浅析AIDL的使用和工作原理

AIDL是一种接口定义语言，用于生成可在Android设备上两个进程之间进行进程间通信(IPC)的代码。

AIDL的使用

新建一个aidl文件，定义进程间通信的接口

// IStudentManager.aidl 
package com.tellh.androidart; 
// Declare any non-default types here with import statements 
import com.tellh.androidart.Student; 
　　interface IStudentManager { 
　　
    List<Student> getStudent();
　　 void addStudent(in Student student);
 }

注意点：

aidl中支持的参数类型为：基本类型（int,long,char,boolean等）,String,CharSequence,List,Map，其他类型必须使用import导入，即使它们可能在同一个包里。

接口中的参数除了aidl支持的类型，其他类型必须标识其方向：到底是输入还是输出抑或两者兼之，用in，out或者inout来表示。
如果有自定义的数据类型，需要把自定义类实现Parcelable接口并新建aidl声明文件。

// Student.aidl
package tellh.com.androidart;
parcelable Student;
public class Student implements Parcelable {...}

点击sycn project，对应的接口java类就被自动生成在gen目录中。

创建服务端的Service，运行在服务端进程

public class AidlTestService extends Service { 
　　 private final static String TAG = "AidlTestService"; 
 　  private static final String PACKAGE_CLIENT = "com.example.test.aidlclient&&com.tellh.androidart"; 
     private final List<Student> mStudents = new ArrayList<>(); 
     private IBinder mBinder = new IStudentManager.Stub() { 
　　　　@Override 
　　 public List<Student> getStudent() throws RemoteException { 
     synchronized (mStudents) { return mStudents; } 
   } 
　　　　@Override 
  　　public void addStudent(Student student) throws RemoteException { 
  　　synchronized (mStudents) { 
　　　　if (!mStudents.contains(student)) mStudents.add(student); 
　　　  } 　　
　　  } 
　@Override
 public boolean onTransact(int code, Parcel data, Parcel reply, int flags) throws RemoteException { 

　　　　//权限控制 
　　　　String packageName = null; 
　　　　String[] packages = AidlTestService.this.getPackageManager(). getPackagesForUid(getCallingUid()); 
　　　　if (packages != null && packages.length > 0) { 
　　　　　　packageName = packages[0]; 
　　　　　　}　　 
　　　　Log.d(TAG, "onTransact: " + packageName); 
　　　　String[] clients = PACKAGE_CLIENT.split("&&"); 
　　     for (String client : clients) {
 　　　　   if (client.equals(packageName)) { 
　　　　　　     return super.onTransact(code, data, reply, flags); } 
　　     } 
    　　return false; 
   } 
};
 @Override 
public void onCreate() { 
　　super.onCreate(); 
　　synchronized (mStudents) { 
　　　　for (int i = 1; i < 6; i++) { 
　　　　　　Student student = new Student(); 
　　　　　　student.sno = i; 
　　　　　　student.name = "student#" + i; 
　　　　　　student.age = i * 5;
 　　　　　mStudents.add(student); 
} } } 
public AidlTestService() { } 
@Override 
public IBinder onBind(Intent intent) { return mBinder; } 
}

注册Service

<service android:name=".AidlTestService" android:enabled="true" android:exported="true"> 
　　<intent-filter>
　　 　　<category android:name="android.intent.category.DEFAULT" /> 
　　　　 <action android:name="com.tellh.androidart.AidlTestService" /> 
　　</intent-filter>
</service>

新建一个进程作为客户端，隐式启动服务端的Service，在绑定的回调函数中通过IStudentManager.Stub.asInterface(binder)获得通信接口的代理对象。

public class AidlClientActivity extends ActionBarActivity { 
　　private String tag = "AidlClient";
　　private static final String ACTION_BIND_SERVICE = "com.tellh.androidart.AidlTestService"; 
　　private IStudentManager mStudentManager; 
　　　　// Binder连接断裂（死亡）代理 
　　private IBinder.DeathRecipient mDeathRecipient = new IBinder.DeathRecipient() { 
　　　　@Override 
　　　　public void binderDied() {
　　　　　　 if (mStudentManager == null) return; 
　　　　　　　　mStudentManager.asBinder().unlinkToDeath(mDeathRecipient, 0); 
　　　　　　　　mStudentManager = null; 
　　　　　　　　bindService(); }
　　 }; 
　　private ServiceConnection mServiceConn = new ServiceConnection() { 
　　　　@Override 
　　　　public void onServiceConnected(ComponentName name, IBinder service) { 
　　　　　　mStudentManager = IStudentManager.Stub.asInterface(service); 
　　　　　　try { service.linkToDeath(mDeathRecipient, 0); } 
　　　　　　catch (RemoteException e) { e.printStackTrace(); } 
　　　　} 
　　　　@Override 
　　　　public void onServiceDisconnected(ComponentName name) { mStudentManager = null; } 
   }; 
@Override
 protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) { 
　　　　super.onCreate(savedInstanceState); 
　　　　setContentView(R.layout.activity_aidl_client); 
　　　　bindService(); } 
private void bindService() { 
　　Intent intent = new Intent(ACTION_BIND_SERVICE); 
　　intent.setFlags(Intent.FLAG_ACTIVITY_NEW_TASK); 
　　intent.setPackage("com.tellh.androidart");
　　 bindService(intent, mServiceConn, BIND_AUTO_CREATE);
 } 
@Override 
protected void onDestroy() { 
　　super.onDestroy(); 
　　if (mStudentManager != null) unbindService(mServiceConn); 
} 
public void onClickGetStudent(View view) { 
　　if (mStudentManager == null) return; 
　　try { Log.d(tag, mStudentManager.getStudent().toString()); }
　　catch (RemoteException e) { e.printStackTrace(); } } 
public void onClickAddStudent(View view) { 
　　if (mStudentManager == null) return; 
　　try { Student student = new Student(); 
　　student.sno = 7; 
　　student.age = 10; 
　　student.name = "TellH";
 　　student.sex = Student.SEX_MALE; 
　　mStudentManager.addStudent(student); 
　　Log.d(tag, mStudentManager.getStudent().toString()); 
} 
catch (RemoteException e) { e.printStackTrace(); } } }

注册Activity，在新的进程中运行

 <activity
            android:name=".AidlClientActivity"
            android:process=":client" />

如果在应用之间通信，客户端应用需要把服务端的aidl文件全部copy过来，并且保证包名相同，

AIDL的工作原理

分析自动生成的java接口代码：

pubblic interface IStudentManager extends android.os.IInterface { 

    public static abstract class Stub extends android.os.Binder implements tellh.com.androidart.IStudentManager {...} 
    public java.util.List<tellh.com.androidart.Student> getStudent() throws android.os.RemoteException; 
    public void addStudent(tellh.com.androidart.Student student) throws android.os.RemoteException;

这个接口类继承IInterface，所有在Binder中传输的接口都必须继承IInterface。它除了保留了我们定义在aidl文件中的两个方法外，还自动生成一个名为Stub的静态类。这个Stub是抽象类，实现了这个接口类并继承自Binder，将会在服务端的Service中被实例化，作为onBind的返回指返回给客户端，客户端通过IStudentManager.Stub.asInterface(binder)转化为这个接口类的代理对象。
抽象类Stub的成员和属性：
    DESRIPTOR
Binder的唯一标识，一般用当前Binder的全类名表示。
    public static IStudentManager asInterface(IBinder obj)

如果客户端和服务端位于同一个进程，那么直接返回服务端的Stub对象本身，否则返回Stub.Proxy代理对象。

    public boolean onTransact(int code, android.os.Parcel data, android.os.Parcel reply, int flags)

该方法运行在服务端中的Binder线程池中，服务端通过code确定客户端所请求的目标方法是什么，从data中取出目标方法所需的参数，然后执行目标方法，并将目标方法的返回值写入reply。如果该方法的返回false，那么客户端的请求回失败。因此，我们可以利用这个特性来做权限验证。

    Proxy#addStudent

Proxy是一个代理类，或者说是装饰者类。

@Override public java.util.List<tellh.com.androidart.Student> getStudent() throws android.os.RemoteException { 
  　　  android.os.Parcel _data = android.os.Parcel.obtain();
       android.os.Parcel _reply = android.os.Parcel.obtain();
 java.util.List<tellh.com.androidart.Student> _result; 

try { 
    _data.writeInterfaceToken(DESCRIPTOR); 
    mRemote.transact(Stub.TRANSACTION_getStudent, _data, _reply, 0); 
    _reply.readException(); 
    _result = _reply.createTypedArrayList(tellh.com.androidart.Student.CREATOR); }
finally { 
　　　　_reply.recycle(); 
　　　　_data.recycle(); 
} 
return _result; }

每一个代理方法都是相同的套路，将方法的标识，参数和返回值对象传入方法mRemote.transact中，发起远程调用请求，同时挂起当前线程，然后服务端的Stub#onTransact被调用。当onTransact返回true，调用成功，从reply对象中取出返回值，返回给客户端调用方。

总结

高度概括AIDL的用法，就是服务端里有一个Service，给与之绑定(bindService)的特定客户端进程提供Binder对象。客户端通过AIDL接口的静态方法asInterface 将Binder对象转化成AIDL接口的代理对象，通过这个代理对象就可以发起远程调用请求了。

至于更深入地，远程调用的过程可以概括如下图

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