饿了么开源项目Hermes：Android进程间通信IPC框架

Posted 2022-12-06 夜辉疾风

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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了饿了么开源项目Hermes：Android进程间通信IPC框架相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

欢迎转载，转载时请注明出处：

http://blog.csdn.net/xiaofei_it/article/details/51464518

Android进程间通信IPC是比较高级的话题，很多android程序员碰到IPC就觉得头疼，尤其是AIDL这类东西。

公司最近在研究DroidPlugin插件开发，DroidPlugin把每个子app都变成一个进程。这样的话子app和主app如果需要共享数据，就需要IPC。所以我开发了Hermes框架，让IPC变得非常简单优雅。

项目地址：

https://github.com/Xiaofei-it/Hermes

这个框架开发难度很大，涉及到AIDL、binder、反射、注解、进程间垃圾回收、动态代理等很多技术。我以后会对源码进行解析。

本来我写的文档是英文的，后来为了便于读者查阅，特意翻译成了中文文档。希望大家持续关注，可以给个star。

中文文档链接：

https://github.com/Xiaofei-it/Hermes/blob/master/README-ZH-CN.md

Hermes是一套新颖巧妙易用的Android进程间通信IPC框架。这个框架使得你不用了解IPC机制就可以进行进程间通信，像调用本地函数一样调用其他进程的函数。

你们知道把英文文档翻译成中文有多么蛋疼吗？？？还不给我star一下 o(╥﹏╥)o

特色

使得进程间通信像调用本地函数一样方便简单。
轻而易举在本地进程创建其他进程类的对象，轻而易举在本进程获取其他进程的单例，轻而易举在本进程使用其他进程的工具类。
支持进程间函数回调，调用其他进程函数的时候可以传入回调函数，让其他进程回调本进程的方法。
自带内存优化，并且支持跨进程垃圾回收。

基本原理

IPC的主要目的是调用其他进程的函数，Hermes让你方便地调用其他进程函数，调用语句和本地进程函数调用一模一样。

比如，单例模式经常在Android App中使用。假设有一个app有两个进程，它们共享如下单例：


 
   
    
   
   
    
     @ClassId(“Singleton”)
    
   

   
    
   
   
    
     public 
     class Singleton 
    
   

   
    
   
   
     
    
   

   
    
   
   
        
     private 
     static Singleton sInstance = 
     null;
    
   

   
    
   
   
     
    
   

   
    
   
   
        
     private 
     volatile String mData;
    
   

   
    
   
   
     
    
   

   
    
   
   
        
     private Singleton() 
    
   

   
    
   
   
    
             mData = 
     new String();
    
   

   
    
   
   
    
         
    
   

   
    
   
   
     
    
   

   
    
   
   
        
     public static synchronized Singleton getInstance() 
    
   

   
    
   
   
            
     if (sInstance == 
     null) 
    
   

   
    
   
   
    
                 sInstance = 
     new Singleton();
    
   

   
    
   
   
    
             
    
   

   
    
   
   
            
     return sInstance;
    
   

   
    
   
   
    
         
    
   

   
    
   
   
     
    
   

   
    
   
   
        
     @MethodId(“setData”)
    
   

   
    
   
   
        
     public void setData(String data) 
    
   

   
    
   
   
    
             mData = data;
    
   

   
    
   
   
    
         
    
   

   
    
   
   
     
    
   

   
    
   
   
        
     @MethodId(“getData”)
    
   

   
    
   
   
        
     public String getData() 
    
   

   
    
   
   
            
     return mData;

如果不使用Hermes，单例是无法共享的。

假设单例在进程A中，进程B想访问这个单例。那么你写如下接口：


 
   
    
   
   
    
     @ClassId(“Singleton”)
    
   

   
    
   
   
    
     public 
     interface ISingleton 
    
   

   
    
   
   
     
    
   

   
    
   
   
        
     @MethodId(“setData”)
    
   

   
    
   
   
    
         void setData(String 
     data);
    
   

   
    
   
   
     
    
   

   
    
   
   
        
     @MethodId(“getData”)
    
   

   
    
   
   
    
         String getData();

进程B使用单例的时候，代码如下：


 
   
    
   
   
    
     //obtain the instance of Singleton
    
   

   
    
   
   
    
     ISingleton singleton = 
     Hermes.getInstance(
     ISingleton.
     class);
    
   

   
    
   
   
     
    
   

   
    
   
   
    
     //Set a data
    
   

   
    
   
   
    
     singleton.setData(“
     Hello, 
     Hermes!”);
    
   

   
    
   
   
     
    
   

   
    
   
   
    
     //Get the data
    
   

   
    
   
   
    
     Log.v(
     TAG, singleton.getData());

是不是很神奇？

只要给Hermes.getInstance()传入这样的接口，Hermes.getInstance()便会返回和进程A中实例一模一样的实例。之后你在进程B中调用这个实例的方法时，进程A的同一个实例的方法也被调用。

但是，怎么写这种接口呢？很简单。比如，进程A有一个类Foo，你想在进程B中访问使用这个类。那么你写如下接口IFoo，加入同样的方法，再在类Foo和接口IFoo上加上同样的@ClassId注解，相同的方法上加上同样的@MethodId注解。之后你就可以在进程B使用Hermes.getInstance(IFoo.class)获取进程A的Foo实例。

Gradle


 
   
    
   
   
    
     dependencies 
    
   

   
    
   
   
    
         compile 
     'xiaofei.library:hermes:0.2'

Maven


 
   
    
   
   
    
     <dependency>
    
   

   
    
   
   
      
     <groupId>xiaofei.library
     </groupId>
    
   

   
    
   
   
      
     <artifactId>hermes
     </artifactId>
    
   

   
    
   
   
      
     <version>0.2
     </version>
    
   

   
    
   
   
      
     <type>pom
     </type>
    
   

   
    
   
   
    
     </dependency>

使用方法

接下来的部分将告诉你如何在其他进程调用主进程的函数。Hermes支持任意进程之间的函数调用，想要知道如何调用非主进程的函数，请看这里。

AndroidManifest.xml

在AndroidManifest.xml中加入如下声明，你可以加上其他属性。


 
   
    
   
   
    
     <service android:name=
     "xiaofei.library.hermes.HermesService$HermesService0">
    
   

   
    
   
   
    
     </service>

初始化

经常地，一个app有一个主进程。给这个主进程命名为进程A。

假设有一个进程B，想要调用进程A的函数。那么进程B应该初始化Hermes。

你可以在进程B的Application.OnCreate()或者Activity.OnCreate()中对Hermes初始化。相应的API是Hermes.connect(Context)。

Hermes.connect(getApplicationContext());

你可以调用Hermes.isConnected()来查看通信的进程是否还活着。

设置Context

在给其他进程提供函数的进程中，可以使用Hermes.setContext(Context)来设置context。

函数调用时，如果参数有Context，这个参数便会被转换成之前设置的Context。具体见“注意事项”的第8点。

注册

进程A中，被进程B调用的类需要事先注册。有两种注册类的API：Hermes.register(Class<?>)和Hermes.register(Object)。Hermes.register(object)等价于Hermes.register(object.getClass())。

但是如果类上面没有加上注解，那么注册就不是必须的，Hermes会通过类名进行反射查找相应的类。详见“注意事项”的第3点。

创建实例

进程B中，创建进程A中的实例有三种方法：Hermes.newInstance()、Hermes.getInstance()和Hermes.getUtilityClass()。

Hermes.newInstance(Class, Object...)

这个函数在进程A中创建指定类的实例，并将引用返回给进程B。函数的第二个参数将传给指定类的对应的构造器。


   
     
      
     
     
      
       @ClassId(“LoadingTask”)
      
     

     
      
     
     
      
       public 
       class LoadingTask 
      
     

     
      
     
     
       
      
     

     
      
     
     
         
       public LoadingTask(String path, boolean showImmediately) 
      
     

     
      
     
     
             
       //...
      
     

     
      
     
     
      
          
      
     

     
      
     
     
       
      
     

     
      
     
     
         
       @MethodId(“start”)
      
     

     
      
     
     
         
       public void start() 
      
     

     
      
     
     
             
       //...
      
     

     
      
     
     
      
          
      
     

     
      
     
     
      
       
      
     

     
      
     
     
       
      
     

     
      
     
     
      
       @ClassId(“LoadingTask”)
      
     

     
      
     
     
      
       public 
       class ILoadingTask 
      
     

     
      
     
     
         
       @MethodId(“start”)
      
     

     
      
     
     
         
       void start();

在进程B中，调用Hermes.newInstance(ILoadingTask.class, “files/image.png”, true)便得到了LoadingTask的实例。

Hermes.getInstance(Class, Object...)

这个函数在进程A中通过指定类的getInstance方法创建实例，并将引用返回给进程B。第二个参数将传给对应的getInstance方法。

这个函数特别适合获取单例，这样进程A和进程B就使用同一个单例。


   
     
      
     
     
      
       @ClassId(“BitmapWrapper”)
      
     

     
      
     
     
      
       public 
       class BitmapWrapper 
      
     

     
      
     
     
       
      
     

     
      
     
     
         
       @GetInstance
      
     

     
      
     
     
         
       public static BitmapWrapper getInstance(String path) 
      
     

     
      
     
     
             
       //...
      
     

     
      
     
     
      
          
      
     

     
      
     
     
       
      
     

     
      
     
     
         
       @GetInstance
      
     

     
      
     
     
         
       public static BitmapWrapper getInstance(int label) 
      
     

     
      
     
     
             
       //...
      
     

     
      
     
     
      
          
      
     

     
      
     
     
       
      
     

     
      
     
     
         
       @MethodId(“show”)
      
     

     
      
     
     
         
       public void show() 
      
     

     
      
     
     
             
       //...
      
     

     
      
     
     
      
          
      
     

     
      
     
     
       
      
     

     
      
     
     
      
       
      
     

     
      
     
     
       
      
     

     
      
     
     
      
       @ClassId(“BitmapWrapper”)
      
     

     
      
     
     
      
       public 
       class IBitmapWrapper 
      
     

     
      
     
     
       
      
     

     
      
     
     
         
       @MethodId(“show”)
      
     

     
      
     
     
         
       void show();

进程B中，调用Hermes.getInstance(IBitmapWrapper.class, “files/image.png”)或Hermes.getInstance(IBitmapWrapper.class, 1001)将得到BitmapWrapper的实例。

Hermes.getUtilityClass(Class)

这个函数获取进程A的工具类。

这种做法在插件开发中很有用。插件开发的时候，通常主app和插件app存在不同的进程中。为了维护方便，应该使用统一的工具类。这时插件app可以通过这个方法获取主app的工具类。


   
     
      
     
     
      
       @ClassId(“Maths”)
      
     

     
      
     
     
      
       public 
       class Maths 
      
     

     
      
     
     
       
      
     

     
      
     
     
         
       @MethodId(“plus”)
      
     

     
      
     
     
         
       public static int plus(int a, int b) 
      
     

     
      
     
     
            
       //...
      
     

     
      
     
     
      
          
      
     

     
      
     
     
       
      
     

     
      
     
     
         
       @MethodId(“minus”)
      
     

     
      
     
     
         
       public static int minus(int a, int b) 
      
     

     
      
     
     
             
       //...
      
     

     
      
     
     
      
          
      
     

     
      
     
     
       
      
     

     
      
     
     
      
       
      
     

     
      
     
     
       
      
     

     
      
     
     
       
      
     

     
      
     
     
      
       @ClassId(“Maths”)
      
     

     
      
     
     
      
       public 
       class IMaths 
      
     

     
      
     
     
       
      
     

     
      
     
     
         
       @MethodId(“plus”)
      
     

     
      
     
     
         
       int plus(int a, int b);
      
     

     
      
     
     
       
      
     

     
      
     
     
         
       @MethodId(“minus”)
      
     

     
      
     
     
         
       int minus(int a, int b);

进程B中，使用下面代码使用进程A的工具类。


   
     
      
     
     
      
       IMaths 
       maths = Hermes.getUtilityClass(IMaths.
       class);
      
     

     
      
     
     
      
       int sum = 
       maths.plus(
       3, 
       5);
      
     

     
      
     
     
      
       int diff = 
       maths.minus(
       3, 
       5);

注意事项

事实上，如果两个进程属于两个不同的app（分别叫App A和App B），App A想访问App B的一个类，并且App A的接口和App B的对应类有相同的包名和类名，那么就没有必要在类和接口上加@ClassId注解。但是要注意使用ProGuard后类名和包名仍要保持一致。
如果接口和类里面对应的方法的名字相同，那么也没有必要在方法上加上@MethodId注解，同样注意ProGuard的使用后接口内的方法名字必须仍然和类内的对应方法名字相同。
如果进程A的一个类上面有一个@ClassId注解，这个类在进程B中对应的接口上有一个相同的@ClassId注解，那么进程A在进程B访问这个类之前必须注册这个类。否则进程B使用Hermes.newInstance()、Hermes.getInstance()或Hermes.getUtilityClass()时，Hermes在进程A中找不到匹配的类。类可以在构造器或者Application.OnCreate()中注册。

但是，如果类和对应的接口上面没有@ClassId注解，但有相同的包名和类名，那么就不需要注册类。Hermes通过包名和类名匹配类和接口。

对于接口和类里面的函数，上面的说法仍然适用。
如果你不想让一个类或者函数被其他进程访问，可以在上面加上@WithinProcess注解。

使用Hermes跨进程调用函数的时候，传入参数的类型可以是原参数类型的子类，但不可以是匿名类和局部类。但是回调函数例外，关于回调函数详见“注意事项”的第7点。


   
     
      
     
     
      
       public 
       class A 
      
     

     
      
     
     
       
      
     

     
      
     
     
      
       public 
       class B extends A

进程A中有下面这个类：


   
     
      
     
     
      
       @ClassId(“Foo”)
      
     

     
      
     
     
      
       public 
       class Foo 
      
     

     
      
     
     
       
      
     

     
      
     
     
         
       public static A f(A a)

进程B的对应接口如下：


   
     
      
     
     
      
       @ClassId(“Foo”)
      
     

     
      
     
     
      
       public 
       interface IFoo 
      
     

     
      
     
     
       
      
     

     
      
     
     
         
       A f(A a);

进程B中可以写如下代码：


   
     
      
     
     
      
       IFoo foo = Hermes.getUtilityClass(IFoo.
       class);
      
     

     
      
     
     
      
       B b = 
       new B();
      
     

     
      
     
     
      
       A a = foo.f(b);

但你不能写如下代码：

A a = foo.f(new A());

如果被调用的函数的参数类型和返回值类型是int、double等基本类型或者String这样的Java通用类型，上面的说法可以很好地解决问题。但如果类型是自定义的类，比如“注意事项”的第5点中的例子，并且两个进程分别属于两个不同app，那么你必须在两个app中都定义这个类，且必须保证代码混淆后，两个类仍然有相同的包名和类名。不过你可以适用@ClassId和@MethodId注解，这样包名和类名在混淆后不同也不要紧了。

如果被调用的函数有回调参数，那么函数定义中这个参数必须是一个接口，不能是抽象类。请特别注意回调函数运行的线程。

如果进程A调用进程B的函数，并且传入一个回调函数供进程B在进程A进行回调操作，那么默认这个回调函数将运行在进程A的主线程（UI线程）。如果你不想让回调函数运行在主线程，那么在接口声明的函数的对应的回调参数之前加上@Background注解。

如果回调函数有返回值，那么你应该让它运行在后台线程。如果运行在主线程，那么返回值始终为null。

默认情况下，Hermes框架持有回调函数的强引用，这个可能会导致内存泄漏。你可以在接口声明的对应回调参数前加上@WeakRef注解，这样Hermes持有的就是回调函数的弱引用。如果进程的回调函数被回收了，而对方进程还在调用这个函数（对方进程并不会知道回调函数被回收），这个不会有任何影响，也不会造成崩溃。如果回调函数有返回值，那么就返回null。

如果你使用了@Background和@WeakRef注解，你必须在接口中对应的函数参数前进行添加。如果加在其他地方，并不会有任何作用。


   
     
      
     
     
      
       @ClassId(“Foo”)
      
     

     
      
     
     
      
       public 
       class Foo 
      
     

     
      
     
     
       
      
     

     
      
     
     
         
       public static void f(int i, Callback callback) 
      
     

     
      
     
     
      
          
      
     

     
      
     
     
      
       
      
     

     
      
     
     
       
      
     

     
      
     
     
      
       @ClassId(“callback”)
      
     

     
      
     
     
      
       public 
       interface Callback 
      
     

     
      
     
     
         
       void callback();
      
     

     
      
     
     
      
       
      
     

     
      
     
     
       
      
     

     
      
     
     
      
       @ClassId(“Foo”)
      
     

     
      
     
     
      
       public 
       interface IFoo 
      
     

     
      
     
     
       
      
     

     
      
     
     
         
       void f(int i, @WeakRef @Background Callback callback);

调用函数的时候，任何Context在另一个进程中都会变成对方进程的application context。
数据传输是基于Json的。
使用Hermes框架的时候，有任何的错误，都会使用android.util.Log.e()打出错误日志。你可以通过日志定位问题。

以上是关于饿了么开源项目Hermes：Android进程间通信IPC框架的主要内容，如果未能解决你的问题，请参考以下文章

饿了么开源项目Hermes：新颖巧妙易用的Android进程间通信IPC框架

饿了么开源项目：便捷高效的Android数据持久化存储框架

饿了么开源项目：Java Comparator生成器

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