Android AIDL之浅尝

风雪夜归人_95 2014-08-26

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         AIDL是一个接口描述文件，用于实现Android平台上的RPC，aapt在编译的时候会自动根据规则生成用于IPC的接口和对象，而作为使用者只需要：1. 在服务端Service实现接口；2. 在客户端bindService，onServiceConnected时获取接口对象。这里的接口都是AIDL中描述的接口，其他的细节则在由AIDL 生成的同名源码文件中。
       AIDL的角色是实现Android平台上面的RPC（Remote Procedure Call）也即远程例程调用。RPC是IPC中的一种，但是它是以调用在本地或者另一个进程，甚至是另一个主机上的方法的机制。RPC的目的就是可以让程序不用担心方法具体是在哪个进程里面或者哪以机器上面，就像正常的本地方法那样去调用即可，RPC机制会处理所有的具体细节。RPC一般用 IDL（Interface Definition Language）来描述，实现则要看具体的平台和语言。
        可以通过分析gen文件夹下生成的AIDL文件同名的源码文件，来了解AIDL的本质。首先，最外面是与AIDL同名的接口类。这个类下面声明（仅写出了各个函数的原型，无实现，故这里称为声明）了AIDL中定义的方法。然后里面就是一个Stub类。客户端使用时用到Stub类下的asInterface方法，这个方法会返回一个实现了PrinterInterface接口的对象。而服务器端需要实现这个Stub。Stub中还定义了一个类Proxy。这个Proxy类就是用来远程调用的。

android.os.IInterface iin = obj.queryLocalInterface(DESCRIPTOR);
if (((iin!=null)&&(iin instanceof com.amaker.ch07.app.IPerson))) {
return ((com.amaker.ch07.app.IPerson)iin);
}
return new com.amaker.ch07.app.IPerson.Stub.Proxy(obj);
}

这段代码来自上面提到的asInterface方法。其逻辑是：查找本地是否有接口的实现，如果有则返回Service.onbind()所返回的对象，若没有则创建一个Proxy类。实际上，这里是在判断本次通讯是否在同一个进程中完成。若是同一个进程中直接返回Service.onbind()的对象；当不在同一个进程中就要使用Binder对象的IPC相关的方法和机制。客户端需要实现 Binder.transact()方法来执行远程的一个方法，这是给客户端来使用；而服务端则需要实现Binder.onTransact()来响应客户端所请求的方法。对于上层使用者来说，用transact()把函数的信息（参数，标识和开关）发送出去，剩下的就是Binder的工作了，内部还有大量的细节，但是最终会调用到服务端Binder的onTransact()方法，这里识别出函数的标识，然后调用具体的实现，再传回返回值，这样一个 IPC的函数调用就完成了。

AIDL本质作用就是对BInder的两个方法Binder.transact()和Binder.onTransact()进行封装，以供Client端和Server端进行使用。因为实现transact()和onTransact()方法的方式基本上是相同的，所以就可以用模板来生成具体的代码。理论上讲只需要为Client端生成transact()相关代码，为服务端生成onTransact()代码即可，但因为工具无法准确的确定某一个应用到底是Client端还是Server端，所以它就生成所有的代码，放在一个文件中。这就是你看到的自动生成的文件。也正是基于这个原因，有人提出不使用AIDL，而自己根据AIDL进行重写，避免代码的冗长。
还需要注意的一点是Client端的Proxy是组合Binder对象，调用其 transact()方法；而服务端必须继承Binder对象，覆写onTransact()方法。因为Client是主动发起IPC函数 Call，所以它可以直接调用Binder的方法来进行IPC。而Server是被动的，是要接收进来的IPC call，但Service自己无法得知啥时候Call会来，因此必须实现回调（onTransact())给Binder，以让Binder在有IPC Call进来的时候告诉Service。

实例：通过Service来远程调用一个接口子类的函数方法

功能描述：在MainActivity中通过绑定MyService服务类，来远程调用MyPlayer（实现了IPlayer接口）的方法过程。需要定义一个IPlayer.aidl文件，ADT工具会自动生成一个IPlayer接口类，然后再由MyPlayer继承IPlayer接口类中的静态内部抽象类，实现接口方法，进而供其它应用程序远程调用。（在本例中为了方便，MainActivity与MyService类同处一个应用程序中，实现运用时，可以不在同一个应用程序中，只要有权限访问MyService服务，就能得到IPlayer接口，进而执行该接口实例方法）

下面详细分析一下AIDL如何具体调用远程方法的过程：
1）还是从gen文件夹下自动生成的那个与AIDL同名的文件开始。那个接口继承了android.os.IInterface，是所有由AIDL文件生成的基类。接口中有一个内部类Stub，它继承自Binder并实现了这个生成的java接口，但没有实现我们定义的接口方法（由远程服务类来实现）。
2）继续看这个接口类。在stub中实现了一个很重要的方法asInterface(android.os.IBinder obj)。该方法中会去查询是否有一个ISecondary的实例，这其实是去查询是不是在同一个应用里去调用它，那我们就不用实行远程调用，直接本地调用就可以了。如果不是本地接口，这时候会返回一个Proxy对象。Proxy类是Stub的一个内部类，也同样实现了java接口。但是它却已经实现了这些接口方法。这就意味着如果要进行远程调用，必须获取一个Proxy类的实例，自然是通过stub类的asInterface方法获得。
3）在定义服务时的onServiceConnected方法中获得了远程服务的实例，而ActivityManagerService在bindService时，会调用ActivityThread的方法，并会传递一个Binder引用，而ActivityThread会回调ServiceConnection中的OnServiceConnected方法，并将这个Binder对象传入，也就是anInterface方法中的这个service。这样整个流程走完就获得了远程实例。