IPC之AIDL

在需要大量并发请求时,Messenger就显得不够用了,Messenger的作用主要是为了传递消息,很多时候我们可能需要跨进程调用服务端的方法,这种情形用Messenger就无法使用了,所以可以使用AIDL来实现跨进程的方法调用。

使用AIDL,需要先创建接口

IBookManager .aidl

package com.cmz_one.aidl;
import com.cmz_one.aidl.Book;
import com.cmz_one.aidl.IOnNewBookArrivedListener;


interface IBookManager {
    List<Book> getBookList();
    void addBook(in Book book);
    void registerListener(IOnNewBookArrivedListener listener);
    void unregisterListener(IOnNewBookArrivedListener listener);
}

IOnNewBookArrivedListener.aidl

package com.cmz_one.aidl;
import com.cmz_one.aidl.Book;


interface IOnNewBookArrivedListener {
    void onNewBookArrived(in Book newBook);
}

AIDL文件默认支持的数据类型包括:

Java中的八种基本数据类型,包括 byte,short,int,long,float,double,boolean,char。
String 类型。
CharSequence类型。
List:只支持ArrayList,里面的每个元素都必须能被AIDL支持。
Map:只支持HashMap,里面的每个元素都必须能被AIDL支持,包括key和value。
Parcelable:所有实现了Parcelable接口的对象。
AIDL:所有的AIDL接口本身也可在AIDL文件中使用。

需要注意的是,如果AIDL文件使用了自定义的Parcelable对象,必须新建一个和它同名的AIDL文件(Android Studio中需要创建一个别的名字的AIDL文件再Rename成同名的)。

AIDL除了基本的数据类型,其他类型的参数必须标上方向: in(输入型参数,可理解为客户端到服务端)、out(输出型,可理解为是服务端到客户端)、inout(输入输出型参数)。需要根据实际需求去指定参数类型,不能一概使用out或inout,因为在底层会造成开销。

Book.aidl

package com.cmz_one.aidl;
parcelable Book;

自定义的Parcelable对象和AIDL对象必须显示的import进来,不管她们是否和当前的AIDL文件位于同一个包。
Android Studio会出现找不到类的问题,需要在build.gradle的android中添加:

sourceSets{
        main {
            java.srcDirs = ['src/main/java', 'src/main/aidl']
        }
    }

book.java

public class Book implements Parcelable {

    public int bookId;
    public String bookName;

    public Book(int bookId, String bookName) {
        this.bookId = bookId;
        this.bookName = bookName;
    }

    protected Book(Parcel in) {
        bookId = in.readInt();
        bookName = in.readString();
    }

    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];
        }
    };

    public int getBookId() {
        return bookId;
    }

    public void setBookId(int bookId) {
        this.bookId = bookId;
    }

    public String getBookName() {
        return bookName;
    }

    public void setBookName(String bookName) {
        this.bookName = bookName;
    }

    @Override
    public int describeContents() {
        return 0;
    }

    @Override
    public void writeToParcel(Parcel dest, int flags) {
        dest.writeInt(bookId);
        dest.writeString(bookName);
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Book{" +
                "bookId=" + bookId +
                ", bookName='" + bookName + '\'' +
                '}';
    }
}

在Android Studio中生成Parcelable类很方便,只需implements Parcelable,添加参数,然后根据提示就能自动生成。

服务端

BookManagerService.java

public class BookManagerService extends Service {

    private static final String TAG = "BookManagerService";

    private CopyOnWriteArrayList<Book> mBookList = new CopyOnWriteArrayList<Book>();

    private AtomicBoolean mIsServiceDestoryed = new AtomicBoolean(false);

    private RemoteCallbackList<IOnNewBookArrivedListener> mListenerList = new RemoteCallbackList<IOnNewBookArrivedListener>();

    private Binder mBinder = new IBookManager.Stub() {

        @Override
        public List<Book> getBookList() throws RemoteException {
            SystemClock.sleep(5000);//模拟服务端耗时操作
            return mBookList;
        }

        @Override
        public void addBook(Book book) throws RemoteException {
            mBookList.add(book);
        }

        @Override
        public void registerListener(IOnNewBookArrivedListener listener) throws RemoteException {
            mListenerList.register(listener);
        }

        @Override
        public void unregisterListener(IOnNewBookArrivedListener listener) throws RemoteException {
            mListenerList.unregister(listener);
        }
    };

    @Override
    public void onCreate() {
        super.onCreate();
        mBookList.add(new Book(1, "围城"));
        mBookList.add(new Book(2, "解忧杂货店"));
        new Thread(new ServiceWorker()).start();
    }

    @Override
    public IBinder onBind(Intent intent) {
        //定义权限验证,验证不通过就直接返回null
        int check = checkCallingOrSelfPermission("com.cmz_one.aidl.permission.ACCESS_BOOK_SERVICE");
        if (check != PackageManager.PERMISSION_DENIED){
            return null;
        }
        return mBinder;
    }

    @Override
    public void onDestroy() {
        mIsServiceDestoryed.set(true);
        super.onDestroy();
    }

    private void onNewBookArrived(Book book) throws RemoteException {
        mBookList.add(book);
        Log.d(TAG, "注册数量:" + mBookList.size());
        final int N = mListenerList.beginBroadcast();
        for (int i = 0; i < N; i++) {
            IOnNewBookArrivedListener l = mListenerList.getBroadcastItem(i);
            if (l != null) {
                try {
                    l.onNewBookArrived(book);
                } catch (RemoteException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }
        mListenerList.finishBroadcast();
    }

    private class ServiceWorker implements Runnable {

        @Override
        public void run() {
            while (!mIsServiceDestoryed.get()) {
                try {
                    Thread.sleep(5000);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
                int bookId = mBookList.size() + 1;
                Book newBook = new Book(bookId, "new book#" + bookId);
                try {
                    onNewBookArrived(newBook);
                } catch (RemoteException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }
    }
}
<service
            android:name=".BookManagerService"
            android:process=":remote"></service>
<permission android:name="com.cmz_one.aidl.permission.ACCESS_BOOK_SERVICE"    android:protectionLevel="normal"/>

CopyOnWriteArrayList支持并发读/写,自动为我们进行线程同步。
RemoteCallbackList是系统专门提供的用于删除跨进程listener的接口,当客户端进程终止后,它能自动移除客户端所注册的listener。RemoteCallbackList内部自动实现了线程同步功能,所以使用它来注册和解注册时,不需要做额外的线程同步工作。
使用RemoteCallbackList要注意,不能像List一样去操作,遍历RemoteCallbackList需要按下面的方式进行。

final int N = mListenerList.beginBroadcast();
        for (int i = 0; i < N; i++) {
            IOnNewBookArrivedListener l = mListenerList.getBroadcastItem(i);
            if (l != null) {
                //
            }
        }
        mListenerList.finishBroadcast();

beginBroadcast和finishBroadcast必须要配对使用。

客户端

MainActivity.java

public class MainActivity extends AppCompatActivity {

    private static final String TAG = "MainActivity";

    private static final int MESSAGE_NEW_BOOK_ARRIVED = 1;

    private IBookManager mRemoteBookManager;

    private Handler mhandler = new Handler() {
        @Override
        public void handleMessage(Message msg) {
            switch (msg.what) {
                case MESSAGE_NEW_BOOK_ARRIVED:
                    Log.d(TAG, "新书通知:" + msg.obj);
                    break;
                default:
                    super.handleMessage(msg);
            }
        }
    };


    private ServiceConnection mConnection = new ServiceConnection() {
        @Override
        public void onServiceConnected(ComponentName name, IBinder service) {
            IBookManager bookManager = IBookManager.Stub.asInterface(service);
            try {
                mRemoteBookManager = bookManager;
                bookManager.registerListener(mOnNewBookArrivedListener);
            } catch (RemoteException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }

        @Override
        public void onServiceDisconnected(ComponentName name) {
            mRemoteBookManager = null;
            Log.e(TAG, "binder died.");
        }
    };

    private IOnNewBookArrivedListener mOnNewBookArrivedListener = new IOnNewBookArrivedListener.Stub() {
        @Override
        public void onNewBookArrived(Book newBook) throws RemoteException {
            mhandler.obtainMessage(MESSAGE_NEW_BOOK_ARRIVED, newBook).sendToTarget();
        }

    };

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);
        Intent intent = new Intent(this, BookManagerService.class);
        bindService(intent, mConnection, Context.BIND_AUTO_CREATE);
        Button button = (Button) findViewById(R.id.button);
        button.setOnClickListener(new View.OnClickListener() {
            @Override
            public void onClick(View v) {
                //访问服务端耗时操作需开启子线程
                new Thread(new Runnable() {
                    @Override
                    public void run() {
                        if(mRemoteBookManager!=null){
                            List<Book> list = null;
                            try {
                                list = mRemoteBookManager.getBookList();
                                String listStr = "";
                                for (int i = 0; i < list.size(); i++) {
                                    listStr += list.get(i).toString();
                                }
                                Log.d(TAG, "Book list:" + listStr);
                            } catch (RemoteException e) {
                                e.printStackTrace();
                            }
                        }
                    }
                }).start();

            }
        });
    }

    @Override
    protected void onDestroy() {
        if (mRemoteBookManager != null && mRemoteBookManager.asBinder().isBinderAlive()) {
            try {
                mRemoteBookManager.unregisterListener(mOnNewBookArrivedListener);
                Log.d(TAG,"解注册成功"+mOnNewBookArrivedListener);
            } catch (RemoteException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
        unbindService(mConnection);
        super.onDestroy();
    }
}

客户端调用远程服务的方法,被调用的方法运行在服务端的Binder线程池中,同时服务端线程会被挂起,如果服务端方法执行比较耗时,会导致客户端线程长时间阻塞,如果这个客户端线程是UI线程,则会导致ANR。因此明确服务端哪个方法是耗时的,可以开启子线程钱访问。

客户端的onServiceConnected和onServiceDisconnected方法都是运行在UI线程中,所以也不可以直接调用远程服务端的耗时方法。

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