跨进程通信AIDL的实现原理

(还需整理)
AIDL:Android Interface Definition Language,即Android接口定义语言,是一个快速跨进程通讯的工具,用于生成Android不同进程间进行进程通信(IPC)的代码,一般情况下一个进程是无法访问另一个进程的内存的。AIDL使用代理类在客户端和实现端传递数据,支持的跨进程操作的数据是要存放在内存中的,AIDL底层实际上也是使用的Binder进行的跨进程操作。

什么场景下有必要使用AIDL?

不同应用之间需要进行IPC,并且想要在Service中处理多线程。如果仅仅需要跨进程但是不是跨应用,这时候应该通过Binder进行数据交互;另外如果仅仅是需要跨进程IPC,但是不需要处理多线程,这时候应该通过Messenger类进行数据交互。

AIDL接口如何定义?

在Android Studio中只需要在某个Module中使用右键菜单中new就会显示创建AIDL文件的菜单,当新建成功后AIDL文件位于工程的同java同一级的aidl目录文件夹下面。在 .aidl 文件中存放的就是AIDL接口。

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AIDL其实就是在C/S框架的基础上加上了代理-存根的结构。AIDL通信基于代理-存根的设计模式,客户端为代理,服务端持有存根,它们有一一对应的接口方法。Proxy 的接口供客户端程序调用,然后它内部会把信息包装好,以某种方式(比如 RMI)传递给 Stub,而后者通过对应的接口作用于服务端系统,从而完成了“远程调用”。
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关于Stub的asInterface(Binder), 可以返回Stub或Stub.Proxy(如果客户端和服务端在同一个进程下,那么asInterface()将返回Stub对象本身,否则返回Stub.Proxy对象)。我们都知道,Binder的工作机制客户端,Binder,服务端组成的,客户端和服务端都是通过Binder来交流的(Binder也是Android中一个java类)。AIDL生成的java代码中,Stub类是继承于Binder类的,也就是说Stub实例就是Binder实例。

Stub和Stub.Proxy的区别:(1)如果在同一个进程下的话,那么asInterface()将返回服务端的Stub对象本身,因为此时根本不需要跨进称通信,那么直接调用Stub对象的接口就可以了,返回的实现就是服务端的Stub实现,也就是根本没有跨进程通信;(2)如果不是同一个进程,那么asInterface()返回是Stub.Proxy对象,该对象持有着远程的Binder引用,因为现在需要跨进程通信,所以如果调用Stub.Proxy的接口的话,那么它们都将是IPC调用,它会通过调用transact方法去与服务端通信。

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asInterface

用于将服务端的Binder对象转换成客户端所需的AIDL接口类型的对象,这种转换过程是区分进程的【如果客户端和服务端位于同一进程,那么此方法返回的就是服务端的Stub对象本身,否则返回的是系统封装后的Stub.proxy对象】通过参数DESCRIPTOR判断是否在同一个进程内,这是Binder的唯一标识,一般用当前Binder的类名表示。

onTransact(服务端接收)

onTransact方法运行在服务端中的Binder线程池中
客户端发起跨进程请求时,远程请求会通过系统底层封装后交给此方法来处理。
如果此方法返回false,那么客户端的请求就会失败。

transact(客户端调用)

Proxy类主要是用来方法调用,也就是用来客户端的跨进程调用。transact方法是一个本地方法,在native层中实现

在跨进程通讯中Parcel是通讯的基本单元,传递载体。

transact方法运行在客户端,首先它创建该方法所需要的输入型Parcel对象_data、输出型Parcel对象_reply;
接着调用绑定服务传来的IBinder对象的transact方法来发起远程过程调用(RPC)请求,同时当前线程挂起;
然后服务端的onTransact方法会被调用,直到RPC过程返回后,当前线程继续执行,并从_reply中取出RPC过程的返回结果,也就是返回_reply中的数据。

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