簡介

AIDL:Android Interface Definition Language,即Android接口定義語言，用于生成Android不同進程間進行進程通信(IPC)的代碼，一般情況下一個進程是無法訪問另一個進程的內(nèi)存的。如果某些情況下仍然需要跨進程訪問內(nèi)存數(shù)據(jù)，這時候Android系統(tǒng)就要將其對象分解成能夠識別的原數(shù)據(jù)，編寫這一組操作的代碼是一項繁瑣的工作，但是AIDL對底層進行了抽象的封裝，簡化了跨進程操作。

AIDL IPC機制是面向接口的，像COM或Corba一樣，但是更加輕量級。它是使用代理類在客戶端和實現(xiàn)端傳遞數(shù)據(jù)。

在Android中跨進程操作的方式不止一種，四大組件中ContentProvider天生就是為跨進程操作而存在的，但是ContentProvider所謂的跨進程操作數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)不一定是存放在內(nèi)存中的，如通訊錄數(shù)據(jù)時存放在Sqlite數(shù)據(jù)庫中的。AIDL支持的跨進程操作的數(shù)據(jù)是要存放在內(nèi)存中的，AIDL底層實際上也是使用的Binder進行的跨進程操作，后續(xù)另起一篇博文繼續(xù)介紹Binder的跨進程機制。

使用場景

只有不同應用之間需要進行IPC，并且想要在Service中處理多線程時，這種場景才有必要使用AIDL。如果僅僅需要跨進程但是不是跨應用，這時候應該通過Binder進行數(shù)據(jù)交互；另外如果僅僅是需要跨進程IPC，但是不需要處理多線程，這時候應該通過Messenger類進行數(shù)據(jù)交互。

定義AIDL接口

在Android Studio中使用AIDL的項目的目錄結(jié)構(gòu)跟eclipse中有很大差異，下圖是使用AIDL的項目的目錄結(jié)構(gòu)。

在Android Studio中只需要在某個Module中使用右鍵菜單中new就會顯示創(chuàng)建AIDL文件的菜單，當新建成功后AIDL文件位于工程的同java同一級的aidl目錄文件夾下面。在 .aidl 文件中存放的就是AIDL接口。

定義.aidl文件

.aidl文件名稱必須同接口名稱保持一致，必須使用Java語言的語法定義AIDL文件。AIDL使用簡單語法，通過可帶參數(shù)和返回值的一個或多個方法來聲明接口。參數(shù)和返回值可以是任意類型，甚至可以是其他 AIDL 生成的接口。每個.aidl文件都必須定義單個接口，并且只需包含接口聲明和方法簽名，也意味著在.aidl文件中接口名稱和方法名稱都不可以使用權(quán)限修飾符。

默認情況下，AIDL 支持下列數(shù)據(jù)類型：

1. Java語言中所有的基本數(shù)據(jù)類型，字符類型char，布爾類型boolean以及數(shù)值類型byte、short、int、long、float、double；
2. String和CharSequence類型；
3. 集合List類型，List中的所有元素都必須是以上列表中支持的數(shù)據(jù)類型、其他 AIDL 生成的接口或您聲明的可打包類型?？蛇x擇將 List用作泛型類型（例如，List ）。另一端實際接收的具體類始終是 ArrayList，但生成的方法使用的是List接口， 在AIDL中不可以使用ArrayList類型進行定義，只能使用List接口定義 ，否則會報unknown type編譯錯誤。
4. 集合Map類型，中的所有元素都必須是以上列表中支持的數(shù)據(jù)類型、其他 AIDL 生成的接口或您聲明的可打包類型。不同于集合List接口， 在AIDL中不支持泛型Map（如 Map 形式的 Map）。 另一端實際接收的具體類始終是 HashMap，但生成的方法使用的是 Map 接口。類似List接口， 在.aidl文件中不能使用HashMap，只能使用Map接口 。
5. 自定義類型必須實現(xiàn)Parcelable接口，并且在aidl文件夾下有對應類型的aidl文件；
6. 非JDK中定義的類型，類似于Java語法，必須使用import進行引入。

定義AIDL接口時需要注意如下：

1. 方法可帶零個或多個參數(shù)，返回值或空值，但是方法名稱不能相同；
2. 所有非基本數(shù)據(jù)類型參數(shù)都需要指示數(shù)據(jù)走向的方向標記?？梢允?in、out 或 inout?；緮?shù)據(jù)類型默認為 in，不能是其他方向；
3. .aidl 文件中包括的所有代碼注釋都包含在生成的 IBinder 接口中（import 和 package 語句之前的注釋除外）；
4. 只支持方法，不應在AIDL中定義靜態(tài)字段。

如下是定義是IRemoteService.aidl：

package com.sunny.server;
import com.sunny.server.bean.User;
interface IRemoteService {
  void basicTypes(int anInt, long aLong, boolean aBoolean, float aFloat,
      double aDouble, String aString);
   String getName();
   void setListData(in List<String> inList,out List<String> outList);
   void setMapData(in Map map);
   void setUser(in User user); 
}

下面是自定義的JavaBean類型User.aidl

package com.sunny.server.bean; 
parcelable User;

User類在使用的時候必須實現(xiàn)Parcelable接口，代碼這里就不再貼出來了。

Service實現(xiàn)AIDL接口

在定義的AIDL接口編譯后實際上會生成一個跟.aidl同名的Java類文件，里面包含了所有的AIDL文件中聲明的方法，并且包含了一個默認的實現(xiàn)類Stub，該類是抽象類，繼承了Binder類實現(xiàn)了AIDL接口。在Stub類中有兩個方法一個是asInterface()方法，該方法返回的是AIDL文件生成的接口，另外一個方法是asBinder()，該方法返回的是一個IBinder類型的實例。

asInterface()和asBinder()方法非常有用，asInterface()方法可以用于客戶端的IPC方法調(diào)用，另外一個方法可以用于在服務端返回Binder實例，并在服務端實現(xiàn)響應的接口方法。

上面介紹過在定義非基本數(shù)據(jù)類型的時候必須定義數(shù)據(jù)走向，聲明in或out或者inout，在AIDL生成的Java文件中就可以看出來究竟了，這里可以參看setListData()方法的生成實現(xiàn)。

@Override
public void setListData(java.util.List<java.lang.String> inList, java.util.List<java.lang.String> outList) throws android.os.RemoteException {
 android.os.Parcel _data = android.os.Parcel.obtain();
 android.os.Parcel _reply = android.os.Parcel.obtain();
 try {
 _data.writeInterfaceToken(DESCRIPTOR);
 _data.writeStringList(inList);
 mRemote.transact(Stub.TRANSACTION_setListData, _data, _reply, 0);
 _reply.readException();
 _reply.readStringList(outList);
 } finally {
 _reply.recycle();
 _data.recycle();
 }
}

如果聲明數(shù)據(jù)時是in，在生成相對應的方法的時候調(diào)用的實際上是Parcel的writeXXX方法，如果聲明的是out，在實現(xiàn)上面采用的是readXXX，所以在定義的時候一定要明確調(diào)用邏輯。

接下來看一下服務端中MyService類的實現(xiàn)。

public class MyService extends Service {
   private static final String TAG = "AIDL_Server"; 
  @Nullable
  @Override
  public IBinder onBind(Intent intent) {
    return mBinder;
  }
 
  private IRemoteService.Stub mBinder = new IRemoteService.Stub() { 
    @Override
    public void basicTypes(int anInt, long aLong, boolean aBoolean, float aFloat, double aDouble, String aString) throws RemoteException {
      Log.d(TAG, "anInt:" + anInt + " aLong:" + aLong + " aBoolean:" + aBoolean + " aFloat:" + aFloat + " aDouble:" + aDouble + " aString:" + aString);
    }
 
    @Override
    public String getName() throws RemoteException {
      return "admin";
    }
 
    @Override
    public void setListData(List<String> inList, List<String> outList) throws RemoteException {
      Log.d(TAG, "inList:" + inList.toString());
      setOutList(outList);
    }
 
    @Override
    public void setMapData(Map map) throws RemoteException {
      Log.d(TAG, "map:" + map.toString());
    }
 
    @Override
    public void setUser(User user) throws RemoteException {
      Log.d(TAG, "user:" + user.toString());
    }
  };
 
  private void setOutList(List<String> list) {
    list.add("out_01");
    list.add("out_02");
    list.add("out_03");
  }
}

在MyService類中，除了getName是一個有返回值的方法，其余的方法都是void類型的，另外在數(shù)據(jù)走向方面，除了setListData方法的第二個參數(shù)outList是輸出類型的參數(shù)，其余的參數(shù)都是輸入類型參數(shù)，所以這里將其它參數(shù)直接打印出來了。

調(diào)用IPC方法

在客戶端想要調(diào)用Android的AIDL中定義的IPC方法，可以通過如下步驟實現(xiàn):

1. 首先需要定義一個相同包名相同目錄的AIDL文件夾;
2. 聲明一個AIDL文件生成的接口實例；
3. 實現(xiàn)ServiceConnection接口；
4. 調(diào)用bindService綁定服務，傳入生成的ServiceConnection實例；
5. 在onServiceConnected()實現(xiàn)中，將收到的IBinder實例（名為 service）。調(diào)用 XXX.Stub.asInterface((IBinder)service)，以將返回的參數(shù)轉(zhuǎn)換為 AIDL生成的接口類型。
6. 通過調(diào)用生成的AIDL接口實例中對應的方法就可以實現(xiàn)IPC調(diào)用了；
7. 在不使用的時候解除服務的綁定Context.unbindService()。

如下是客戶端Activity中代碼的實現(xiàn)：

public class MainActivity extends AppCompatActivity { 
  private static final String TAG = "AIDL_Client";
  private MyConnection conn;
  private IRemoteService service;
  private List<String> outList=new ArrayList<>();
 
  @Override
  protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
    super.onCreate(savedInstanceState);
    setContentView(R.layout.activity_main);
  }
 
  public void startBind(View v) {
    Intent intent = new Intent();
    conn=new MyConnection();
    intent.setAction("com.sunny.server.service.MyService");
    bindService(intent, conn, Context.BIND_AUTO_CREATE);
  }
 
  public void startExecute(View v) {
    try {
      service.basicTypes(1, 10000L, true, 1.5f, 300.3, "Hello World");
 
      Log.d(TAG, "getName:" + service.getName());
      List<String> inList = new ArrayList<String>();
      inList.add("inList01");
      inList.add("inList02");
      service.setListData(inList, outList);
      Log.d(TAG, "outList:" + outList.toString()); 
      Map<String, String> map = new HashMap<String, String>();
      map.put("key01", "value01");
      map.put("key02", "value02");
      service.setMapData(map); 
      User user = new User();
      user.setId(1001);
      user.setName("admin");
      service.setUser(user);
    } catch (RemoteException e) {
      e.printStackTrace();
    }
  }
  private class MyConnection implements ServiceConnection { 
    public void onServiceConnected(ComponentName name, IBinder binder) {
      service = IRemoteService.Stub.asInterface(binder);
    } 
    public void onServiceDisconnected(ComponentName name) {
    }
  }
 
  @Override
  protected void onDestroy() {
    super.onDestroy();
    unbindService(conn);
  }
}

其它

上述示例只是為了介紹AIDL如何跨進程通信的，所以在客戶端接收到的數(shù)據(jù)直接就在主線程中處理了。但是實際上客戶端調(diào)用服務端的遠程方法，被調(diào)用的方法運行在服務端的Binder線程池中的，同時客戶端線程會被掛起，這時候如果服務端方法執(zhí)行比較耗時，就會導致客戶端長時間阻塞在這里，如果客戶端方法位于UI線程中，可能會引起ANR。在實際開發(fā)的時候注意，客戶端進行IPC通信的時候盡量放在子線程中。由于服務端的方法本身就是運行在服務端的Binder線程池中，所以即使服務端需要執(zhí)行大量耗時的工作也不需要開啟新的線程去執(zhí)行。

另外一定要注意的就是安全性，默認情況下遠程服務任何人都可以連接，這應該不是我們所需要的，所以還需要考慮一下權(quán)限驗證。一般情況下有兩種處理方法，第一種是通過自定義權(quán)限的方法，我們在服務端Service方法的onBinder()方法中添加權(quán)限驗證，如果權(quán)限驗證不通過直接返回null。另外一種就是在服務端的onTransact()方法中做驗證，也是做權(quán)限驗證，如果不通過直接返回false。除了上面講的權(quán)限驗證之外，可以通過getCallingPid()和getCallingUid()拿到客戶端應用的Pid和Uid進行校驗。

有關AIDL的介紹就先到這里了，后續(xù)繼續(xù)介紹一下Binder有關內(nèi)容。以上就是本文的全部內(nèi)容，希望對大家的學習有所幫助，也希望大家多多支持腳本之家。

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