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Android進程通信之Messenger和AIDL使用詳解

更新時間：2017年01月01日 09:43:05 作者：王三的貓阿德

本篇文章主要介紹了Android進程通信之Messenger和AIDL使用詳解，具有一定的參考價值，有興趣的可以了解一下。

1. 前言

提到的進程間通信（IPC：Inter-Process Communication），在Android系統(tǒng)中，一個進程是不能直接訪問另一個進程的內(nèi)存的，需要提供一些機制在不同的進程之間進行通信，Android官方推出了AIDL(Android Interface Definition Language)，它是基于Binder機制的。

上篇提到組件在與Service通信方法有三種。

實現(xiàn)IBinder
Messenger
AIDL

后面兩種可以跨進程通信，是基于Binder機制的通信方式。

2. 使用時機

在確定使用什么機制之前，首先了解應(yīng)用場景。Android系統(tǒng)中，如果組件與服務(wù)通信是在同一進程，就使用第一種方式；如果是跨進程通信，使用第二種和第三種，兩者不同在于，Messenger不能處理多線程并發(fā)請求。

3. AIDL使用

AIDL是可以處理多線程訪問的請求的，所以實現(xiàn)AIDL首先要保證線程安全。

創(chuàng)建.aidl文件，定義接口
在代碼中實現(xiàn)接口，Android SDK會根據(jù)aidl文件，生成接口，接口內(nèi)部有一個名為Stub內(nèi)部抽象類，這個類用于繼承了Binder類并實現(xiàn)aidl文件中定義的接口，我們需要拓展Stub類并實現(xiàn)里面的抽象方法
復(fù)寫Service的onBind()，返回Stub類的實現(xiàn)

3.1 創(chuàng)建.aidl文件

在Android Studio中工程目錄下，反鍵new -> AIDL -> AIDL FIle，可以新建aidl文件，編譯器會自動在app(殼工程)/src/main/目錄下新建aidl文件，同時也會新建文件夾，默認以工程包名作為aidl文件所在的目錄。

目錄結(jié)構(gòu)如下：

圖-1 aidl文件目錄結(jié)構(gòu)

也可以手動創(chuàng)建，aidl接口定義的包名也可以和工程包名不同，aidl文件語法和Java語法相似，aidl定義的接口名必須和文件名一致，而且支持傳遞自定義的數(shù)據(jù)類型，需要實現(xiàn)parcelable接口。

IRemoteService.aidl

package com.demo.aidl;

import com.demo.aidl.ParcelableData;

interface IRemoteService {
 /**
 * 獲取當前進程的pid
 */
 int getPid();
 /**
 * 獲取當前服務(wù)名稱
 */
 String getServiceName();
 /**
 * 處理客戶端傳過來的數(shù)據(jù)
 */
 void handleData(in ParcelableData data);
}

ParcelableData.aidl

package com.demo.aidl;

/**
 * 聲明支持傳遞的類
 */
parcelable ParcelableData;

IRemoteServiceCallBack.aidl

package com.demo.aidl;

oneway interface IRemoteServiceCallBack {
 void valueChanged(int value);
}

aidl文件定義的接口支持的數(shù)據(jù)類型如下：

Java的八種基本數(shù)據(jù)類型（byte，int，short，long，float，double，char，boolean）
String
CharSequence
List，List中所有的元素必須是aidl文件支持的數(shù)據(jù)類型，例如，List< String >
Map，Map中所有的元素必須是aidl文件支持的數(shù)據(jù)類型，
其他aidl定義的接口，要手動添加import
其他aidl文件中申明的類，要手動添加import

aidl文件中定義的方法接受的參數(shù)，除了Java的基本數(shù)據(jù)類型和aidl定義的接口之外，其他參數(shù)都需要標記數(shù)據(jù)的走向，in/out/inout，基本數(shù)據(jù)類型和aidl定義的接口作為參數(shù)，默認是in。

in表示輸入?yún)?shù)，客戶端把參數(shù)傳遞給服務(wù)端使用。
out表示輸出參數(shù)，客戶端將參數(shù)傳遞給服務(wù)端填充，然后自己使用處理。
inout標書輸入輸出參數(shù)，傳送相應(yīng)的值并接收返回。

關(guān)鍵字oneway表示用戶請求相應(yīng)功能時不需要等待響應(yīng)可直接調(diào)用返回，非阻塞效果，該關(guān)鍵字可以用來聲明接口或者聲明方法，如果接口聲明中用到了oneway關(guān)鍵字，則該接口聲明的所有方法都采用oneway方式

新建完畢aidl文件后，rebuild工程或者使用gradle assembleDebug(或gradle assembleRelease)指令編譯工程，生成具體的java代碼，在殼工程/build/generated/aidl/目錄下的debug或者release文件夾下，根據(jù)build的類型而定，如圖：

圖-2 adil生成代碼目錄圖

AIDL接口首次公布后對其的任何修改都必須保持向后兼容性，避免中斷客戶端對服務(wù)的使用，因為需要將.aidl文件復(fù)制給其他應(yīng)用，才能使其他應(yīng)用能夠訪問服務(wù)，所以必須保持對原始接口的支持。

3.2 實現(xiàn)接口

Android SDK會根據(jù).aidl文件生成同名.java文件，生成的接口中有一個Stub的抽象子類，這個類實現(xiàn)（implements）aidl定義的接口，同時繼承了Binder。

具體代碼如下：

private final IRemoteService.Stub mBinder = new IRemoteService.Stub() {
 @Override
 public int getPid() throws RemoteException {
 return Process.myPid();
 }

 @Override
 public String getServiceName() throws RemoteException {
 return RemoteService.this.getClass().getSimpleName();
 }

 @Override
 public void handleData(ParcelableData data) throws RemoteException {
 Toast.makeText(RemoteService.this, "num is " + data.num, Toast.LENGTH_SHORT).show();
 }

 @Override
 public void registerCallback(IRemoteServiceCallBack cb) throws RemoteException {
 if(cb != null) {
 mCallBacks.register(cb);
 }
 }

 @Override
 public void unregisterCallback(IRemoteServiceCallBack cb) throws RemoteException {
 if(cb != null) {
 mCallBacks.unregister(cb);
 }
 }
};

現(xiàn)在mBinder是Stub類的一個實例，同時也是一個Binder，用于服務(wù)定義的RPC服務(wù)，作為onBind()方法的返回對象實例。

實現(xiàn)AIDL接口注意事項：

因為AIDL可以處理多線程并發(fā)，在實現(xiàn)過程中要保證線程安全
默認情況下，RPC調(diào)用是同步的，但是服務(wù)端可能有耗時操作，客戶端最好不要在主線程調(diào)用服務(wù)
服務(wù)端引發(fā)的任何異常不會返回給客戶端

3.3 向客戶端暴露接口

實現(xiàn)接口后，需要向客戶端將接口暴露出來，以便客戶端使用。將Stub的實例化對象作為Service中onBind()方法的返回對象。

public class RemoteService extends Service {
 /**
 * 回調(diào)容器
 */
 private final RemoteCallbackList<IRemoteServiceCallBack> mCallBacks = new RemoteCallbackList<>();
 /**
 * aidl接口具體實現(xiàn)
 */
 private final IRemoteService.Stub mBinder = new IRemoteService.Stub() {
 @Override
 public int getPid() throws RemoteException {
 return Process.myPid();
 }

 @Override
 public String getServiceName() throws RemoteException {
 return RemoteService.this.getClass().getSimpleName();
 }

 @Override
 public void handleData(ParcelableData data) throws RemoteException {
 Toast.makeText(RemoteService.this, "num is " + data.num, Toast.LENGTH_SHORT).show();
 }

 @Override
 public void registerCallback(IRemoteServiceCallBack cb) throws RemoteException {
 if(cb != null) {
 mCallBacks.register(cb);
 }
 }

 @Override
 public void unregisterCallback(IRemoteServiceCallBack cb) throws RemoteException {
 if(cb != null) {
 mCallBacks.unregister(cb);
 }
 }
 };

 @Nullable
 @Override
 public IBinder onBind(Intent intent) {
 return mBinder;
 }

 @Override
 public void onDestroy() {
 // 注銷所有回調(diào)
 mCallBacks.kill();
 }
}

3.4 客戶端調(diào)用

服務(wù)提供給第三方應(yīng)用使用，其他應(yīng)用就必須要有接口類，在客戶端創(chuàng)建相同的aidl文件（可以直接拷貝過去）。

核心連接遠端服務(wù)的代碼：

/**
 * 遠端服務(wù)
 */
private IRemoteService mService;

private ServiceConnection mConnection = new ServiceConnection() {
 /**
 * 連接服務(wù)器成功回調(diào)
 * 
 * @param className
 * @param service
 */
 public void onServiceConnected(ComponentName className, IBinder service) {
 mService = IRemoteService.Stub.asInterface(service);
 }

 /**
 * 服務(wù)器因為一場情況斷開連接時候回調(diào)
 * 
 * @param className
 */
 public void onServiceDisconnected(ComponentName className) {
 mService = null;
 }
};

/**
 * 綁定服務(wù)
 */
private void doBindService() {
 isBound = true;
 Intent intent = new Intent(BindRemoteServiceActivity.this, RemoteService.class);
 bindService(intent, mConnection, Context.BIND_AUTO_CREATE);
}

/**
 * 解除綁定
 */
private void doUnbindService() {
 if(isBound && mService != null) {
 isBound = false;
 try {
 mService.unregisterCallback(mCallback);
 } catch (RemoteException e) {
 e.printStackTrace();
 }

 unbindService(mConnection);
 }
}

/**
 * 向服務(wù)端發(fā)送信息
 */
private void doSendMsg() {
 if(!isBound || mService == null) {
 return;
 }
 ParcelableData data = new ParcelableData(1);
 try {
 mService.handleData(data);
 } catch (RemoteException e) {
 e.printStackTrace();
 }
}

/**
 * 調(diào)用服務(wù)端方法獲取信息
 */
private void doGetServiceInfo() {
 if(!isBound || mService == null) {
 return;
 }
 try {
 String info = mService.getServiceName();

 mInfoTv.setText("Service info :" + info);
 } catch (RemoteException e) {
 e.printStackTrace();
 }
}

詳情代碼貼上來比較長，貼上工程地址，點我呀?。。?/a>

4. Messenger的使用

Messenger的使用相對于AIDL方便好多，因為Messenger是Android系統(tǒng)中自帶的類，服務(wù)端和客戶端都不用創(chuàng)建AIDL文件。

Messenger會持有一個Handler，這個Handler用于處理接受到的信息，在服務(wù)端和乘客通過Messenger實現(xiàn)雙方通信。

4.1 服務(wù)端

代碼實例：

public class MessengerService extends Service {

 public static final int MSG_REGISTER_CLIENT = 0X001;
 public static final int MSG_UNREGISTER_CLIENT = 0X010;
 public static final int MSG_HANDLE = 0X100;

 private ArrayList<Messenger> mClients = new ArrayList<>();

 private final Messenger mMessenger = new Messenger(new IncomingHandler());

 @Nullable
 @Override
 public IBinder onBind(Intent intent) {
 return mMessenger.getBinder();
 }

 @Override
 public void onDestroy() {
 Toast.makeText(this, "Remote Service Destroy", Toast.LENGTH_SHORT).show();
 }

 private class IncomingHandler extends Handler {
 @Override
 public void handleMessage(Message msg) {
 switch (msg.what) {
 case MSG_REGISTER_CLIENT:
  mClients.add(msg.replyTo);
  break;
 case MSG_UNREGISTER_CLIENT:
  mClients.remove(msg.replyTo);
  break;
 case MSG_HANDLE:
  for (Messenger mClient : mClients) {
  try {
  mClient.send(Message.obtain(null, MSG_HANDLE, msg.arg1, 0));
  } catch (RemoteException e) {
  e.printStackTrace();
  mClients.remove(mClient);
  }
  }
  break;
 default:
  super.handleMessage(msg);
 }
 }
 };
}

4.2 客戶端

核心代碼：

/**
 * 關(guān)聯(lián)遠端服務(wù)的messenger
 */
private Messenger mServiceWrapper;
/**
 * 用于處理服務(wù)端發(fā)送的信息
 */
final Messenger mMessenger = new Messenger(new IncomingHandler());

private ServiceConnection mConnection = new ServiceConnection() {
 @Override
 public void onServiceConnected(ComponentName name, IBinder service) {
 mServiceWrapper = new Messenger(service);

 mInfoTv.setText("Connected Service");


 try {
 // 添加監(jiān)聽注冊
 Message msg = Message.obtain(null, MessengerService.MSG_REGISTER_CLIENT);
 msg.replyTo = mMessenger;
 mServiceWrapper.send(msg);
 } catch (RemoteException e) {
 e.printStackTrace();
 }
 }

 @Override
 public void onServiceDisconnected(ComponentName name) {
 mServiceWrapper = null;
 mInfoTv.setText("Disconnected");
 }
};

/**
 * 綁定服務(wù)
 */
private void doBindService() {
 if(!isBound) {
 bindService(new Intent(this, MessengerService.class), mConnection, Context.BIND_AUTO_CREATE);

 isBound = true;

 mInfoTv.setText("Binding...");
 }
}

/**
 * 移除監(jiān)聽并解綁服務(wù)
 */
private void doUnbindService() {
 if(isBound) {
 if(mServiceWrapper != null) {
 try {
 Message msg = Message.obtain(null, MessengerService.MSG_UNREGISTER_CLIENT);
 msg.replyTo = mMessenger;
 mServiceWrapper.send(msg);
 } catch (RemoteException e) {
 e.printStackTrace();
 }
 }

 unbindService(mConnection);
 isBound = false;
 mInfoTv.setText("Unbinding...");
 }
}

/**
 * 向服務(wù)端發(fā)送信息
 */
private void doSendMsg() {
 if(mServiceWrapper != null) {
 try {
 Message msg = Message.obtain(null,
  MessengerService.MSG_HANDLE, this.hashCode(), 0);
 mServiceWrapper.send(msg);
 } catch (RemoteException e) {
 e.printStackTrace();
 }
 }
}

4.3 客戶端發(fā)送信息

使用Messenger向服務(wù)端發(fā)送信息，使用的是Messenger.send(Message)方法，這個方法具體實現(xiàn)如下：

public void send(Message message) throws RemoteException {
 mTarget.send(message);
}

方法內(nèi)部調(diào)用mTarget.send(Message)方法，在Messenger中，mTarget是在構(gòu)造方法里面被賦值的，有兩個構(gòu)造函數(shù)。

public Messenger(Handler target) {
 mTarget = target.getIMessenger();
}

public Messenger(IBinder target) {
 mTarget = IMessenger.Stub.asInterface(target);
}

第一個構(gòu)造函數(shù)好理解，mTarget.send(Message)實際上是將Message加入了構(gòu)造函數(shù)傳入的Handler的消息隊列，Demo工程中服務(wù)端向乘客端發(fā)送信息就是使用的這種方法

第二個構(gòu)造函數(shù)是不是很眼熟，這不就是獲取AIDL定義的接口嘛！?。∞D(zhuǎn)了一圈回到了上面的AIDL，客戶端向服務(wù)端發(fā)送信息實際上還是通過AIDL，只不過Android系統(tǒng)幫我們做了一層封裝。

最后附上demo：demo

5. 總結(jié)

到此，Android中常用的進程通信都已經(jīng)總結(jié)完畢，算是一個完結(jié)，撒花??！希望對大家的學(xué)習(xí)有所幫助，也希望大家多多支持腳本之家。

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