.IMyAidlInterface asInterface(android.os.IBinder obj) { if ((obj = = null)) { return null; } android.os.IInterface iin = obj.queryLocalInterface(DESCRIPTOR); if (((iin != null) & & (iin instanceof com.jason.aidl.aidldemo.IMyAidlInterface))) { return ((com.jason.aidl.aidldemo.IMyAidlInterface) iin); } return new com.jason.aidl.aidldemo.IMyAidlInterface.Stub.Proxy(obj); }

因为我们的Stub类继承了Binder, Binder实现了Ibinder接口, 所以传递Stub的实例在这里没问题。上述代码首先判断了obj是否为空, 不为空往下走, 第二个if判断是在判断通过obj获取的iin是否属于当前程序运行的进程, 如果是, 直接返回, 这里也就是说我们要调用的服务与我们当前程序在同一进程, 不需要远程通信, 直接调用就行。如果不是可以看见系统新生成了一个Proxy对象实例, 并把我们的stub实例对象传递进去, 看一下Proxy的构造函数, 代码如下:
private android.os.IBinder mRemote; Proxy(android.os.IBinder remote) { mRemote = remote; }

可以看到通过构造函数将Stub实例又一次传到了Proxy中并赋值给mRemote, mRemote也变成了Stub实例。
到这里绑定服务获取ImyAidlInterface对象就介绍完了, 做一下总结: 通过绑定的方式获取到了在服务端的系统生成的.aidl文件对应的.java文件中子类Stub的一个实例, 调用Stub类中的asInterface( ) 方法判断Stub实例所在进程与当前进程是否为同一个, 是直接可以操作, 不是生成一个Proxy实例并将Stub传入。
下面我们看一下调用代码实现:
public void do(View v) { try { Person p1 = new Person(); p1.setName(" 刘大" ); p1.setAge(3); Person p2 = new Person(); p2.setName(" 赵二" ); p2.setAge(3); Person p3 = new Person(); p3.setName(" 张三" ); p3.setAge(3); tv.setText(" " + mService.inPerson(p1) + " \\n" + mService.outPerson(p2) + " \\n" + mService.inOutPerson(p3)); } catch (RemoteException e) { e.printStackTrace(); } }

我们首先分析第一个inPerson( p1) ; 这个方法我们在定义时的修饰符为in, 及String inPerson(in Person p); 下边我们看一下它的实现过程, 通过上边的介绍可以知道mService如果不是在同一个进程中是返回的Proxy对象实例, 那么我们就进入Proxy中查找对应的方法, 代码如下:
@ Override public java.lang.String inPerson(com.jason.aidl.aidldemo.Person p) 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); if ((p != null)) { _data.writeInt(1); p.writeToParcel(_data, 0); } else { _data.writeInt(0); } mRemote.transact(Stub.TRANSACTION_inPerson, _data, _reply, 0); _reply.readException(); _result = _reply.readString(); } finally { _reply.recycle(); _data.recycle(); } return _result; }

可以看到系统生成了_data、_reply两个Parcel类型的对象, 然后操作_data, 写入Token, 判断如果传入的Person对象不为空写入了一个1, 接下来调用了person类的writeToParcel( ) 方法, 传入了_data, 咦, 注意这里, 我们就知道了实现Parcelable接口时的writeToParcel( ) 方法在这里会用到。好的, 我们跟进看一下, 代码如下:
@ Override public void writeToParcel(Parcel dest, int flags) { dest.writeString(name); dest.writeInt(age); }

这一步看来就是给_data赋值, 将我们从开始调用inPerson(com.jason.aidl.aidldemo.Person p)p实例中的值以writeString、writeInt的方式保存到_data中, 如果传入的p为null则写入一个0。继续往下走, 我标红的那句是重点, 也是这句进行了binder通信, 关于binder通讯机制有很多很多东西, 由于本人能力有限在这里就不多讲了, 感兴趣的可以去了解一下。通过前边可以知道mRemote为asInterface方法传入的service, 及Stub实例, 而Stub中根本没有transact( ) 方法, 而它是Binder的子类, 好, 我们去Binder中找, 还真有:
public final boolean transact(int code, Parcel data, Parcel reply, int flags) throws RemoteException { if (false) Log.v(" Binder" , " Transact: " + code + " to " + this); if (data != null) { data.setDataPosition(0); } boolean r = onTransact(code, data, reply, flags); if (reply != null) { reply.setDataPosition(0); } return r; }

可以看到, 在这里调用了onTransact(code, data, reply, flags); 我们知道在Stub类中我们实现了这个方法, 我们看一下Stub类中的这个方法:
@ 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_inPerson: { data.enforceInterface(DESCRIPTOR); com.jason.aidl.aidldemo.Person _arg0; if ((0 != data.readInt())) { _arg0 = com.jason.aidl.aidldemo.Person.CREATOR.createFromParcel(data); } else { _arg0 = null; } java.lang.String _result = this.inPerson(_arg0); reply.writeNoException(); reply.writeString(_result); return true; }} return super.onTransact(code, data, reply, flags); }

在这里我们只摘取了inPerson( ) 方法相关内容, 先了解一下传入的四个参数: 1.code 每一个方法对应一个code, 我们定义了多少方法就会有多少code, 通过它来做不同处理; 2.data、reply为在proxy对应方法中生成的两个Parcel对象; 3.flags 一般为1, 这个不用管先。 首先通过code找到对应方法的操作, 判断data中写入的int值是否为0, 不为0说明之前的p不为null, 并且已经存入到data中, 调用Person中的CREATOR的createFromParcel( ) 方法, 咦, 这里又用到了Parcelable的东西。看一下这个方法:
public static final Creator< Person> CREATOR = new Creator< Person> () { @ Override public Person createFromParcel(Parcel in) { return new Person(in); } @ Override public Person[] newArray(int size) { return new Person[size]; } }; protected Person(Parcel in) { name = in.readString(); age = in.readInt(); }

可以看到, 系统在这里创建了一个Person实例, 传入了我们之前的data( 保存有person信息) , 并将data中的信息赋值给新的person对象。回到Stub类的onTransace( ) 方法中继续往下看:

java.lang.String _result = this.inPerson(_arg0); reply.writeNoException(); reply.writeString(_result); return true;


接着系统调用了this.inPerson(_arg0)方法, _arg0为上边通过createFromParcel( ) 方法新生成的person( 包含传递过来的person值) 对象, 我们知道Stub为抽象类, 他实现了我们外层的Interface类, 但是没有实现inPerson( ) 方法, 那么我们就需要它的子类实现, 而我们的mRemote.transace( ) 中的mRemote就是服务端返回的Stub的一个实现子类, 也就是说这里调用的this.inPerson(_arg0)方法实际是调用了服务端的那个Stub实现类里边的inPerson()方法, 看一下我们之前服务端的inPerson()方法的具体实现:
@ Override public String inPerson(Person p) throws RemoteException { String old = " name:" + p.getName() + " age:" + p.getAge(); Log.d(" Log_LYL:iPerson_" , old); p.setName(" 李四" ); p.setAge(13); return " name:" + p.getName() + " age:" + p.getAge(); }

通过以上分析, 大家就知道了这里的 Log.d(" Log_LYL:iPerson_" , old); 是为什么有值了, 因为我们一开始就将传入的person值附到了Parcel类型的data中了, 然后又通过createFromParcel( ) 方法将data中的值付给了新的person对象。 然后回到Stub类的onTransace( ) 方法, 会看到调用了reply.writeNoException(); reply.writeString(_result); 两个方法, 将服务端处理完后返回的信息写入了reply中。最后return。再回到Proxy类中的inPerson( ) 方法中:
mRemote.transact(Stub.TRANSACTION_inPerson, _data, _reply, 0); _reply.readException(); _result = _reply.readString(); } finally { _reply.recycle(); _data.recycle(); } return _result;

将服务端返回的信息读出来并付给_result, 最后返回, 这样我们在activity中就可以得到服务端处理后的结果了, 到现在为止, 我们就应该明白了, 通过in修饰符传递person后服务端生成了新的person对象, 并对新person对象进行处理, 这样的话无论服务端如何修改person对象我们客户端的person对象是不会受任何影响的, 为什么, 因为不是一个对象。这就是in操作符。
下面我们分析一下out操作符, 直接看代码:
String outPerson(out Person p); //.aidl文件中定义; mService.outPerson(p2)//客户端调用;

我们在客户端直接通过绑定时返回的Stub实例调用outPerson( ) 方法, 通过上边对inPerson( ) 方法的介绍我们知道不是同一个进程中的会最终调用到Proxy中相应的方法中, 那我们直接看Proxy中代码:
@ Override public java.lang.String outPerson(com.jason.aidl.aidldemo.Person p) 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_outPerson, _data, _reply, 0); _reply.readException(); _result = _reply.readString(); if ((0 != _reply.readInt())) { p.readFromParcel(_reply); } } finally { _reply.recycle(); _data.recycle(); } return _result; }

有了上边对inPerson( ) 方法的了解这个相对就简单多了, 同样生成两个Parcel对象, 作用相同, 不同的是用out修饰后没有对传入的p做null判断, 也没有取值保存到data中, 而是直接调用了mRemote.transact(Stub.TRANSACTION_outPerson, _data, _reply, 0)方法, 那好, 通过前边我们直接去Stub中找onTransact( ) 方法吧:
case TRANSACTION_outPerson: { data.enforceInterface(DESCRIPTOR); com.jason.aidl.aidldemo.Person _arg0; _arg0 = new com.jason.aidl.aidldemo.Person(); java.lang.String _result = this.outPerson(_arg0); reply.writeNoException(); reply.writeString(_result); if ((_arg0 != null)) { reply.writeInt(1); _arg0.writeToParcel(reply, android.os.Parcelable.PARCELABLE_WRITE_RETURN_VALUE); } else { reply.writeInt(0); } return true; }

我们只要out方法相关信息, 这里系统通过new Person( ) 的方式创建了一个person对象实例赋值个_arg0,这个对象与我们调用时传进来的对象没有一点关系, 然后直接调用了this.outPerson()方法, 通过inPerson( ) 的介绍我们就知道这里直接调用了服务端outPerson( ) 实现:
@ Override public String outPerson(Person p) throws RemoteException { //这里的p是空的, 因为在IMyAidlInterface的Stub类中onTransact( ) 方法中没有写入; // _arg0 = new com.jason.aidl.aidldemo.Person(); //java.lang.String _result = this.outPerson(_arg0); String old = " name:" + p.getName() + " age:" + p.getAge(); Log.d(" Log_LYL:outPerson_" , old); p.setName(" 周六" ); p.setAge(20); return " name:" + p.getName() + " age:" + p.getAge(); }

这里可以知道old是没有赋值的, 下面赋值return, 回到Stub中:

java.lang.String _result = this.outPerson(_arg0); reply.writeNoException(); reply.writeString(_result); if ((_arg0 != null)) { reply.writeInt(1); _arg0.writeToParcel(reply, android.os.Parcelable.PARCELABLE_WRITE_RETURN_VALUE); } else { reply.writeInt(0); } return true;


将处理结果写入reply中, 判断_arg0是否为null, 不是, 写入1, 这里又一次用到了writeToParcel( ) 方法, 通过上边inPerson( ) 方法介绍可知这里是将_arg0的值付给reply; 如果为null, reply中赋值0。回到Proxy中:
try { _data.writeInterfaceToken(DESCRIPTOR); mRemote.transact(Stub.TRANSACTION_outPerson, _data, _reply, 0); _reply.readException(); _result = _reply.readString(); if ((0 != _reply.readInt())) { p.readFromParcel(_reply); } } finally { _reply.recycle(); _data.recycle(); } return _result;

执行完transact( ) 方法后从_reply中读出服务端操作返回结果, 判断写入的int值, 如果不为0, 说明_reply中写入了服务端产生的person信息, 则将通过readFromParcel( ) 方法将新的_reply中保存的服务端的person信息写入到客户端传入的p中, 这样客户端就收到了服务端的person信息。总结一下out修饰符, 即使我们在服务端将p的值写好, 服务端也不会接收我们的客户端信息, 可以说服务端根本不关系客户端传入的信息, 服务端通过new Person( ) 方式产生新对象, 并返回给客户端, 客户端的p通过readFromParcel( ) 方法获得服务端值, 并没有做对象的交换。
下边看一下inout修饰符代码:

String inOutPerson(inout Person p); //.aidl文件中; mService.inOutPerson(p3); //客户端调用;

同样看一下Proxy中相应方法:
@ Override public java.lang.String inOutPerson(com.jason.aidl.aidldemo.Person p) 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); if ((p != null)) { _data.writeInt(1); p.writeToParcel(_data, 0); } else { _data.writeInt(0); } mRemote.transact(Stub.TRANSACTION_inOutPerson, _data, _reply, 0); _reply.readException(); _result = _reply.readString(); if ((0 != _reply.readInt())) { p.readFromParcel(_reply); } } finally { _reply.recycle(); _data.recycle(); } return _result; }


case TRANSACTION_inOutPerson: { data.enforceInterface(DESCRIPTOR); com.jason.aidl.aidldemo.Person _arg0; if ((0 != data.readInt())) { _arg0 = com.jason.aidl.aidldemo.Person.CREATOR.createFromParcel(data); } else { _arg0 = null; } java.lang.String _result = this.inOutPerson(_arg0); reply.writeNoException(); reply.writeString(_result); if ((_arg0 != null)) { reply.writeInt(1); _arg0.writeToParcel(reply, android.os.Parcelable.PARCELABLE_WRITE_RETURN_VALUE); } else { reply.writeInt(0); } return true; }

可以看到在inout修饰符时判断了传入的p对象, 也就是说服务端接收了保存了客户端的p对象, 操作类似与in修饰符, 也是通过Person.CREATOR.createFromParcel(data)创建新对象, 在Proxy中同样判断了_reply中写入的int值, 也就是说, 客户端也能收到服务端对对象的修改, 也就是说, inout操作符是int、out操作符的合体。到这里相信大家已经明白in、out、inout操作符的区别了, 并且连实现都明白了。
到现在今天要跟大家分享的东西就写完了, 相信您看完这篇文章会对Android中的Aidl有一个新的了解, 对in、out、inout修饰也明白了, 对实现Parcelable接口有了新的认识, 如果是这样, 那我这篇文章就没白写, 谢谢大家。



    推荐阅读