Android中AIDL详细分析-原创手记-慕课网

AIDL是什么

AIDL英文全称Android Interface Definition Language，中文Android接口定义语言，在Android中，
AIDL定义了程序访问接口，并将对象进行序列化，通过该接口，使得进程间采用IPC(进程间通信机制，比如binder)
进行交互、传输数据。

AIDL应用场合

a. 在不同应用程序之间，如果客户端需要访问服务端，并且想要处理多线程任务时，采用AIDL；
b. 如果不需要进行跨进程通信，就可以不使用AIDL，比如绑定本地服务，只需继承binder，在
onBind中返回一个binder对象即可；
c. 如果要跨进程通信，但又不需要多线程操作，就使用Messenger方式，实际上Messenger也是基于AIDL的，
只是把AIDL作为底层使用了。Messenger方式中所有的消息存放在一个队列中，每次只允许一个消息待处理。
如果想让服务能够处理多个请求，就使用AIDL。

AIDL和bindservice（又称为bound services）之间的关系

bindservice一般分为两种情况：绑定本地服务；绑定远程服务。
本地服务就是同一个进程中即同一个应用程序中，绑定远程服务指不同进程中，即不同应用程序中。
AIDL一般用在绑定远程服务中，因为这涉及到跨进程操作，需要通过AIDL定义统一接口，传输序列化数据。
注意：大部分应用程序不应该用AIDL来创建bindservice服务，因为多线程处理，让代码变得复杂，不易维护，特殊情况下才使用AIDL。(参考Android官方文档)

创建AIDL服务分为三步：
创建.aidl文件
实现aidl接口
客户端获取接口
为了更加清晰地描述这个过程，本文给出一个实例辅助分析。

案例

定义一个aidl接口displayInformation，用来显示个人的姓名和年龄信息
左边是服务端，右边是客户端，对比红色方框内的内容，aidl包中的文件结构都是一样的。

案例源码下载地址：http://yunpan.cn/cLippY2ib7RHH 访问密码 9ebb
a. 创建接口(创建aidl文件)

创建服务端IPersonInformation.aidl文件，包含一个displayInformation方法，显示个人的姓名和年龄

package com.example.person.aidl;

import com.example.person.aidl.Person;

interface IPersonInformation

{

String displayInformation(in Person requester);

}

接口前面不能加访问权限修饰符public、private等。因为displayInformation传递的参数是对象，属于非基本数据类型，需要加上in、out、inout修饰符，其含义是：

如果在客户端输入本地数据，服务端接受数据，就用in修饰符；

如果在客户端接收数据，服务端把本地修改后的数据向客户端传输，就用out修饰符；

如果同时满足in和out，就用inout修饰。

本文中定义的接口displayInformation从客户端接收数据，在服务端组合后返回给客户端，客户端相当于输入，服务端是输出，用in修饰符，即：

1	String displayInformation(in Person requester);

除了原始基本数据类型(int, long, char, boolean等)、String 、CharSequence以及包含基本数据类型的list和map外，都需要用import语句把对象引用过来，因为person是对象类型，因此用import引入。

一般情况下，Android中远程接口类型名称都用大写的I开头加上接口的名字，这并不是硬性要求，但为了维护程序风格，这样写可读性较高。因为aidl接口都实现IInterface，字母前缀I的含义是IInterface类，表示这是一个可以提供远程服务的类。

b. 实现接口

package com.example.person.service;

// This file is StockQuoteService2.java

import com.example.person.R;

import android.app.Notification;

import android.app.NotificationManager;

import android.app.PendingIntent;

import android.app.Service;

import android.content.Intent;

import android.os.IBinder;

import android.os.RemoteException;

import com.example.person.activity.TestActivity;

import com.example.person.aidl.Person;

import com.example.person.aidl.IPersonInformation;

public class PersonInformationService extends Service {

private NotificationManager notificationMgr;

public class IPersonInformationImpl extends IPersonInformation.Stub {

public String displayInformation(Person person)

throws RemoteException {

return "Hello " + person.getName() + "! Your age is: "

+ person.getAge();

}

@Override

public void onCreate() {

super.onCreate();

notificationMgr = (NotificationManager) getSystemService(NOTIFICATION_SERVICE);

displayNotificationMessage("onCreate() called in StockQuoteService2");

}

@Override

public void onDestroy() {

displayNotificationMessage("onDestroy() called in StockQuoteService2");

// Clear all notifications from this service

notificationMgr.cancelAll();

super.onDestroy();

}

public int onStartCommand(Intent intent, int flags, int startId) {

return super.onStartCommand(intent, flags, startId);

}

@Override

public IBinder onBind(Intent intent) {

displayNotificationMessage("onBind() called in StockQuoteService2");

return new IPersonInformationImpl();

}

private void displayNotificationMessage(String message) {

Notification notification = new Notification(R.drawable.emo_im_happy,

message, System.currentTimeMillis());

PendingIntent contentIntent = PendingIntent.getActivity(this, 0,

new Intent(this, TestActivity.class), 0);

notification.setLatestEventInfo(this, "StockQuoteService2", message,

contentIntent);

notification.flags = Notification.FLAG_NO_CLEAR;

notificationMgr.notify(R.id.app_notification_id, notification);

}

主要实现核心代如下：

public class IPersonInformationImpl extends IPersonInformation.Stub {

public String displayInformation(Person person)

throws RemoteException {

return "Hello " + person.getName() + "! Your age is: "

+ person.getAge();

}

实现类名为IPersonInformationImpl，继承了IPersonInformation.Stub，IPersonInformation.Stub是一个binder接口，如果在eclipse中建立好aidl文件后，编译时会自动生成与aidl同名的java文件IPersonInformation.java，displayInformation为实现的方法。注意，该接口需要Person类，因此还必须把perons类接口文件import进来才能自动生成IPersonInformation.java，下文会提到Person类。

因为传输的对象为Person，非基本数据类型，需要对其序列化，Android中用Parcelable接口来实现，之所以用Parcelable接口，是因为更快、性能更好，Android中进程间通信中大量使用Parcelable接口。

package com.example.person.aidl;

import android.os.Parcel;

import android.os.Parcelable;

public class Person implements Parcelable {

private int age;

private String name;

public static final Parcelable.Creator<Person> CREATOR =

new Parcelable.Creator<Person>() {

public Person createFromParcel(Parcel in) {

return new Person(in);

}

public Person[] newArray(int size) {

return new Person[size];

}

};

public Person() {

}

private Person(Parcel in) {

readFromParcel(in);

}

@Override

public int describeContents() {

// TODO Auto-generated method stub

return 0;

}

@Override

public void writeToParcel(Parcel out, int flags) {

// TODO Auto-generated method stub

out.writeInt(age);

out.writeString(name);

}

public void readFromParcel(Parcel in) {

age = in.readInt();

name = in.readString();

}

public int getAge() {

return age;

}

public void setAge(int age) {

this.age = age;

}

public String getName() {

return name;

}

public void setName(String name) {

this.name = name;

}

Parcelable接口必须实现三个方法：

Parcelable.Creator // 用来产生Person对象

describeContents // 返回特殊对象类型，一般返回0

writeToParcel // 把数据写入到Parcel对象中，Parcel中文含义为包裹，形象地表明先把数据包装好，等待传输，在接收方接收后再解压包裹从中得到数据，起到安全性作用。

IPersonInformation.aidl在编译时需要用到待序列化对象Person，因此还需要创建Person.aidl文件，Person类没有具体方法，代码相对简单：

1 2	package com.example.person.aidl; parcelable Person;

Person类前加parcelable修饰符，表示这是一个待序列化对象。

在eclipse中编译会自动生成IPersonInformation.java，位于gen目录下，这样服务端文件创建成功。

c. 获取接口

客户端要获取服务端接口，先把aidl目录整体拷贝到客户端，

包名com.example.person.aidl也要一致，这个报名和AndroidManifest的包名不是一回事，前者就是文件目录，后者是APP的包名。

创建PersonClientActivity，继承于Activity：

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package com.example.personclient.activity;

import com.example.person.aidl.Person;

import com.example.personclient.R;

import com.example.person.aidl.IPersonInformation;

import android.app.Activity;

import android.content.ComponentName;

import android.content.Context;

import android.content.Intent;

import android.content.ServiceConnection;

import android.os.Bundle;

import android.os.IBinder;

import android.os.RemoteException;

import android.util.Log;

import android.view.View;

import android.view.View.OnClickListener;

import android.widget.Button;

import android.widget.Toast;

public class PersonClientActivity extends Activity {

protected static final String TAG = "StockQuoteClient2";

private IPersonInformation iPersonInformation = null;

private Button bindBtn;

private Button callBtn;

private Button unbindBtn;

private ServiceConnection serviceConnection = new ServiceConnection() {

@Override

public void onServiceConnected(ComponentName name, IBinder service) {

Log.v(TAG, "---------------service: " + service.getClass().toString());

iPersonInformation = IPersonInformation.Stub.asInterface(service);

Log.v(TAG, "---------------stockService: " + iPersonInformation.getClass().toString());

callService();

}

@Override

public void onServiceDisconnected(ComponentName name) {

iPersonInformation = null;

}

};

/** Called when the activity is first created. */

@Override

public void onCreate(Bundle savedInstanceState) {

super.onCreate(savedInstanceState);

setContentView(R.layout.main);

bindBtn = (Button) findViewById(R.id.bindBtn);

bindBtn.setOnClickListener(buttonClickListener);

callBtn = (Button) findViewById(R.id.callBtn);

callBtn.setOnClickListener(buttonClickListener);

callBtn.setEnabled(false);

unbindBtn = (Button) findViewById(R.id.unbindBtn);

unbindBtn.setOnClickListener(buttonClickListener);

unbindBtn.setEnabled(false);

}

OnClickListener buttonClickListener = new OnClickListener() {

@Override

public void onClick(View v) {

// TODO Auto-generated method stub

if (v.getId() == R.id.bindBtn) {

bindService(new Intent("com.example.person.PersonInformationService"), serviceConnection,

Context.BIND_AUTO_CREATE);

bindBtn.setEnabled(false);

callBtn.setEnabled(true);

unbindBtn.setEnabled(true);

} else if (v.getId() == R.id.callBtn) {

callService();

} else if (v.getId() == R.id.unbindBtn) {

unbindService(serviceConnection);

bindBtn.setEnabled(true);

callBtn.setEnabled(false);

unbindBtn.setEnabled(false);

}

};

private void callService() {

try {

Person person = new Person();

person.setAge(32);

person.setName("zhulf");

String response = iPersonInformation.displayInformation(person);

Toast.makeText(PersonClientActivity.this,

"Value get from service is: " + response,

Toast.LENGTH_SHORT).show();

} catch (RemoteException ee) {

Log.e("MainActivity", ee.getMessage(), ee);

}

核心代码为：

private ServiceConnection serviceConnection = new ServiceConnection() {

@Override

public void onServiceConnected(ComponentName name, IBinder service) {

Log.v(TAG, "---------------service: " + service.getClass().toString());

iPersonInformation = IPersonInformation.Stub.asInterface(service);

Log.v(TAG, "---------------stockService: " + iPersonInformation.getClass().toString());

callService();

}

@Override

public void onServiceDisconnected(ComponentName name) {

iPersonInformation = null;

}

};

1 2	bindService(new Intent("com.example.person.PersonInformationService"), serviceConnection, Context.BIND_AUTO_CREATE);

单击绑定按钮时调用binderservice把serviceConnection与PersonInformationService服务端绑定，当bindservice绑定成功后，系统会调用onServiceConnected方法，第二个参数service是一个IBinder接口对象，由服务端onBind方法返回给客户端的，IPersonInformation.Stub的asInterface返回一个客户端代理对象proxy，赋值给IPersonInformation对象，这样，客户端就获得了服务端接口。

d. 使用服务

既然客户端已经获得了服务端的接口对象，那么就可以调用服务端的方法来得到服务。

Person person = new Person();

person.setAge(32);

person.setName("zhulf");

String response = iPersonInformation.displayInformation(person);

先设置person的内容，而后采用服务端对象iPersonInformation调用服务端的方法displayInformation来获得所需要的数据，这可以形象地描述成客户端得到了服务端的服务！

把生成的服务端、客户端apk安装后，打开客户端，如图3所示，点击bind按钮后显示如图4，客户端设置了姓名”jack”，年龄”100″已经通过远程服务接口displayInformation显示出来了。

点击CALL AGAIN按钮后重复显示toast，点击UNBIND按钮后停止服务。

AIDL服务的详细执行过程

a. PersonInformationService启动过程

bindService通过Intent的action——”com.example.person.PersonInformationService”启动PersonInformationService服务，服务启动成功后由onBind返回一个IPersonInformationImpl对象，IPersonInformationImpl继承了IPersonInformation.Stub，IPersonInformation.Stub又继承了Binder，Binder实现了IBinder接口，因此，onBind返回的是一个IBinder接口对象，通过添加Logcat打印发现实际返回的是一个BinderProxy对象，这是什么原因？

这是binder进程间通信机制所决定的，服务启动后，系统会生成一个binder代理对象binderProxy，用作桥梁，与C++层的BpBinder对应，在aidl服务中通过binderProxy生成prox客户端代理对象。

b. 客户端获取代理接口

上文提到binderProxy用来生成proxy对象，如何生成？上文提到aidl文件在编译时会自动生成java文件，即IPersonInformation.java，源码：

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* This file is auto-generated. DO NOT MODIFY.

* Original file: E:\\demos_from_internet\\PersonInformationClient\\PersonInformationClient\\src\\com\\example\\person\\aidl\\IPersonInformation.aidl

package com.example.person.aidl;

public interface IPersonInformation extends android.os.IInterface {

/** Local-side IPC implementation stub class. */

public static abstract class Stub extends android.os.Binder implements com.example.person.aidl.IPersonInformation {

private static final java.lang.String DESCRIPTOR = "com.example.person.aidl.IPersonInformation";

/** Construct the stub at attach it to the interface. */

public Stub() {

this.attachInterface(this, DESCRIPTOR);

}

/**

* Cast an IBinder object into an

* com.example.person.aidl.IPersonInformation interface, generating a

* proxy if needed.

public static com.example.person.aidl.IPersonInformation asInterface(android.os.IBinder obj) {

if ((obj == null)) {

return null;

}

android.os.IInterface iin = obj.queryLocalInterface(DESCRIPTOR);

if (((iin != null) && (iin instanceof com.example.person.aidl.IPersonInformation))) {

return ((com.example.person.aidl.IPersonInformation) iin);

}

return new com.example.person.aidl.IPersonInformation.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_displayInformation: {

data.enforceInterface(DESCRIPTOR);

com.example.person.aidl.Person _arg0;

if ((0 != data.readInt())) {

_arg0 = com.example.person.aidl.Person.CREATOR.createFromParcel(data);

} else {

_arg0 = null;

}

java.lang.String _result = this.displayInformation(_arg0);

reply.writeNoException();

reply.writeString(_result);

return true;

}

return super.onTransact(code, data, reply, flags);

}

private static class Proxy implements com.example.person.aidl.IPersonInformation {

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 displayInformation(com.example.person.aidl.Person requester)

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 ((requester != null)) {

_data.writeInt(1);

requester.writeToParcel(_data, 0);

} else {

_data.writeInt(0);

}

mRemote.transact(Stub.TRANSACTION_displayInformation, _data, _reply, 0);

_reply.readException();

_result = _reply.readString();

} finally {

_reply.recycle();

_data.recycle();

}

return _result;

}

static final int TRANSACTION_displayInformation = (android.os.IBinder.FIRST_CALL_TRANSACTION + 0);

}

public java.lang.String displayInformation(com.example.person.aidl.Person requester)

throws android.os.RemoteException;

}

该文件自动生成后，系统分别创建两个对象：服务端Stub、客户端Proxy。服务端、客户端分别都由这两个对象代理操作，那客户端Proxy如何获得？这就是asInterface方法的作用。

1	iPersonInformation = IPersonInformation.Stub.asInterface(service);

public static com.example.person.aidl.IPersonInformation asInterface(android.os.IBinder obj) {

if ((obj == null)) {

return null;

}

android.os.IInterface iin = obj.queryLocalInterface(DESCRIPTOR);

if (((iin != null) && (iin instanceof com.example.person.aidl.IPersonInformation))) {

return ((com.example.person.aidl.IPersonInformation) iin);

}

return new com.example.person.aidl.IPersonInformation.Stub.Proxy(obj);

}

queryLocalInterface返回IInterface接口对象，再判断该对象实际类型是不是IPersonInformation类型，如果是就返回该对象，否则就new一个Proxy对象。参数obj是一个binderProxy对象，其queryLocalInterface方法源码为：

public IInterface queryLocalInterface(String descriptor) {

return null;

}

该方法什么都没做，直接返回空值，那么iin为空，跳过了下面的if语句：

if (((iin != null) && (iin instanceof com.example.person.aidl.IPersonInformation))) {

return ((com.example.person.aidl.IPersonInformation) iin);

}

继续执行：

1	return new com.example.person.aidl.IPersonInformation.Stub.Proxy(obj);

创建一个包含binderProxy对象的Proxy对象。

asInterface方法的主要作用：如果是多进程操作，参数obj是binderProxy对象，就new一个proxy接口；如果是当前进程操作，obj是本地binder对象，就返回本地binder对象，这种情况不存在多进程通信。

Proxy类构造方法为：

Proxy(android.os.IBinder remote) {

mRemote = remote;

}

把binderProxy对象保存到mRemote变量，mRemote在aidl中是一个辅助变量。

这样就获得了客户端代理接口proxy。

c. 通过代理接口获得服务

标题叫“通过代理接口获得服务”，意思是proxy调用displayInformation方法获得结果的过程，当系统执行到：

1	String response = iPersonInformation.displayInformation(person);

iPersonInformation变量保存了proxy对象，displayInformation方法的“中间实现”情况为：

[代码]java代码：

@Override

public java.lang.String displayInformation(com.example.person.aidl.Person requester)

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 ((requester != null)) {

_data.writeInt(1);

requester.writeToParcel(_data, 0);

} else {

_data.writeInt(0);

}

mRemote.transact(Stub.TRANSACTION_displayInformation, _data, _reply, 0);

_reply.readException();

_result = _reply.readString();

} finally {

_reply.recycle();

_data.recycle();

}

return _result;

}

之所以叫中间实现，是因为displayInformation的最终实现代码在IPersonInformationImpl中，此处只是中间状态。静态方法obtain从Parcel池中获得一个Parcel对象分别保存到_data、_reply中，_data、_reply分别是发送数据和接受数据时的承载器、包裹。writeInterfaceToken写入一个字符串标记，writeInt写入一个标志位，writeToParcel把Person对象中的数据写入到parcel中，然后执行：

1	mRemote.transact(Stub.TRANSACTION_displayInformation, _data, _reply, 0);

客户端对象mRemote(就是binderProxy)调用transact方法向服务端发送请求，第一个参数就是请求命令号，服务端根据这个命令号找到相应的执行方法。

transact方法进入到C++层，交由BpBinder处理，最终经过binder驱动处理后，转交给binder服务端，服务端层层调用到java层，由java层的服务端对象stub的onTransact方法处理：

@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_displayInformation: {

data.enforceInterface(DESCRIPTOR);

com.example.person.aidl.Person _arg0;

if ((0 != data.readInt())) {

_arg0 = com.example.person.aidl.Person.CREATOR.createFromParcel(data);

} else {

_arg0 = null;

}

java.lang.String _result = this.displayInformation(_arg0);

reply.writeNoException();

reply.writeString(_result);

return true;

}

return super.onTransact(code, data, reply, flags);

}

根据客户端发送请求的命令号TRANSACTION_displayInformation找到case子句，首先由enforceInterface方法读出客户端写入的字符串，验证是否正确。readInt读出标志位，如果是1，就重新组建序列化的Person对象保存到_arg0中。

1	java.lang.String _result = this.displayInformation(_arg0);

this表示当前正在运行的的对象，就是stub对象，在服务端IPersonInformationImpl实现了stub，因此，this就是IPersonInformationImpl对象，进程执行到了：

public String displayInformation(Person person) throws RemoteException {

return "Hello " + person.getName() + "! Your age is: " + person.getAge();

}

这个方法就是返回一段字符串，保存到_result变量中。

1	reply.writeString(_result);

writeString方法把结果存到parcel对象中，再次通过进程间通信机制，穿过Binder驱动，C++层，返回到客户端的transact中，客户端从返回的parcel对象中读出返回值，最终返回到PersonClientActivity的这句话：

1	String response = iPersonInformation.displayInformation(person);

就是把结果保存到response里面。

这就完成了客户端、服务端进程全部通信过程，

途中双向箭头表示数据双向传输，发送到服务端后，服务端把处理后的数据又返回给客户端。

aild可以说是应用层为了实现两个不同应用程序通信来设计的，用户设计统一的接口方法，然后由系统自动生成java文件，并提供了服务端和客户端代理，客户端通过代理来访问服务端。

原文链接：http://www.apkbus.com/blog-705730-61237.html