Android开发者指南(6) —— AIDL-低调大师

Android开发者指南(6) —— AIDL

2017-11-28 573

正文

　　使用AIDL设计远程接口(Designing a Remote Interface Using AIDL)

由于每个应用程序都运行在自己的进程空间，并且可以从应用程序UI运行另一个服务进程，而且经常会在不同的进程间传递对象。在Android平台，一个进程通常不能访问另一个进程的内存空间，所以要想对话，需要将对象分解成操作系统可以理解的基本单元，并且有序的通过进程边界。

通过代码来实现这个数据传输过程是冗长乏味的，Android提供了AIDL工具来处理这项工作。

AIDL (Android Interface Definition Language)是一种IDL 语言，用于生成可以在Android设备上两个进程之间进行进程间通信(IPC)的代码。如果在一个进程中（例如Activity）要调用另一个进程中（例如Service）对象的操作，就可以使用AIDL生成可序列化的参数。

AIDL IPC机制是面向接口的，像COM或Corba一样，但是更加轻量级。它是使用代理类在客户端和实现端传递数据。

使用AIDL实现IPC(Implementing IPC Using AIDL)

使用AIDL实现IPC服务的步骤是：

1. 创建.aidl文件-该文件（YourInterface.aidl）定义了客户端可用的方法和数据的接口。

2. 在makefile文件中加入.aidl文件-（Eclipse中的ADT插件提供管理功能）Android包括名为AIDL的编译器，位于tools/文件夹。

3. 实现接口-AIDL编译器从AIDL接口文件中利用Java语言创建接口，该接口有一个继承的命名为Stub的内部抽象类（并且实现了一些IPC调用的附加方法），要做的就是创建一个继承于YourInterface.Stub的类并且实现在.aidl文件中声明的方法。

4. 向客户端公开接口-如果是编写服务，应该继承Service并且重载Service.onBind(Intent) 以返回实现了接口的对象实例

　　创建.aidl文件(Create an .aidl File)

AIDL使用简单的语法来声明接口，描述其方法以及方法的参数和返回值。这些参数和返回值可以是任何类型，甚至是其他AIDL生成的接口。重要的是必须导入所有非内置类型，哪怕是这些类型是在与接口相同的包中。下面是AIDL能支持的数据类型：

* Java编程语言的主要类型 (int, boolean等) — 不需要 import 语句。

* 以下的类 (不需要import 语句):

String

List -列表中的所有元素必须是在此列出的类型，包括其他AIDL生成的接口和可打包类型。List可以像一般的类（例如List<String>）那样使用，另一边接收的具体类一般是一个ArrayList，这些方法会使用List接口。

Map - Map中的所有元素必须是在此列出的类型，包括其他AIDL生成的接口和可打包类型。一般的maps（例如Map<String,Integer>）不被支持，另一边接收的具体类一般是一个HashMap，这些方法会使用Map接口。

CharSequence -该类是被TextView和其他控件对象使用的字符序列。

* 通常引引用方式传递的其他AIDL生成的接口，必须要import 语句声明

* 实现了Parcelable protocol 以及按值传递的自定义类，必须要import 语句声明。

以下是基本的AIDL语法：

　　实现接口(Implementing the Interface)

AIDL生成了与.aidl文件同名的接口，如果使用Eclipse插件，AIDL会做为编译过程的一部分自动运行（不需要先运行AIDL再编译项目），如果没有插件，就要先运行AIDL。

生成的接口包含一个名为Stub的抽象的内部类，该类声明了所有.aidl中描述的方法，Stub还定义了少量的辅助方法，尤其是asInterface()，通过它或以获得IBinder（当applicationContext.bindService()成功调用时传递到客户端的onServiceConnected()）并且返回用于调用IPC方法的接口实例，更多细节参见Calling an IPC Method。

要实现自己的接口，就从YourInterface.Stub类继承，然后实现相关的方法（可以创建.aidl文件然后实现stub方法而不用在中间编译，Android编译过程会在.java文件之前处理.aidl文件）。

这个例子实现了对 IRemoteService 接口的调用，这里使用了匿名对象并且只有一个 getPid() 接口。

　　这里是实现接口的几条说明：

* 不会有返回给调用方的异常

* 默认IPC调用是同步的。如果已知IPC服务端会花费很多毫秒才能完成，那就不要在Activity或View线程中调用，否则会引起应用程序挂起（Android可能会显示“应用程序未响应”对话框），可以试着在独立的线程中调用。

* AIDL接口中只支持方法，不能声明静态成员。

　　向客户端暴露接口(Exposing Your Interface to Clients)

在完成了接口的实现后需要向客户端暴露接口了，也就是发布服务，实现的方法是继承 Service，然后实现以Service.onBind(Intent)返回一个实现了接口的类对象。下面的代码片断表示了暴露IRemoteService接口给客户端的方式。

public class RemoteService extends Service {
...
@Override
     public IBinder onBind(Intent intent) {
         // Select the interface to return.  If your service only implements
         // a single interface, you can just return it here without checking
         // the Intent.
         if (IRemoteService. class .getName().equals(intent.getAction())) {
             return mBinder;
        }
         if (ISecondary. class .getName().equals(intent.getAction())) {
             return mSecondaryBinder;
        }
         return null ;
    }

     /**
     * The IRemoteInterface is defined through IDL
      */
     private final IRemoteService.Stub mBinder = new IRemoteService.Stub() {
         public void registerCallback(IRemoteServiceCallback cb) {
             if (cb != null ) mCallbacks.register(cb);
        }
         public void unregisterCallback(IRemoteServiceCallback cb) {
             if (cb != null ) mCallbacks.unregister(cb);
        }
    };

     /**
     * A secondary interface to the service.
      */
     private final ISecondary.Stub mSecondaryBinder = new ISecondary.Stub() {
         public int getPid() {
             return Process.myPid();
        }
         public void basicTypes( int anInt, long aLong, boolean aBoolean,
                 float aFloat, double aDouble, String aString) {
        }
    };

}

　　使用可打包接口传递参数Pass by value Parameters using Parcelables

如果有类想要能过AIDL在进程之间传递，这一想法是可以实现的，必须确保这个类在IPC的两端的有效性，通常的情形是与一个启动的服务通信。

这里列出了使类能够支持Parcelable的4个步骤：【译者注：原文为5，但列表为4项，疑为作者笔误】

1. 使该类实现Parcelabel接口。

2. 实现public void writeToParcel(Parcel out) 方法，以便可以将对象的当前状态写入包装对象中。

3. 增加名为CREATOR的构造器到类中，并实现Parcelable.Creator接口。

4. 最后，但同样重要的是，创建AIDL文件声明这个可打包的类（见下文），如果使用的是自定义的编译过程，那么不要编译此AIDL文件，它像C语言的头文件一样不需要编译。

AIDL会使用这些方法的成员序列化和反序列化对象。

这个例子演示了如何让Rect类实现Parcelable接口。

import android.os.Parcel;
import android.os.Parcelable;
public final class Rect implements Parcelable {
public int left;
public int top;
public int right;
public int bottom;

public static final Parcelable.Creator < Rect > CREATOR = new Parcelable.Creator < Rect > () {
    public Rect createFromParcel(Parcel in) {
        return new Rect(in);
   }

     public Rect[] newArray( int size) {
             return new Rect[size];
        }
    };

public Rect() {
}

private Rect(Parcel in) {
   readFromParcel(in);
}

public void writeToParcel(Parcel out) {
    out.writeInt(left);
    out.writeInt(top);
    out.writeInt(right);
    out.writeInt(bottom);
}

public void readFromParcel(Parcel in) {
    left = in.readInt();
    top = in.readInt();
    right = in.readInt();
    bottom = in.readInt();
}
}

　　这个是Rect.aidl文件。

　　序列化Rect类的工作相当简单，对可打包的其他类型的数据可以参见Parcel类。

　　警告：不要忘了对从其他进程接收到的数据进行安全检查。在上面的例子中， rect 要从数据包中读取 4 个数值，需要确认无论调用方想要做什么，这些数值都是在可接受的范围之内。想要了解更多的关于保持应用程序安全的内容，可参见 Security and Permissions 。

　　调用IPC方法(Calling an IPC Method)

这里给出了调用远端接口的步骤：

1. 声明.aidl文件中定义的接口类型的变量。

2. 实现ServiceConnection

3. 调用Context.bindService()，传递ServiceConnection的实现

4. 在ServiceConnection.onServiceConnected()方法中会接收到IBinder对象，调用YourInterfaceName.Stub.asInterface((IBinder)service)将返回值转换为YourInterface类型

5. 调用接口中定义的方法。应该总是捕获连接被打断时抛出的DeadObjectException异常，这是远端方法唯一的异常。

6. 调用Context.unbindService()断开连接

这里是几个调用IPC服务的提示：

* 对象是在进程间进行引用计数

* 可以发送匿名对象作为方法参数

以下是演示调用 AIDL 创建的服务，可以在 ApiDemos 项目中获取远程服务的示例。

public static class Binding extends Activity {

/** The primary interface we will be calling on the service. */
IRemoteService mService = null ;
/** Another interface we use on the service. */
ISecondary mSecondaryService = null ;
Button mKillButton;
TextView mCallbackText;
private boolean mIsBound;
/**
* Standard initialization of this activity.  Set up the UI, then wait
* for the user to poke it before doing anything.
*/
@Override
protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
     super .onCreate(savedInstanceState);
    setContentView(R.layout.remote_service_binding);
     // Watch for button clicks.
    Button button = (Button)findViewById(R.id.bind);
    button.setOnClickListener(mBindListener);
    button = (Button)findViewById(R.id.unbind);
    button.setOnClickListener(mUnbindListener);
    mKillButton = (Button)findViewById(R.id.kill);
    mKillButton.setOnClickListener(mKillListener);
    mKillButton.setEnabled( false );

    mCallbackText = (TextView)findViewById(R.id.callback);
   mCallbackText.setText( " Not attached. " );
}

/**
  * Class for interacting with the main interface of the service.
   */
private ServiceConnection mConnection = new ServiceConnection() {
    public void onServiceConnected(ComponentName className, IBinder service) {
         // This is called when the connection with the service has been
         // established, giving us the service object we can use to
         // interact with the service.  We are communicating with our
         // service through an IDL interface, so get a client-side
         // representation of that from the raw service object.
        mService = IRemoteService.Stub.asInterface(service);
        mKillButton.setEnabled( true );
        mCallbackText.setText( " Attached. " );

         // We want to monitor the service for as long as we are
         // connected to it.
         try {
                mService.registerCallback(mCallback);
        } catch (RemoteException e) {
             // In this case the service has crashed before we could even
             // do anything with it; we can count on soon being
             // disconnected (and then reconnected if it can be restarted)
             // so there is no need to do anything here.
        }

        // As part of the sample, tell the user what happened.
       Toast.makeText(Binding. this , R.string.remote_service_connected,
             Toast.LENGTH_SHORT).show();
    }

     public void onServiceDisconnected(ComponentName className) {
         // This is called when the connection with the service has been
         // unexpectedly disconnected -- that is, its process crashed.
        mService = null ;
        mKillButton.setEnabled( false );
        mCallbackText.setText( " Disconnected. " );

         // As part of the sample, tell the user what happened.
        Toast.makeText(Binding. this , R.string.remote_service_disconnected,
             Toast.LENGTH_SHORT).show();
    }
};

/**
  * Class for interacting with the secondary interface of the service.
   */
private ServiceConnection mSecondaryConnection = new ServiceConnection() {
    public void onServiceConnected(ComponentName className, IBinder service) {
         // Connecting to a secondary interface is the same as any
         // other interface.
        mSecondaryService = ISecondary.Stub.asInterface(service);
        mKillButton.setEnabled( true );
    }

     public void onServiceDisconnected(ComponentName className) {
        mSecondaryService = null ;
        mKillButton.setEnabled( false );
    }
};

private OnClickListener mBindListener = new OnClickListener() {
    public void onClick(View v) {
         // Establish a couple connections with the service, binding
         // by interface names.  This allows other applications to be
         // installed that replace the remote service by implementing
         // the same interface.
       bindService( new Intent(IRemoteService. class .getName()),
              mConnection, Context.BIND_AUTO_CREATE);
            bindService( new Intent(ISecondary. class .getName()),
             mSecondaryConnection, Context.BIND_AUTO_CREATE);
         mIsBound = true ;
         mCallbackText.setText( " Binding. " );
    }
};

private OnClickListener mUnbindListener = new OnClickListener() {
     public void onClick(View v) {
        if (mIsBound) {
             // If we have received the service, and hence registered with
             // it, then now is the time to unregister.
             if (mService != null ) {
                  try {
                     mService.unregisterCallback(mCallback);
                 } catch (RemoteException e) {
                     // There is nothing special we need to do if the service
                     // has crashed.
                }
           }

            // Detach our existing connection.
            unbindService(mConnection);
            unbindService(mSecondaryConnection);
            mKillButton.setEnabled( false );
            mIsBound = false ;
            mCallbackText.setText( " Unbinding. " );
       }
   }
};

private OnClickListener mKillListener = new OnClickListener() {
     public void onClick(View v) {
          // To kill the process hosting our service, we need to know its
          // PID.  Conveniently our service has a call that will return
          // to us that information.
          if (mSecondaryService != null ) {
              try {
                 int pid = mSecondaryService.getPid();
                 // Note that, though this API allows us to request to
                 // kill any process based on its PID, the kernel will
                 // still impose standard restrictions on which PIDs you
                 // are actually able to kill.  Typically this means only
                 // the process running your application and any additional
                 // processes created by that app as shown here; packages
                 // sharing a common UID will also be able to kill each
                 // other's processes.
                Process.killProcess(pid);
                    mCallbackText.setText( " Killed service process. " );
          } catch (RemoteException ex) {
                 // Recover gracefully from the process hosting the
                 // server dying.
                 // Just for purposes of the sample, put up a notification.
                Toast.makeText(Binding. this ,
                       R.string.remote_call_failed,
                       Toast.LENGTH_SHORT).show();
                }
            }
        }
    };

// ----------------------------------------------------------------------
// Code showing how to deal with callbacks.
// ----------------------------------------------------------------------

/**
  * This implementation is used to receive callbacks from the remote
  * service.
*/
private IRemoteServiceCallback mCallback = new IRemoteServiceCallback.Stub() {
    /**
     * This is called by the remote service regularly to tell us about
     * new values.  Note that IPC calls are dispatched through a thread
     * pool running in each process, so the code executing here will
     * NOT be running in our main thread like most other things -- so,
     * to update the UI, we need to use a Handler to hop over there.
     */
    public void valueChanged( int value) {
       mHandler.sendMessage(mHandler.obtainMessage(BUMP_MSG, value, 0 ));
   }
};
private static final int BUMP_MSG = 1 ;
private Handler mHandler = new Handler() {
   @Override public void handleMessage(Message msg) {
        switch (msg.what) {
            case BUMP_MSG:
               mCallbackText.setText( " Received from service: " + msg.arg1);
                break ;
            default :
                super .handleMessage(msg);
        }
   }
};
}

本文转自over140 51CTO博客，原文链接：http://blog.51cto.com/over140/582282，如需转载请自行联系原作者

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原文链接：https://yq.aliyun.com/articles/457945

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2017-11-29

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