Android進(jìn)程通信之Messenger和AIDL使用詳解

更新時(shí)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(jìn)程通信之Messenger和AIDL使用詳解，具有一定的參考價(jià)值，有興趣的可以了解一下。

1. 前言

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

上篇提到組件在與Service通信方法有三種。

實(shí)現(xiàn)IBinder
Messenger
AIDL

后面兩種可以跨進(jìn)程通信，是基于Binder機(jī)制的通信方式。

2. 使用時(shí)機(jī)

在確定使用什么機(jī)制之前，首先了解應(yīng)用場(chǎng)景。Android系統(tǒng)中，如果組件與服務(wù)通信是在同一進(jìn)程，就使用第一種方式；如果是跨進(jìn)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(qǐng)求。

3. AIDL使用

AIDL是可以處理多線程訪問(wèn)的請(qǐng)求的，所以實(shí)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(shí)現(xiàn)接口，Android SDK會(huì)根據(jù)aidl文件，生成接口，接口內(nèi)部有一個(gè)名為Stub內(nèi)部抽象類(lèi)，這個(gè)類(lèi)用于繼承了Binder類(lèi)并實(shí)現(xiàn)aidl文件中定義的接口，我們需要拓展Stub類(lèi)并實(shí)現(xiàn)里面的抽象方法
復(fù)寫(xiě)Service的onBind()，返回Stub類(lèi)的實(shí)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(huì)自動(dòng)在app(殼工程)/src/main/目錄下新建aidl文件，同時(shí)也會(huì)新建文件夾，默認(rèn)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(dòng)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(yǔ)法和Java語(yǔ)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(lèi)型，需要實(shí)現(xiàn)parcelable接口。

IRemoteService.aidl

package com.demo.aidl;

import com.demo.aidl.ParcelableData;

interface IRemoteService {
 /**
 * 獲取當(dāng)前進(jìn)程的pid
 */
 int getPid();
 /**
 * 獲取當(dāng)前服務(wù)名稱(chēng)
 */
 String getServiceName();
 /**
 * 處理客戶(hù)端傳過(guò)來(lái)的數(shù)據(jù)
 */
 void handleData(in ParcelableData data);
}

ParcelableData.aidl

package com.demo.aidl;

/**
 * 聲明支持傳遞的類(lèi)
 */
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(lèi)型如下：

Java的八種基本數(shù)據(jù)類(lèi)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(lèi)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(lèi)型，
其他aidl定義的接口，要手動(dòng)添加import
其他aidl文件中申明的類(lèi)，要手動(dòng)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(lèi)型和aidl定義的接口之外，其他參數(shù)都需要標(biāo)記數(shù)據(jù)的走向，in/out/inout，基本數(shù)據(jù)類(lèi)型和aidl定義的接口作為參數(shù)，默認(rèn)是in。

in表示輸入?yún)?shù)，客戶(hù)端把參數(shù)傳遞給服務(wù)端使用。
out表示輸出參數(shù)，客戶(hù)端將參數(shù)傳遞給服務(wù)端填充，然后自己使用處理。
inout標(biāo)書(shū)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(hù)請(qǐng)求相應(yīng)功能時(shí)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(lái)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(lèi)型而定，如圖：

圖-2 adil生成代碼目錄圖

AIDL接口首次公布后對(duì)其的任何修改都必須保持向后兼容性，避免中斷客戶(hù)端對(duì)服務(wù)的使用，因?yàn)樾枰獙?aidl文件復(fù)制給其他應(yīng)用，才能使其他應(yīng)用能夠訪問(wèn)服務(wù)，所以必須保持對(duì)原始接口的支持。

3.2 實(shí)現(xiàn)接口

Android SDK會(huì)根據(jù).aidl文件生成同名.java文件，生成的接口中有一個(gè)Stub的抽象子類(lèi)，這個(gè)類(lèi)實(shí)現(xiàn)（implements）aidl定義的接口，同時(shí)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(lèi)的一個(gè)實(shí)例，同時(shí)也是一個(gè)Binder，用于服務(wù)定義的RPC服務(wù)，作為onBind()方法的返回對(duì)象實(shí)例。

實(shí)現(xiàn)AIDL接口注意事項(xiàng)：

因?yàn)锳IDL可以處理多線程并發(fā)，在實(shí)現(xiàn)過(guò)程中要保證線程安全
默認(rèn)情況下，RPC調(diào)用是同步的，但是服務(wù)端可能有耗時(shí)操作，客戶(hù)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(huì)返回給客戶(hù)端

3.3 向客戶(hù)端暴露接口

實(shí)現(xiàn)接口后，需要向客戶(hù)端將接口暴露出來(lái)，以便客戶(hù)端使用。將Stub的實(shí)例化對(duì)象作為Service中onBind()方法的返回對(duì)象。

public class RemoteService extends Service {
 /**
 * 回調(diào)容器
 */
 private final RemoteCallbackList<IRemoteServiceCallBack> mCallBacks = new RemoteCallbackList<>();
 /**
 * aidl接口具體實(shí)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(xiāo)所有回調(diào)
 mCallBacks.kill();
 }
}

3.4 客戶(hù)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(lèi)，在客戶(hù)端創(chuàng)建相同的aidl文件（可以直接拷貝過(guò)去）。

核心連接遠(yuǎn)端服務(wù)的代碼：

/**
 * 遠(yuǎn)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?yàn)橐粓?chǎng)情況斷開(kāi)連接時(shí)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(lái)比較長(zhǎng)，貼上工程地址，點(diǎn)我呀！??！

4. Messenger的使用

Messenger的使用相對(duì)于AIDL方便好多，因?yàn)镸essenger是Android系統(tǒng)中自帶的類(lèi)，服務(wù)端和客戶(hù)端都不用創(chuàng)建AIDL文件。

Messenger會(huì)持有一個(gè)Handler，這個(gè)Handler用于處理接受到的信息，在服務(wù)端和乘客通過(guò)Messenger實(shí)現(xiàn)雙方通信。

4.1 服務(wù)端

代碼實(shí)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(hù)端

核心代碼：

/**
 * 關(guān)聯(lián)遠(yuǎn)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(tīng)注冊(cè)
 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(tīng)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(hù)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(gè)方法具體實(shí)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(gè)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(gè)構(gòu)造函數(shù)好理解，mTarget.send(Message)實(shí)際上是將Message加入了構(gòu)造函數(shù)傳入的Handler的消息隊(duì)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(gè)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?。?！轉(zhuǎn)了一圈回到了上面的AIDL，客戶(hù)端向服務(wù)端發(fā)送信息實(shí)際上還是通過(guò)AIDL，只不過(guò)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(jìn)程通信都已經(jīng)總結(jié)完畢，算是一個(gè)完結(jié)，撒花！！希望對(duì)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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