Android進程間通信-AIDL實現原理

Android進程間通信基於Proxy（代理）與Stub（樁或存根）的設計模式（如圖1-1所示）。其中，Proxy將特殊性接口轉換成通用性接口，Stub將通用性接口轉換成特殊性接口，二者之間的數據轉換通過Parcel(打包)進行的，Proxy常作為數據發送代理，通過Parcel將數據打包發送，Stub常作為數據接收樁，解包並解析Parcel Data package。Android進程間通信就是通過這樣的 “代理-樁” 的設計模式運作的。

                                                           圖 1-1

關於Proxy與Stub注意：

1. Stub 跟 Proxy 是一對，俗稱“代理-樁”，一般用在遠程方法調用。
2. Proxy 相當於是拿在手里的遙控器，而 Stub 相當於長在電視機里的遙控接收器，它們有着一一對應的接口方法，但操作的方向剛好相反。
3. Proxy 的接口供客戶端程序調用，然后它內部會把信息包裝好，以某種方式（比如 RMI）傳遞給 Stub，而后者通過對應的接口作用於服務端系統，從而完成了“遠程調用”。
4. 一般不同進程間通信的時候都會用到這種模式。
5. 關於Stub的asInterface(Binder), 可以返回Stub或Stub.Proxy（如果客戶端和服務端在同一個進程下，那么asInterface()將返回Stub對象本身，否則返回Stub.Proxy對象）。我們都知道，Binder的工作機制由客戶端，Binder，服務端組成的，客戶端和服務端都是通過Binder來交流的(Binder也是Android中一個java類)。AIDL生成的java代碼中，Stub類是繼承於Binder類的，也就是說Stub實例就是Binder實例。
6. Stub和Stub.Proxy的區別：（1）如果在同一個進程下的話，那么asInterface()將返回服務端的Stub對象本身，因為此時根本不需要跨進稱通信，那么直接調用Stub對象的接口就可以了，返回的實現就是服務端的Stub實現，也就是根本沒有跨進程通信；（2）如果不是同一個進程，那么asInterface()返回是Stub.Proxy對象，該對象持有着遠程的Binder引用，因為現在需要跨進程通信，所以如果調用Stub.Proxy的接口的話，那么它們都將是IPC調用，它會通過調用transact方法去與服務端通信。

關於AIDL定義以及實現流程圖：

AIDL是一個縮寫，全稱是Android Interface Definition Language，也就是Android接口定義語言。我們在寫完AIDL文件后，編譯器會幫我們自動生成一個同名的 .java 文件（在gen相應目錄下）。在服務端和客戶端中也可以照常使用這個 .java 類來進行跨進程通信。

關於Proxy類幾個對象及方法（客戶端最終通過這個Proxy類與服務端進行通信）：

• 關於 _data 與 _reply 對象：一般來說，我們會將方法的傳參的數據存入_data 中，而將方法的返回值的數據存入 _reply 中—在沒涉及定向 tag 的情況下。如果涉及了定向 tag ，情況將會變得稍微復雜些，具體是怎么回事請參見這篇博文：你真的理解AIDL中的in，out，inout么？
• 關於 Parcel ：簡單的來說，Parcel 是一個用來存放和讀取數據的容器。我們可以用它來進行客戶端和服務端之間的數據傳輸，當然，它能傳輸的只能是可序列化的數據。具體 Parcel 的使用方法和相關原理可以參見這篇文章：Android中Parcel的分析以及使用
• 關於 transact() 方法：這是客戶端和服務端通信的核心方法。調用這個方法之后，客戶端將會掛起當前線程，等候服務端執行完相關任務后通知並接收返回的 _reply 數據流。關於這個方法的傳參，這里有兩點需要說明的地方： 
  
  • 方法 ID ：transact() 方法的第一個參數是一個方法 ID ，這個是客戶端與服務端約定好的給方法的編碼，彼此一一對應。在AIDL文件轉化為 .java 文件的時候，系統將會自動給AIDL文件里面的每一個方法自動分配一個方法 ID。
  • 第四個參數：transact() 方法的第四個參數是一個 int 值，它的作用是設置進行 IPC 的模式，為 0 表示數據可以雙向流通，即 _reply 流可以正常的攜帶數據回來，如果為 1 的話那么數據將只能單向流通，從服務端回來的 _reply 流將不攜帶任何數據。 
    注：AIDL生成的 .java 文件的這個參數均為 0。

關於客戶端一般的工作流程：

• 1，生成 _data 和 _reply 數據流，並向 _data 中存入客戶端的數據。
• 2，通過 transact() 方法將它們傳遞給服務端，並請求服務端調用指定方法。
• 3，接收 _reply 數據流，並從中取出服務端傳回來的數據。

關於服務端的一般工作流程：

• 1，獲取客戶端傳過來的數據，根據方法 ID 執行相應操作。
• 2，將傳過來的數據取出來，調用本地寫好的對應方法。
• 3，將需要回傳的數據寫入 reply 流，傳回客戶端。

關於Android中AIDL的簡單例子,參加如下Demo：

https://blog.csdn.net/jingwen3699/article/details/53400288

（注意：在Android Studio中，客戶端和服務端的AIDL接口文件所在的包未必相同，最好在gradle中配置路徑！）

 

其它參考鏈接：

https://blog.csdn.net/scnuxisan225/article/details/49970217 

https://blog.csdn.net/a910626/article/details/51173668

https://blog.csdn.net/luoyanglizi/article/details/52029091 （詳細原理來分析，good）