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。
1package com.fenght.aidldemo.aidl; 2 3import android.os.Parcel; 4import android.os.Parcelable; 5 6public class Book implements Parcelable { 7 8 private int bookId; 9 private String bookName; 10 11 public Book(int bookId, String bookName) { 12 this.bookId = bookId; 13 this.bookName = bookName; 14 } 15 16 private Book(Parcel in) { 17 bookId = in.readInt(); 18 bookName = in.readString(); 19 } 20 21 22 @Override 23 public int describeContents() { 24 return 0; 25 } 26 27 @Override 28 public void writeToParcel(Parcel dest, int flags) { 29 dest.writeInt(bookId); 30 dest.writeString(bookName); 31 } 32 33 public static final Parcelable.Creator<Book> CREATOR = new Parcelable.Creator<Book>(){ 34 35 @Override 36 public Book createFromParcel(Parcel source) { 37 return new Book(source); 38 } 39 40 @Override 41 public Book[] newArray(int size) { 42 return new Book[size]; 43 } 44 }; 45 46 @Override 47 public String toString() { 48 return "Book{" + 49 "bookId=" + bookId + 50 ", bookName='" + bookName + '\'' + 51 '}'; 52 } 53}
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
1// Book.aidl 2package com.fenght.aidldemo.aidl; 3 4// Declare any non-default types here with import statements 5parcelable Book;
IBookManager.aidl文件代码
1// IBookManager.aidl 2package com.fenght.aidldemo.aidl; 3import com.fenght.aidldemo.aidl.Book; 4import com.fenght.aidldemo.aidl.NewBookArriveListener; 5// Declare any non-default types here with import statements 6 7interface IBookManager { 8 /** 9 * Demonstrates some basic types that you can use as parameters 10 * and return values in AIDL. 11 */ 12 void basicTypes(int anInt, long aLong, boolean aBoolean, float aFloat, 13 double aDouble, String aString); 14 List<Book> getBookList(); 15 void addBook(in Book book); 16 void registerListener(NewBookArriveListener listener); 17 void unregisterListener(NewBookArriveListener listener); 18}
NewBookArriveListener.aidl文件代码
1// NewBookArriveListener.aidl 2package com.fenght.aidldemo.aidl; 3import com.fenght.aidldemo.aidl.Book; 4// Declare any non-default types here with import statements 5 6interface NewBookArriveListener { 7 //通知方法 8 void newBookArrived(in Book newBook); 9}
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。
1package com.fenght.aidldemo.aidl; 2 3import android.app.Service; 4import android.content.Intent; 5import android.content.pm.PackageManager; 6import android.os.Binder; 7import android.os.IBinder; 8import android.os.RemoteCallbackList; 9import android.os.RemoteException; 10import android.util.Log; 11 12import java.util.List; 13import java.util.concurrent.CopyOnWriteArrayList; 14import java.util.concurrent.atomic.AtomicBoolean; 15 16import androidx.annotation.Nullable; 17 18/** 19 * 数据管理服务 20 * @author fht 21 * @time 2020年8月1日14:02:38 22 */ 23public class BookManagerService extends Service { 24 25 private CopyOnWriteArrayList<Book> mBookList = new CopyOnWriteArrayList<>(); 26 private AtomicBoolean isDestory = new AtomicBoolean(false); 27 //使用RemoteCallbackList可以对监听进行反注册，否则反注册会失败 28 private RemoteCallbackList<NewBookArriveListener> listeners = new RemoteCallbackList<>(); 29 private Binder mBinder = new IBookManager.Stub() { 30 @Override 31 public void basicTypes(int anInt, long aLong, boolean aBoolean, float aFloat, double aDouble, String aString) throws RemoteException { 32 33 } 34 35 @Override 36 public List<Book> getBookList() throws RemoteException { 37 return mBookList; 38 } 39 40 @Override 41 public void addBook(Book book) throws RemoteException { 42 mBookList.add(book); 43 } 44 45 @Override 46 public void registerListener(NewBookArriveListener listener) throws RemoteException { 47 //注册监听 48 listeners.register(listener); 49 } 50 51 @Override 52 public void unregisterListener(NewBookArriveListener listener) throws RemoteException { 53 //反注册 54 listeners.unregister(listener); 55 } 56 }; 57 58 @Override 59 public void onCreate() { 60 super.onCreate(); 61 mBookList.add(new Book(1,"android")); 62 mBookList.add(new Book(2,"java")); 63 //启动线程 64 new Thread(new ServiceWorker()).start(); 65 } 66 67 @Nullable 68 @Override 69 public IBinder onBind(Intent intent) { 70 int check = checkCallingOrSelfPermission("com.fenght.aidldemo.aidl.BOOK_SERVICE"); 71 if (check == PackageManager.PERMISSION_DENIED) { 72 return null; 73 } 74 return mBinder; 75 } 76 77 @Override 78 public void onDestroy() { 79 isDestory.set(true); 80 super.onDestroy(); 81 } 82 83 private class ServiceWorker implements Runnable{ 84 @Override 85 public void run() { 86 while (!isDestory.get()){ 87 try { 88 Thread.sleep(100); 89 int bookId = mBookList.size() + 1; 90 Book newBook = new Book(bookId,"新书" + bookId); 91 mBookList.add(newBook); 92 Log.e("fht","服务中添加新书：" + newBook.toString()); 93 final int size = listeners.beginBroadcast(); 94 for (int i=0;i<size;i++) { 95 //获取监听 96 NewBookArriveListener newBookArriveListener = listeners.getBroadcastItem(i); 97 if (newBookArriveListener != null) { 98 //发送通知 99 newBookArriveListener.newBookArrived(newBook); 100 } 101 } 102 //beginBroadcast和finishBroadcast必须配对使用 103 listeners.finishBroadcast(); 104 //中断重连测试 105// if (bookId == 9) { 106// //结束当前进程，测试Binder死亡回调 107// android.os.Process.killProcess(android.os.Process.myPid()); 108// return; 109// } 110 } catch (InterruptedException | RemoteException e) { 111 e.printStackTrace(); 112 } 113 114 } 115 } 116 } 117}
注意：在AndroidMainfest.xml中添加如下代码，开启多进程：
1<service android:name=".aidl.BookManagerService" 2 android:process=":remote"/>
4、接着在Mainactivity.java中绑定服务，接收数据。
1package com.fenght.aidldemo; 2 3import androidx.annotation.NonNull; 4import androidx.appcompat.app.AppCompatActivity; 5 6import android.content.ComponentName; 7import android.content.Intent; 8import android.content.ServiceConnection; 9import android.os.Bundle; 10import android.os.Handler; 11import android.os.IBinder; 12import android.os.Message; 13import android.os.RemoteException; 14import android.util.Log; 15import android.widget.TextView; 16 17import com.fenght.aidldemo.aidl.Book; 18import com.fenght.aidldemo.aidl.BookManagerService; 19import com.fenght.aidldemo.aidl.IBookManager; 20import com.fenght.aidldemo.aidl.NewBookArriveListener; 21 22import java.util.List; 23 24public class MainActivity extends AppCompatActivity { 25 private TextView tv_book; 26 private IBookManager iBookManager; 27 28 private Handler handler = new Handler(new Handler.Callback() { 29 @Override 30 public boolean handleMessage(@NonNull Message msg) { 31 switch (msg.what){ 32 case 1: 33 Log.e("fht","新书：" + msg.obj.toString()); 34 tv_book.setText(msg.obj.toString()); 35 break; 36 } 37 return false; 38 } 39 }); 40 41 //服务连接 42 private ServiceConnection serviceConnection = new ServiceConnection() { 43 @Override 44 public void onServiceConnected(ComponentName name, IBinder service) { 45 iBookManager = IBookManager.Stub.asInterface(service); 46 try { 47 //设置binder死亡代理，binder死亡时有回调 48 service.linkToDeath(deathRecipient,0); 49 //获取数据 50 List<Book> list = iBookManager.getBookList(); 51 Log.e("fht","书本：" + list.toString()); 52 iBookManager.addBook(new Book(3,"这是客户端发送的书")); 53 List<Book> list1 = iBookManager.getBookList(); 54 Log.e("fht","书本：" + list1.toString()); 55 iBookManager.registerListener(newBookArriveListener); 56 } catch (RemoteException e) { 57 e.printStackTrace(); 58 } 59 } 60 61 @Override 62 public void onServiceDisconnected(ComponentName name) { 63 64 } 65 }; 66 67 //回调方法：当binder死亡时，系统会回调binderDied方法 68 private IBinder.DeathRecipient deathRecipient = new IBinder.DeathRecipient() { 69 @Override 70 public void binderDied() { 71 if (iBookManager == null) { 72 return; 73 } 74 //先解除binder旧的死亡监听，在ServiceConnection中会重新新的设置监听 75 iBookManager.asBinder().unlinkToDeath(deathRecipient,0); 76 iBookManager = null; 77 //死亡时，重新启动连接 78 Intent intent = new Intent(MainActivity.this, BookManagerService.class); 79 bindService(intent,serviceConnection,BIND_AUTO_CREATE); 80 } 81 }; 82 83 //新书监听 84 private NewBookArriveListener newBookArriveListener = new NewBookArriveListener.Stub() { 85 @Override 86 public void newBookArrived(Book newBook) throws RemoteException { 87 //发送消息，由UI线程处理数据 88 handler.obtainMessage(1,newBook).sendToTarget(); 89 } 90 }; 91 92 @Override 93 protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) { 94 super.onCreate(savedInstanceState); 95 setContentView(R.layout.activity_main); 96 tv_book = findViewById(R.id.tv_book); 97 Intent intent = new Intent(this, BookManagerService.class); 98 bindService(intent,serviceConnection,BIND_AUTO_CREATE); 99 } 100 101 102 103 @Override 104 protected void onDestroy() { 105 if (iBookManager != null && iBookManager.asBinder().isBinderAlive()) { 106 try { 107 //反注册监听 108 iBookManager.unregisterListener(newBookArriveListener); 109 } catch (RemoteException e) { 110 e.printStackTrace(); 111 } 112 } 113 unbindService(serviceConnection); 114 super.onDestroy(); 115 } 116}
AndroidManifest.xml代码，注意跟自己的比对一下
1<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?> 2<manifest xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android" 3 package="com.fenght.aidldemo"> 4 5 <permission android:name="com.fenght.aidldemo.aidl.BOOK_SERVICE" 6 android:protectionLevel="normal"/> 7 <uses-permission android:name="com.fenght.aidldemo.aidl.BOOK_SERVICE"/> 8 9 <application 10 android:allowBackup="true" 11 android:icon="@mipmap/ic_launcher" 12 android:label="@string/app_name" 13 android:roundIcon="@mipmap/ic_launcher_round" 14 android:supportsRtl="true" 15 android:theme="@style/AppTheme"> 16 <activity android:name=".MainActivity"> 17 <intent-filter> 18 <action android:name="android.intent.action.MAIN" /> 19 20 <category android:name="android.intent.category.LAUNCHER" /> 21 </intent-filter> 22 </activity> 23 24 <service android:name=".aidl.BookManagerService" 25 android:process=":remote"/> 26 </application> 27 28</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：
1//设置binder死亡代理，binder死亡时有回调 2service.linkToDeath(deathRecipient,0);
（2）回调方法代码为：
1//回调方法：当binder死亡时，系统会回调binderDied方法 2private IBinder.DeathRecipient deathRecipient = new IBinder.DeathRecipient() { 3 @Override 4 public void binderDied() { 5 if (iBookManager == null) { 6 return; 7 } 8 //先解除binder旧的死亡监听，在ServiceConnection中会重新新的设置监听 9 iBookManager.asBinder().unlinkToDeath(deathRecipient,0); 10 iBookManager = null; 11 //死亡时，重新启动连接 12 Intent intent = new Intent(MainActivity.this, BookManagerService.class); 13 bindService(intent,serviceConnection,BIND_AUTO_CREATE); 14 } 15};
（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：
1<permission android:name="com.fenght.aidldemo.aidl.BOOK_SERVICE" 2 android:protectionLevel="normal"/>
（2）在BookManagerService.java中进行权限控制：
1@Nullable 2@Override 3public IBinder onBind(Intent intent) { 4 int check = checkCallingOrSelfPermission("com.fenght.aidldemo.aidl.BOOK_SERVICE"); 5 if (check == PackageManager.PERMISSION_DENIED) { 6 return null; 7 } 8 return mBinder; 9}
（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。
