Android - IPC之AIDL简介 _Android

时人不识凌云木，直待凌云始道高。这篇文章主要讲述Android - IPC之AIDL简介相关的知识，希望能为你提供帮助。
参考资料：
1、《android开发艺术探索》第二章2.4.4
2、Android AIDL Binder框架解析：http://blog.csdn.net/lmj623565791/article/details/38461079
3、你真的理解AIDL中的in、out、inoutm么：http://www.open-open.com/lib/view/open1469494342021.html
4、慕课网《AIDL-小白成长记》

1、 AIDL简介Android系统规定：每个应用程序独自拥有一份虚拟机，一个应用程序和另一个应用程序没有办法直接进行通信，这样保证了进程之内数据的安全性，也保证一个应用程序崩溃之后不会导致其他应用程序跟着崩溃。两个进程如果想要通信，只能通过Android系统底层进行通信。
AIDL（Android Interface Definition Language，Android接口定义语言）是Android中的一种IPC（Inter-Process Communication，跨进程通信）的方式，它允许我们编写一个接口，作为客户端和服务端通信的桥梁。AIDL是Android基于IDL自己定义的一种客户端和服务端交流的语言规范。

2、 AIDL使用方法【Android - IPC之AIDL简介】在这个章节中，我们通过一个实例学习AIDL的用法。
在这个实例中有服务端和客户端，服务端有操作Book的功能，客户端调用服务端的功能。
由于Book不是基本数据类型，因此想要让Book在多进程之间传递，需要对Book进行序列化，代码如下：

package my.itgungnir.aidl; import android.os.Parcel; import android.os.Parcelable; /** * Book实体类 */ 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); } }

我们的思路是：在服务端中定义操作Book列表的方法（添加书籍、查询所有书籍），然后在客户端中远程调用服务端的这两个方法操作书籍。
下面提供这个实例的编写代码和详细说明。

2.1、 AIDL接口的创建首先来介绍一下AIDL接口的定义语法：
1、AIDL文件支持的数据类型：
（1）基本数据类型（int、long、char、boolean、double等）；
（2）String和CharSequence；
（3）List：只支持ArrayList，里面每个元素必须都能够被AIDL支持；
（4）Map：只支持HashMap，里面的每个元素必须都能够被AIDL支持，包括key和value；
（5）Parcelable：所有实现了Parcelable接口的对象；
（6）AIDL：所有的AIDL接口本身也可以在AIDL文件中使用。
2、自定义的Parcelable对象和AIDL对象必须要显式import进来，不管它们是否和当前的AIDL文件位于同一个包内。
3、如果AIDL文件中用到了自定义的Parcelable对象，那么必须重新建一个和它同名的AIDL文件，并在其中声明它为Parcelable类型。
4、AIDL接口的方法中，除了基本类型的参数，其他类型的参数都必须标上数据流向：in表示数据只能从客户端流向服务端；out表示数据只能从服务端流向客户端；inout表示数据可以在服务端和客户端之间双向流通。注意：基本数据类型默认且只能是in流向。
5、AIDL接口中只支持方法，不支持声明静态常量。
6、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，就无法完成反序列化，程序也就无法正常运行。

接下来我们来创建一个AIDL接口IBookManager.aidl，其中用到了Book类，因此我们还需要创建一个Book.aidl文件。
Book.aidl文件中的代码如下：

package my.itgungnir.aidl; parcelable Book;

IBookManager.aidl文件中的代码如下：

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

可以看到，这两个AIDL文件中的语法完全遵循上面说的AIDL语法。

2.2、服务端的实现定义了AIDL接口之后，我们就可以实现这个接口了。创建一个Service类BookManagerService，代码如下：

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; /** * 定义服务端Service，实现AIDL接口 */ 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; } }

在这个类中，我们创建了一个Stub的对象，在这个对象的两个方法中进行数据的处理，最后在onBind()方法中返回这个Stub。
编写这个类的时候需要注意：这个类中我们并没有使用ArrayList，而是一个CopyOnWriteArrayList类（这个类并不继承自ArrayList）。这个CopyOnWriteArrayList支持是一种支持并发读/写的List。由于AIDL是在服务端的Binder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CopyOnWriteArrayList可以自动进行线程同步。
另外，前面说道，AIDL中只支持ArrayList，但CopyOnWriteArrayList并不继承自ArrayList，为什么AIDL还是会支持呢？这是因为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形成一个新的ArrayList传递给客户端。和这个类类似的是Map中的ConcurrentHashMap。
编写完了Service类，我们需要在Manifest文件中注册这个Service，代码如下：

< 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，服务端的代码就编写完成了。

2.3、客户端的实现在客户端，我们先要绑定服务端的服务，将服务端返回的Binder接口转换成AIDL接口，然后就可以调用服务端的方法了。
需要注意的是，AIDL文件和AIDL中用到的Parcelable类，在服务端和客户端都需要有一份，且包路径必须一致。
客户端的MainActivity中的代码如下：

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 { // 查询所有图书 List< Book> bookList = manager.getBookList(); Log.i(TAG, "query book list: " + bookList.toString()); // 添加新书 Book newBook = new Book("Html", 40); manager.addBook(newBook); Log.i(TAG, "add book: " + newBook.toString()); // 查询所有图书 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(); } }

由于这里把服务端和客户端放在两个不同的Module中，因此需要为Intent对象设置package属性为服务端的包名。
可以看到，在客户端，我们调用了服务端的getBookList()方法，将存储在服务端List中的Book对象获取过来，并通过Log日志打印到控制台。这样，就可以在控制台中看到我们打印出来的信息了，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}]