Android进程通信之Messenger和AIDL使用详解-编程学习网

1. 前言

提到的进程间通信（IPC：Inter-Process Communication），在Android系统中，一个进程是不能直接访问另一个进程的内存的，需要提供一些机制在不同的进程之间进行通信，Android官方推出了AIDL(Android Interface Definition Language)，它是基于Binder机制的。

上篇提到组件在与Service通信方法有三种。

实现IBinder Messenger AIDL

后面两种可以跨进程通信，是基于Binder机制的通信方式。

2. 使用时机

在确定使用什么机制之前，首先了解应用场景。Android系统中，如果组件与服务通信是在同一进程，就使用第一种方式；如果是跨进程通信，使用第二种和第三种，两者不同在于，Messenger不能处理多线程并发请求。

3. AIDL使用

AIDL是可以处理多线程访问的请求的，所以实现AIDL首先要保证线程安全。

创建.aidl文件，定义接口在代码中实现接口，Android SDK会根据aidl文件，生成接口，接口内部有一个名为Stub内部抽象类，这个类用于继承了Binder类并实现aidl文件中定义的接口，我们需要拓展Stub类并实现里面的抽象方法复写Service的onBind()，返回Stub类的实现

3.1 创建.aidl文件

在Android Studio中工程目录下，反键new -> AIDL -> AIDL FIle，可以新建aidl文件，编译器会自动在app(壳工程)/src/main/目录下新建aidl文件，同时也会新建文件夹，默认以工程包名作为aidl文件所在的目录。

目录结构如下：

图-1 aidl文件目录结构

也可以手动创建，aidl接口定义的包名也可以和工程包名不同，aidl文件语法和Java语法相似，aidl定义的接口名必须和文件名一致，而且支持传递自定义的数据类型，需要实现parcelable接口。

IRemoteService.aidl


package com.demo.aidl;
import com.demo.aidl.ParcelableData;
interface IRemoteService {
 
 int getPid();
 
 String getServiceName();
 
 void handleData(in ParcelableData data);
}

ParcelableData.aidl


package com.demo.aidl;

parcelable ParcelableData;

IRemoteServiceCallBack.aidl


package com.demo.aidl;
oneway interface IRemoteServiceCallBack {
 void valueChanged(int value);
}

aidl文件定义的接口支持的数据类型如下：

Java的八种基本数据类型（byte，int，short，long，float，double，char，boolean） String CharSequence List，List中所有的元素必须是aidl文件支持的数据类型，例如，List< String > Map，Map中所有的元素必须是aidl文件支持的数据类型，其他aidl定义的接口，要手动添加import 其他aidl文件中申明的类，要手动添加import

aidl文件中定义的方法接受的参数，除了Java的基本数据类型和aidl定义的接口之外，其他参数都需要标记数据的走向，in/out/inout，基本数据类型和aidl定义的接口作为参数，默认是in。

in表示输入参数，客户端把参数传递给服务端使用。 out表示输出参数，客户端将参数传递给服务端填充，然后自己使用处理。 inout标书输入输出参数，传送相应的值并接收返回。

关键字oneway表示用户请求相应功能时不需要等待响应可直接调用返回，非阻塞效果，该关键字可以用来声明接口或者声明方法，如果接口声明中用到了oneway关键字，则该接口声明的所有方法都采用oneway方式

新建完毕aidl文件后，rebuild工程或者使用gradle assembleDebug(或gradle assembleRelease)指令编译工程，生成具体的java代码，在壳工程/build/generated/aidl/目录下的debug或者release文件夹下，根据build的类型而定，如图：

图-2 adil生成代码目录图

AIDL接口首次公布后对其的任何修改都必须保持向后兼容性，避免中断客户端对服务的使用，因为需要将.aidl文件复制给其他应用，才能使其他应用能够访问服务，所以必须保持对原始接口的支持。

3.2 实现接口

Android SDK会根据.aidl文件生成同名.java文件，生成的接口中有一个Stub的抽象子类，这个类实现（implements）aidl定义的接口，同时继承了Binder。

具体代码如下：


private final IRemoteService.Stub mBinder = new IRemoteService.Stub() {
 @Override
 public int getPid() throws RemoteException {
 return Process.myPid();
 }
 @Override
 public String getServiceName() throws RemoteException {
 return RemoteService.this.getClass().getSimpleName();
 }
 @Override
 public void handleData(ParcelableData data) throws RemoteException {
 Toast.makeText(RemoteService.this, "num is " + data.num, Toast.LENGTH_SHORT).show();
 }
 @Override
 public void registerCallback(IRemoteServiceCallBack cb) throws RemoteException {
 if(cb != null) {
 mCallBacks.register(cb);
 }
 }
 @Override
 public void unregisterCallback(IRemoteServiceCallBack cb) throws RemoteException {
 if(cb != null) {
 mCallBacks.unregister(cb);
 }
 }
};

现在mBinder是Stub类的一个实例，同时也是一个Binder，用于服务定义的RPC服务，作为onBind()方法的返回对象实例。

实现AIDL接口注意事项：

因为AIDL可以处理多线程并发，在实现过程中要保证线程安全默认情况下，RPC调用是同步的，但是服务端可能有耗时操作，客户端最好不要在主线程调用服务服务端引发的任何异常不会返回给客户端

3.3 向客户端暴露接口

实现接口后，需要向客户端将接口暴露出来，以便客户端使用。将Stub的实例化对象作为Service中onBind()方法的返回对象。


public class RemoteService extends Service {
 
 private final RemoteCallbackList<IRemoteServiceCallBack> mCallBacks = new RemoteCallbackList<>();
 
 private final IRemoteService.Stub mBinder = new IRemoteService.Stub() {
 @Override
 public int getPid() throws RemoteException {
 return Process.myPid();
 }
 @Override
 public String getServiceName() throws RemoteException {
 return RemoteService.this.getClass().getSimpleName();
 }
 @Override
 public void handleData(ParcelableData data) throws RemoteException {
 Toast.makeText(RemoteService.this, "num is " + data.num, Toast.LENGTH_SHORT).show();
 }
 @Override
 public void registerCallback(IRemoteServiceCallBack cb) throws RemoteException {
 if(cb != null) {
 mCallBacks.register(cb);
 }
 }
 @Override
 public void unregisterCallback(IRemoteServiceCallBack cb) throws RemoteException {
 if(cb != null) {
 mCallBacks.unregister(cb);
 }
 }
 };
 @Nullable
 @Override
 public IBinder onBind(Intent intent) {
 return mBinder;
 }
 @Override
 public void onDestroy() {
 // 注销所有回调
 mCallBacks.kill();
 }
}

3.4 客户端调用

服务提供给第三方应用使用，其他应用就必须要有接口类，在客户端创建相同的aidl文件（可以直接拷贝过去）。

核心连接远端服务的代码：



private IRemoteService mService;
private ServiceConnection mConnection = new ServiceConnection() {
 
 public void onServiceConnected(ComponentName className, IBinder service) {
 mService = IRemoteService.Stub.asInterface(service);
 }
 
 public void onServiceDisconnected(ComponentName className) {
 mService = null;
 }
};

private void doBindService() {
 isBound = true;
 Intent intent = new Intent(BindRemoteServiceActivity.this, RemoteService.class);
 bindService(intent, mConnection, Context.BIND_AUTO_CREATE);
}

private void doUnbindService() {
 if(isBound && mService != null) {
 isBound = false;
 try {
 mService.unregisterCallback(mCallback);
 } catch (RemoteException e) {
 e.printStackTrace();
 }
 unbindService(mConnection);
 }
}

private void doSendMsg() {
 if(!isBound || mService == null) {
 return;
 }
 ParcelableData data = new ParcelableData(1);
 try {
 mService.handleData(data);
 } catch (RemoteException e) {
 e.printStackTrace();
 }
}

private void doGetServiceInfo() {
 if(!isBound || mService == null) {
 return;
 }
 try {
 String info = mService.getServiceName();
 mInfoTv.setText("Service info :" + info);
 } catch (RemoteException e) {
 e.printStackTrace();
 }
}

详情代码贴上来比较长，贴上工程地址，点我呀！！！

4. Messenger的使用

Messenger的使用相对于AIDL方便好多，因为Messenger是Android系统中自带的类，服务端和客户端都不用创建AIDL文件。

Messenger会持有一个Handler，这个Handler用于处理接受到的信息，在服务端和乘客通过Messenger实现双方通信。

4.1 服务端

代码实例：


public class MessengerService extends Service {
 public static final int MSG_REGISTER_CLIENT = 0X001;
 public static final int MSG_UNREGISTER_CLIENT = 0X010;
 public static final int MSG_HANDLE = 0X100;
 private ArrayList<Messenger> mClients = new ArrayList<>();
 private final Messenger mMessenger = new Messenger(new IncomingHandler());
 @Nullable
 @Override
 public IBinder onBind(Intent intent) {
 return mMessenger.getBinder();
 }
 @Override
 public void onDestroy() {
 Toast.makeText(this, "Remote Service Destroy", Toast.LENGTH_SHORT).show();
 }
 private class IncomingHandler extends Handler {
 @Override
 public void handleMessage(Message msg) {
 switch (msg.what) {
 case MSG_REGISTER_CLIENT:
  mClients.add(msg.replyTo);
  break;
 case MSG_UNREGISTER_CLIENT:
  mClients.remove(msg.replyTo);
  break;
 case MSG_HANDLE:
  for (Messenger mClient : mClients) {
  try {
  mClient.send(Message.obtain(null, MSG_HANDLE, msg.arg1, 0));
  } catch (RemoteException e) {
  e.printStackTrace();
  mClients.remove(mClient);
  }
  }
  break;
 default:
  super.handleMessage(msg);
 }
 }
 };
}

4.2 客户端

核心代码：



private Messenger mServiceWrapper;

final Messenger mMessenger = new Messenger(new IncomingHandler());
private ServiceConnection mConnection = new ServiceConnection() {
 @Override
 public void onServiceConnected(ComponentName name, IBinder service) {
 mServiceWrapper = new Messenger(service);
 mInfoTv.setText("Connected Service");
 try {
 // 添加监听注册
 Message msg = Message.obtain(null, MessengerService.MSG_REGISTER_CLIENT);
 msg.replyTo = mMessenger;
 mServiceWrapper.send(msg);
 } catch (RemoteException e) {
 e.printStackTrace();
 }
 }
 @Override
 public void onServiceDisconnected(ComponentName name) {
 mServiceWrapper = null;
 mInfoTv.setText("Disconnected");
 }
};

private void doBindService() {
 if(!isBound) {
 bindService(new Intent(this, MessengerService.class), mConnection, Context.BIND_AUTO_CREATE);
 isBound = true;
 mInfoTv.setText("Binding...");
 }
}

private void doUnbindService() {
 if(isBound) {
 if(mServiceWrapper != null) {
 try {
 Message msg = Message.obtain(null, MessengerService.MSG_UNREGISTER_CLIENT);
 msg.replyTo = mMessenger;
 mServiceWrapper.send(msg);
 } catch (RemoteException e) {
 e.printStackTrace();
 }
 }
 unbindService(mConnection);
 isBound = false;
 mInfoTv.setText("Unbinding...");
 }
}

private void doSendMsg() {
 if(mServiceWrapper != null) {
 try {
 Message msg = Message.obtain(null,
  MessengerService.MSG_HANDLE, this.hashCode(), 0);
 mServiceWrapper.send(msg);
 } catch (RemoteException e) {
 e.printStackTrace();
 }
 }
}

4.3 客户端发送信息

使用Messenger向服务端发送信息，使用的是Messenger.send(Message)方法，这个方法具体实现如下：


public void send(Message message) throws RemoteException {
 mTarget.send(message);
}

方法内部调用mTarget.send(Message)方法，在Messenger中，mTarget是在构造方法里面被赋值的，有两个构造函数。


public Messenger(Handler target) {
 mTarget = target.getIMessenger();
}
public Messenger(IBinder target) {
 mTarget = IMessenger.Stub.asInterface(target);
}

第一个构造函数好理解，mTarget.send(Message)实际上是将Message加入了构造函数传入的Handler的消息队列，Demo工程中服务端向乘客端发送信息就是使用的这种方法

第二个构造函数是不是很眼熟，这不就是获取AIDL定义的接口嘛！！！转了一圈回到了上面的AIDL，客户端向服务端发送信息实际上还是通过AIDL，只不过Android系统帮我们做了一层封装。

最后附上demo：demo

5. 总结

到此，Android中常用的进程通信都已经总结完毕，算是一个完结，撒花！！希望对大家的学习有所帮助，也希望大家多多支持编程网。

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