Android Messenger实现进程间通信及其原理

前言

之前分析android消息机制的源码时，曾遇到过replyto、imessenger等属性字段，当时只是说这些字段用于进程间通信，并未作深入分析。今天这篇文字就来演示一下使用messenger如何进行进程间通信并分析其源码实现。

messenger进程间通信的流程

messenger顾名思义，即信使，那么它的作用就是满足不同进程两边的通信需要了。通常我们会写aidl来实现进程间通信，其实简单的ipc可以用messenger来实现，需要知道的是messenger也是基于aidl的，只不过messenger帮我们做了封装而已，其进程间通信框架是这样的：

如上图，假设两个进程分别为client process和server process，首先server端需要将自己这边的messenger引用传给client，然后client使用server端传过来的messenger来发消息给server端，这样就实现了一个单向通信。同理，如果想要实现双向通信，则需要client端也发送一个自己的messenger到server端，那么server端也就可以利用该messenger向client发消息了。虽然messenger是基于aidl的，但它们最底层都是基于binder的。

messenger进程间双向通信示例

创建一个service模拟server进程

一般的进程间通信多是在两个app之间，但一个app中也可以有多进程，这个很常见，如应用中的推送服务一般位于单独的进程。当然我们可以把这个service创建到另一个app中，但为了方便测试，这里只是将该service注册为另一个进程，但还是在同一个应用中。

该service的实现很简单，如下：

上述代码虽然简单，但有几点需要注意：

1、为什么service中要开一个工作线程？因为service作为四大组件之一，它是运行在主线程的，所以不能执行耗时操作，一旦进程间交互是耗时操作，那么service所在进程就会阻塞，而client端进程则不会阻塞。
2、该service中创建了一个messenger对象，并在onbind中返回了ibinder对象，这里是进程间通信的关键，在后面会详细分析。
3、该service的子线程中创建了一个handler，并关联给messenger，用于进程间通信的消息处理。handler消息处理跟我们平时用的一样，但有一点提一下，子线程是没有默认looper的，因此需要自己创建并启动，否则子线程的handler无法收到message。
4、server端收到消息后，toast一下“hello server”并显示cient传过来的两个整数值。如果client端也将自己的messenger传过来了，则向client端回复消息，将两个整数之和返回。

另外该service在androidmanifest.xml中的注册如下：

核心一句为android:process=":remote"，将该service置于另一个进程之中，从而可以在同一个app中模拟进程间通信。

创建一个activity模拟client进程

该activity默认就是该app所在进程了，具体实现如下：

代码逻辑也很简单，界面有3个按钮，操作如下：

1、先启动server端的service，暂且叫做启动远程service
2、绑定远程service
3、client向servcie端发送消息，并接收返回的消息

需要注意的有如下几点：

1、绑定远程service后，client端才拿到了server端的messenger引用。
2、client端的messenger需要关联自己的handler，用来处理从server端收到的消息。这里也需要注意，理论上如果server端与client端交互也是耗时的话，也需要开子线程，这个例子中由于只是显示下消息，直接放在ui线程了。
3、如果需要双向通信，client端需要通过message的replyto参数将自己的messenger发到server端。
4、android 5.0+要求绑定service时必须使用显式intent，可以通过设置包名的方式来解决，注意我是在同一个app中开的两个进程，因此包名相同，但如果远程service位于另一个app，则应该填写其所在app的包名。
5、client端收到回复消息后，toast“hello client”及两个整数之和。

示例效果演示

以上示例的进程间通信效果演示如下：

messenger进程间通信原理分析

关于service的启动、绑定不必多说，先从client端通过绑定远程service获取server端的messenger入手，代码如下：

接着来看mremotemessenger = new messenger(service);的源码实现：

注意到该构造方法的参数ibinder，就是远程service中onbind返回的，具体代码如下：

再来看这一句代码：

mtarget是imessenger对象，看起来越来越像aidl的写法了，其实不能说像，本来就是aidl。于是猜想源码必定中有一个名为imessenger.aidl的文件，它应该定义了发送消息的相关接口。果然在源码目录 “/frameworks/base/core/java/android/os/”下找到了imessenger.aidl文件，其内容如下：

因此可知messenger只是帮我们省去了写aidl的工作而已，底层还是aidl。

再来看messenger是如何发送消息的，即messenger的send方法：

通过注释可知，messenger会将消息发送到其关联的handler，且handler不存在时会报异常，这就是我们无论是创建客户端还是服务端messenger时都为其创建了一个handler的原因。

另外上述示例中为了简便，只是在进程间传递了基本类型的值，其实类似单进程的消息机制，也可以传递bundle数据，但注意需要序列化，具体说明可参考message源码的基本字段支撑。

以上就是本文的全部内容，希望对大家的学习有所帮助，也希望大家多多支持。