IPC——浅谈AIDL的架构原理

Posted 2022-12-03 從前以後

在 IPC（一）利用纯Binder通信（非aidl）中实现了，如何通过纯粹的Binder实现进程间的通信。然后在IPC（四）_Aidl的基本使用过程实现了如何通过Aidl实现进程间的通信。翻看代码的编写过程，其实大体上都差不多，而且也提到Aidl实质上就是对纯Binder通信进行了一次封装，毕竟IBinder中的transact（）方法传递的参数不方便使用，大大增加了开发者的使用负担。于是Google就提供了Aidl来简化开发者的负担。简化对于开发者来说既好也不好，因为简化了使用方便了，但是却不容易看清楚内部的原理了。下面就来看一看，Aidl的架构设计。

为了了解清楚Aidl，首先需要理解的就是Binder跨进程通信机制。在IPC（二）初识进程和Binder和 IPC（三）浅析Binder进程通信和ServiceManager中讲解了Binder的跨进程通信机制。下面来一张图，更好的明确Binder过程

IPC(三)中说过，ServiceManager 首先把服务（实现IBinder接口）加载入BinderDriver，接着Bind服务的时候ServiceManager 会返回一个IBinder对象给客户端，其实就是BinderProxy。客户端调用IBinder接口中的Transact（）方法通信。

但是Transact（）方法毕竟是要传递Pracel对象来传递数据，这大大增加了开发者的负担，于是Aidl就出世了。Aidl为了减轻开发这的负担，在客户端和服务端采用proxy——stub分别对IBinder接口进行了封装，内部调用Transact（），给开发者调用自己定义接口里的方法。

上图就是Aidl的设计过程，在MyActivity和IBinder直接增加了Proxy模式，在MyBinder和Binder之间增加了Stub模式，这两个模式分别包装了IBinder接口，在客户端对数据打包，在服务端对数据进行解包。

说名了Aidl的工作过程。回到IPC（四）中回看AIDL的代码实现过程

public static abstract class Stub extends android.os.Binder implements com.example.server.aidl.IAdd

private static final java.lang.String DESCRIPTOR = "com.example.server.aidl.IAdd";
/** Construct the stub at attach it to the interface. */
public Stub()

this.attachInterface(this, DESCRIPTOR);

 IAdd.Stub  add=new IAdd.Stub() 

        @Override
        public int add(int i, int j) throws RemoteException 
                int sum=i+j;
                Log.e("ethan", "sum=="+sum);
            return sum;
        
    ;

上面两段代码分别是Aidl生成文件和MyService的实现代码，其中服务端通过stub返回一个IBinder类型的对象，该对象内部封装了IAdd(自己定义的接口)里的方法add（）。

public static com.example.server.aidl.IAdd asInterface(android.os.IBinder obj)

if ((obj==null)) 
return null;

android.os.IInterface iin = obj.queryLocalInterface(DESCRIPTOR);
if (((iin!=null)&&(iin instanceof com.example.server.aidl.IAdd))) 
return ((com.example.server.aidl.IAdd)iin);

return new com.example.server.aidl.IAdd.Stub.Proxy(obj);

private static class Proxy implements com.example.server.aidl.IAdd

private android.os.IBinder mRemote;
Proxy(android.os.IBinder remote)

mRemote = remote;

@Override public android.os.IBinder asBinder()

return mRemote;

public java.lang.String getInterfaceDescriptor()

return DESCRIPTOR;

  ServiceConnection conn=new ServiceConnection()         
        @Override
        public void onServiceDisconnected(ComponentName name)      
           
        @Override
        public void onServiceConnected(ComponentName name, IBinder service) 
            add=IAdd.Stub.asInterface(service);     
        
    ;

上面代码分别是Aidl的生成代码和客户端的实现方法。客户端通过asInterface 调用内部的proxy，继而返回一个IAdd接口类型的对象。
这时候就清楚了，服务端通过Aidl 的stub把一个IAdd接口对象打包成IBinder对象，通过Service的onBInder方法返回。客户端通过Aidl的asInterface 继而调用proxy 返回一个IAdd对象给客户端。这时候客户端就可以调用自己定义的IAdd接口里面的方法了。虽然Aidl的跨进程通信也是基于Binder的，但是Aidl通过封装了IBinder接口内的transact方法，继而提供给开发者自己定义的接口对象。大大减轻了开发者的负担。
回到 IPC（一）利用纯Binder通信（非aidl）
既然了解了Aidl的架构原理，那么就把IPC（一）中改一改，封装封装，自己实现。

public class MyProxy implements IEthan

    private IBinder iBinder;

    public MyProxy(IBinder iBinder) 
        this.iBinder = iBinder;
    

    @Override
    public void add(int i, int j) 
        Parcel data=Parcel.obtain();
        int []a=i,j;
        data.writeIntArray(a);
        Parcel reply = Parcel.obtain();
        try 
            iBinder.transact(0,data,reply,1);
         catch (RemoteException e) 
            e.printStackTrace();
        
    

首先是定义一个MyProxy 实现了IPC（一）中的IEthan接口，接着在MyProxy 的构造方法中把IBinder 类型的对象当参数传递进去。同时在add（）方法中调用IBinder 接口的transact方法。接着就是调用了

  ServiceConnection conn=new ServiceConnection() 
        @Override
        public void onServiceConnected(ComponentName name, IBinder service) 

            myProxy=new MyProxy(service);
            myProxy.add(6,8);
        

        @Override
        public void onServiceDisconnected(ComponentName name) 

        
    ;

在MianActivity中myProxy=new MyProxy(service); 把传递回来的IBinder对象当做参数，实例化myProxy接着调用 myProxy.add(6,8);这样就完美的把Binder内部的transact给封装在内部了，提供给开发者自己定义的接口方法。

04-13 03:29:29.114 2477-2477/com.example.administrator.ui E/ethan: Service onCreate
04-13 03:29:29.118 2477-2489/com.example.administrator.ui E/ethan: onTransact执行了
04-13 03:29:29.118 2477-2489/com.example.administrator.ui E/ethan: add==14

观察Log日志，发现add=14，证明了完美的实现了封装IBinder接口进行通信。由于懒服务端就不封装了。