Android IPC(跨进程通信)之AIDL

Android IPC(跨进程通信)之AIDL

IPC——跨进程通信，是指两个进程之间的数据交换过程。在说IPC的同时我们要知道什么是进程，什么是线程。线程是CPU调度的最小单元，进程可以理解为一个程序或者一个应用。一个进程中可以运行多个线程，而在Android程序中有一个主线程，也叫UI线程。
在Android上，一个应用代表一个进程，当你运行应用的是时候，Android会为你分配一个独立的虚拟机，这也就相当于给你分配一块独立的内存，程序中使用的对象以及数据可以在这里共享的。但当你开启多进程时，这个进程的内存跟应用的内存就是两块不同的内存，这个时候两个内存之间的数据是不可以共享的。
多进程会产生以下几个问题：
（1）静态成员和单例模式完全失效。
（2）线程同步机制完全失效。
（3）SharedPreferences的可靠性下降。
（4）Application会多次创建。
跨进程通信的方式有多种，如Bundle、AIDL、文件共享、Messenger、ContentProvider和Socket等，今天主要介绍的AIDL的使用。

一、项目代码文件结构

这里以书店为例讲解一下，这里实现的功能是书店（服务端）把自家拥有哪些书籍告知客户（客户端），而且客户（客户端）还进行了消息订阅，当书店（服务端）有新书了就通知客户（客户端）。

二、代码实现与讲解

1、新建实体类Book.java，使用Pracelable实现序列化。

package com.fenght.aidldemo.aidl; import android.os.Parcel; import android.os.Parcelable; public class Book implements Parcelable { private int bookId; private String bookName; public Book(int bookId, String bookName) { this.bookId = bookId; this.bookName = bookName; } private Book(Parcel in) { bookId = in.readInt(); bookName = in.readString(); } @Override public int describeContents() { return 0; } @Override public void writeToParcel(Parcel dest, int flags) { dest.writeInt(bookId); dest.writeString(bookName); } public static final Parcelable.Creator<Book> CREATOR = new Parcelable.Creator<Book>(){ @Override public Book createFromParcel(Parcel source) { return new Book(source); } @Override public Book[] newArray(int size) { return new Book[size]; } }; @Override public String toString() { return "Book{" + "bookId=" + bookId + ", bookName='" + bookName + '\'' + '}'; } } 

2、右击Book.java，新建Book.aidl和IBookManager.aidl以及NewBookArriveListener.aidl文件，AS会自动帮你把文件路径建好，不需要再新建文件夹。

Book.aidl文件代码

// Book.aidl package com.fenght.aidldemo.aidl; // Declare any non-default types here with import statements parcelable Book;

IBookManager.aidl文件代码

// IBookManager.aidl package com.fenght.aidldemo.aidl; import com.fenght.aidldemo.aidl.Book; import com.fenght.aidldemo.aidl.NewBookArriveListener; // Declare any non-default types here with import statements interface IBookManager { /**
     * Demonstrates some basic types that you can use as parameters
     * and return values in AIDL.
     */ void basicTypes(int anInt, long aLong, boolean aBoolean, float aFloat, double aDouble, String aString); List<Book> getBookList(); void addBook(in Book book); void registerListener(NewBookArriveListener listener); void unregisterListener(NewBookArriveListener listener); } 

NewBookArriveListener.aidl文件代码

// NewBookArriveListener.aidl package com.fenght.aidldemo.aidl; import com.fenght.aidldemo.aidl.Book; // Declare any non-default types here with import statements interface NewBookArriveListener { //通知方法 void newBookArrived(in Book newBook); } 

添加代码之后，点击Make Project重新编译项目。

注意：包名必须是一样com.fenght.aidldemo.aidl，不然后续编译会报错，如下图。

在aidl文件中写相关方法时AS没有自动帮你引入相关类，你需要自己引入。如在IBookManager.aidl文件中添加方法List<Book> getBookList(); 你可能需要手动引入import com.fenght.aidldemo.aidl.Book; Book.java的类。否则会报错：Failed to resolve ‘Book’
而且每次在aidl文件中添加相关代码之后需要重新编译一下项目。

3、远程服务端service的实现，新建BookManagerService.java服务。

package com.fenght.aidldemo.aidl; import android.app.Service; import android.content.Intent; import android.content.pm.PackageManager; import android.os.Binder; import android.os.IBinder; import android.os.RemoteCallbackList; import android.os.RemoteException; import android.util.Log; import java.util.List; import java.util.concurrent.CopyOnWriteArrayList; import java.util.concurrent.atomic.AtomicBoolean; import androidx.annotation.Nullable; /**
 * 数据管理服务
 * @author fht
 * @time 2020年8月1日14:02:38
 */ public class BookManagerService extends Service { private CopyOnWriteArrayList<Book> mBookList = new CopyOnWriteArrayList<>(); private AtomicBoolean isDestory = new AtomicBoolean(false); //使用RemoteCallbackList可以对监听进行反注册，否则反注册会失败 private RemoteCallbackList<NewBookArriveListener> listeners = new RemoteCallbackList<>(); private Binder mBinder = new IBookManager.Stub() { @Override public void basicTypes(int anInt, long aLong, boolean aBoolean, float aFloat, double aDouble, String aString) throws RemoteException { } @Override public List<Book> getBookList() throws RemoteException { return mBookList; } @Override public void addBook(Book book) throws RemoteException { mBookList.add(book); } @Override public void registerListener(NewBookArriveListener listener) throws RemoteException { //注册监听 listeners.register(listener); } @Override public void unregisterListener(NewBookArriveListener listener) throws RemoteException { //反注册 listeners.unregister(listener); } }; @Override public void onCreate() { super.onCreate(); mBookList.add(new Book(1,"android")); mBookList.add(new Book(2,"java")); //启动线程 new Thread(new ServiceWorker()).start(); } @Nullable @Override public IBinder onBind(Intent intent) { int check = checkCallingOrSelfPermission("com.fenght.aidldemo.aidl.BOOK_SERVICE"); if (check == PackageManager.PERMISSION_DENIED) { return null; } return mBinder; } @Override public void onDestroy() { isDestory.set(true); super.onDestroy(); } private class ServiceWorker implements Runnable{ @Override public void run() { while (!isDestory.get()){ try { Thread.sleep(100); int bookId = mBookList.size() + 1; Book newBook = new Book(bookId,"新书" + bookId); mBookList.add(newBook); Log.e("fht","服务中添加新书：" + newBook.toString()); final int size = listeners.beginBroadcast(); for (int i=0;i<size;i++) { //获取监听 NewBookArriveListener newBookArriveListener = listeners.getBroadcastItem(i); if (newBookArriveListener != null) { //发送通知 newBookArriveListener.newBookArrived(newBook); } } //beginBroadcast和finishBroadcast必须配对使用 listeners.finishBroadcast(); //中断重连测试 //                    if (bookId == 9) { //                        //结束当前进程，测试Binder死亡回调 //                        android.os.Process.killProcess(android.os.Process.myPid()); //                        return; //                    } } catch (InterruptedException | RemoteException e) { e.printStackTrace(); } } } } } 

注意：在AndroidMainfest.xml中添加如下代码，开启多进程：

<service android:name=".aidl.BookManagerService" android:process=":remote"/>

4、接着在Mainactivity.java中绑定服务，接收数据。

package com.fenght.aidldemo; import androidx.annotation.NonNull; import androidx.appcompat.app.AppCompatActivity; import android.content.ComponentName; import android.content.Intent; import android.content.ServiceConnection; import android.os.Bundle; import android.os.Handler; import android.os.IBinder; import android.os.Message; import android.os.RemoteException; import android.util.Log; import android.widget.TextView; import com.fenght.aidldemo.aidl.Book; import com.fenght.aidldemo.aidl.BookManagerService; import com.fenght.aidldemo.aidl.IBookManager; import com.fenght.aidldemo.aidl.NewBookArriveListener; import java.util.List; public class MainActivity extends AppCompatActivity { private TextView tv_book; private IBookManager iBookManager; private Handler handler = new Handler(new Handler.Callback() { @Override public boolean handleMessage(@NonNull Message msg) { switch (msg.what){ case 1: Log.e("fht","新书：" + msg.obj.toString()); tv_book.setText(msg.obj.toString()); break; } return false; } }); //服务连接 private ServiceConnection serviceConnection = new ServiceConnection() { @Override public void onServiceConnected(ComponentName name, IBinder service) { iBookManager = IBookManager.Stub.asInterface(service); try { //设置binder死亡代理，binder死亡时有回调 service.linkToDeath(deathRecipient,0); //获取数据 List<Book> list = iBookManager.getBookList(); Log.e("fht","书本：" + list.toString()); iBookManager.addBook(new Book(3,"这是客户端发送的书")); List<Book> list1 = iBookManager.getBookList(); Log.e("fht","书本：" + list1.toString()); iBookManager.registerListener(newBookArriveListener); } catch (RemoteException e) { e.printStackTrace(); } } @Override public void onServiceDisconnected(ComponentName name) { } }; //回调方法：当binder死亡时，系统会回调binderDied方法 private IBinder.DeathRecipient deathRecipient = new IBinder.DeathRecipient() { @Override public void binderDied() { if (iBookManager == null) { return; } //先解除binder旧的死亡监听，在ServiceConnection中会重新新的设置监听 iBookManager.asBinder().unlinkToDeath(deathRecipient,0); iBookManager = null; //死亡时，重新启动连接 Intent intent = new Intent(MainActivity.this, BookManagerService.class); bindService(intent,serviceConnection,BIND_AUTO_CREATE); } }; //新书监听 private NewBookArriveListener newBookArriveListener = new NewBookArriveListener.Stub() { @Override public void newBookArrived(Book newBook) throws RemoteException { //发送消息，由UI线程处理数据 handler.obtainMessage(1,newBook).sendToTarget(); } }; @Override protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) { super.onCreate(savedInstanceState); setContentView(R.layout.activity_main); tv_book = findViewById(R.id.tv_book); Intent intent = new Intent(this, BookManagerService.class); bindService(intent,serviceConnection,BIND_AUTO_CREATE); } @Override protected void onDestroy() { if (iBookManager != null && iBookManager.asBinder().isBinderAlive()) { try { //反注册监听 iBookManager.unregisterListener(newBookArriveListener); } catch (RemoteException e) { e.printStackTrace(); } } unbindService(serviceConnection); super.onDestroy(); } } 

AndroidManifest.xml代码，注意跟自己的比对一下

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?> <manifest xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android" package="com.fenght.aidldemo"> <permission android:name="com.fenght.aidldemo.aidl.BOOK_SERVICE" android:protectionLevel="normal"/> <uses-permission android:name="com.fenght.aidldemo.aidl.BOOK_SERVICE"/> <application
        android:allowBackup="true" android:icon="@mipmap/ic_launcher" android:label="@string/app_name" android:roundIcon="@mipmap/ic_launcher_round" android:supportsRtl="true" android:theme="@style/AppTheme"> <activity android:name=".MainActivity"> <intent-filter> <action android:name="android.intent.action.MAIN" /> <category android:name="android.intent.category.LAUNCHER" /> </intent-filter> </activity> <service android:name=".aidl.BookManagerService" android:process=":remote"/> </application> </manifest>

项目跑起来就可以了

三、注意点以及相关代码讲解

1、如何监听Binder是否死亡？
有时候服务端进程由于某些意外停止了，这回导致Binder的意外死亡，这时候需要我们重新连接服务。我们如何Binder是否死亡呢？给Binder设置DeathRecipient监听，当Binder死亡时，我们会收到binderDied方法的回调。相关代码在MainActivity.java。
（1）设置代理的代码为：

//设置binder死亡代理，binder死亡时有回调 service.linkToDeath(deathRecipient,0);

（2）回调方法代码为：

//回调方法：当binder死亡时，系统会回调binderDied方法 private IBinder.DeathRecipient deathRecipient = new IBinder.DeathRecipient() { @Override public void binderDied() { if (iBookManager == null) { return; } //先解除binder旧的死亡监听，在ServiceConnection中会重新新的设置监听 iBookManager.asBinder().unlinkToDeath(deathRecipient,0); iBookManager = null; //死亡时，重新启动连接 Intent intent = new Intent(MainActivity.this, BookManagerService.class); bindService(intent,serviceConnection,BIND_AUTO_CREATE); } };

（3）验证方法就是放开如下代码：

2、如何进行权限验证？
默认情况下，我们的远程服务任何人都可以连接的，但这是不安全的，我们需要加入权限验证以保护数据的安全性。验证通过才可以连接，验证失败则不能连接。相关代码如下：
（1）在AndroidManifest.xml添加权限，这是连接服务需要的权限，自己定义的：

<permission android:name="com.fenght.aidldemo.aidl.BOOK_SERVICE" android:protectionLevel="normal"/> 

（2）在BookManagerService.java中进行权限控制：

@Nullable @Override public IBinder onBind(Intent intent) { int check = checkCallingOrSelfPermission("com.fenght.aidldemo.aidl.BOOK_SERVICE"); if (check == PackageManager.PERMISSION_DENIED) { return null; } return mBinder; }

（3）在AndroidManifest.xml声明权限，跟（1）中的权限要一致：

<uses-permission android:name="com.fenght.aidldemo.aidl.BOOK_SERVICE"/>

3、因为反注册的需要，这里使用RemoteCallbackList，不需要注册与反注册监听的可以使用CopyOnWriteArrayList，具体原因不多说了。

Demo代码下载

本文地址：https://blog.csdn.net/weixin_42574892/article/details/107727998