朝花夕拾跨进程通信，你只知道AIDL，就OUT了
Posted 宋者为王
tags:
篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了朝花夕拾跨进程通信，你只知道AIDL，就OUT了相关的知识，希望对你有一定的参考价值。
前言
转载请声明，转自【https://www.cnblogs.com/andy-songwei/p/11774836.html】，谢谢！
提起跨进程通信，大多数人首先会想到AIDL。我们知道，用AIDL来实现跨进程通信，需要在客户端和服务端都添加上aidl文件，并在服务端的Service中实现aidl对应的接口。如果还需要服务端给客户端发送信息，还需要再添加回调相关的aidl文件，以及使用RemoteCallbackList来辅助实现该功能。在我的另外一篇文章【朝花夕拾】Android性能篇之（七）Android跨进程通信篇中，就专门介绍过AIDL来实现客户端和服务端互相通信的方式，不清楚的可以看看这篇文章的介绍。本文将介绍一下另外一种更简单的方式——Messenger，来实现客户端和服务端跨进程互相通信。
本文的主要内容如下：
一、Messenger简介
Messenger翻译为信使，顾名思义，就是用于传递信息的，通过它可以在不同进程中传递Message对象。在Message中放入我们需要传递的信息，然后通过Messenger将Message传递给对方，就可以轻轻松松实现跨进程数据传递。实际上Messenger是一种轻量级的IPC（跨进程通信）方式，它的底层仍然是实现的AIDL。它是一种基于消息的进程通信，就像子线程和UI线程发送消息那样，Demo中服务端和客户端使用的Handler，正好说明了这一点。
二、Messenger使用代码示例
话不多说，咱们这里看看一个完整的Demo，来直观感受一下Messenger的使用。本Demo演示的功能很简单，客户端发送消息给服务端，服务端收到消息后再发送消息给客户端作为响应。
1、服务端代码实现
1 public class MessengerService extends Service { 2 private static final String TAG = "Messenger-Demo"; 3 private static final int MSG_CLIENT = 0x001; 4 private static final int MSG_SERVER = 0X002; 5 private static final String KEY_CLIENT = "key_client"; 6 private static final String KEY_SERVER = "key_server"; 7 8 private final Messenger mMessenger = new Messenger(new MessageHandler()); 9 10 @Nullable 11 @Override 12 public IBinder onBind(Intent intent) { 13 return mMessenger.getBinder(); 14 } 15 16 private static class MessageHandler extends Handler { 17 @Override 18 public void handleMessage(Message msg) { 19 switch (msg.what) { 20 case MSG_CLIENT: 21 Log.d(TAG, "receive msg from Client:" + msg.getData().getString(KEY_CLIENT)); 22 Messenger messenger = msg.replyTo; 23 Message serverMsg = Message.obtain(); 24 serverMsg.what = MSG_SERVER; 25 Bundle bundle = new Bundle(); 26 bundle.putString(KEY_SERVER, "Hello Client! I am fine, thank you"); 27 serverMsg.setData(bundle); 28 try { 29 messenger.send(serverMsg); 30 } catch (RemoteException e) { 31 e.printStackTrace(); 32 } 33 break; 34 default: 35 super.handleMessage(msg); 36 } 37 } 38 } 39 }
对应清单文件中的注册
1 <service 2 android:name=".MessengerService " 3 android:exported="true"/>
这里需要注意的是第三行，该Service需要提供给其它应用调用，需要将该属性值设置为true。
2、客户端代码实现
1 public class MessengerClientActivity extends AppCompatActivity { 2 3 private static final String TAG = "Messenger-Demo"; 4 private static final int MSG_CLIENT = 0x001; 5 private static final int MSG_SERVER = 0X002; 6 private static final String KEY_CLIENT = "key_client"; 7 private static final String KEY_SERVER = "key_server"; 8 private static final String SERVER_PKGNAME = "com.example.messageserver"; 9 private static final String SERVICE_PATH = "com.example.messageserver.MessengerService"; 10 private Messenger mRemoteMessenger; 11 private Messenger mLocalMessenger = new Messenger(new MessengerClientHandler()); 12 13 @Override 14 protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) { 15 super.onCreate(savedInstanceState); 16 setContentView(R.layout.activity_main); 17 Log.d(TAG,"onCreate"); 18 bindService(); 19 } 20 21 private void bindService() { 22 Intent intent = new Intent(); 23 ComponentName componentName = new ComponentName(SERVER_PKGNAME, SERVICE_PATH); 24 intent.setComponent(componentName); 25 bindService(intent, mServiceConnection, Context.BIND_AUTO_CREATE); 26 } 27 28 private static class MessengerClientHandler extends Handler { 29 @Override 30 public void handleMessage(Message msg) { 31 switch (msg.what) { 32 case MSG_SERVER: 33 Log.d(TAG, "receive msg from Server:" + msg.getData().getString(KEY_SERVER)); 34 break; 35 default: 36 break; 37 } 38 super.handleMessage(msg); 39 } 40 } 41 42 private ServiceConnection mServiceConnection = new ServiceConnection() { 43 @Override 44 public void onServiceConnected(ComponentName name, IBinder service) { 45 mRemoteMessenger = new Messenger(service); 46 Message clientMsg = Message.obtain(); 47 clientMsg.what = MSG_CLIENT; 48 Bundle bundle = new Bundle(); 49 bundle.putString(KEY_CLIENT, "Hello,Server! How are you ?"); 50 clientMsg.setData(bundle); 51 clientMsg.replyTo = mLocalMessenger; 52 try { 53 mRemoteMessenger.send(clientMsg); 54 } catch (RemoteException e) { 55 e.printStackTrace(); 56 } 57 } 58 59 @Override 60 public void onServiceDisconnected(ComponentName name) { 61 62 } 63 }; 64 65 @Override 66 protected void onDestroy() { 67 super.onDestroy(); 68 unbindService(mServiceConnection); 69 } 70 }
3、运行
运行时先启动服务端，再启动客户端，可以看到如下log信息：
1 15185-15185/com.example.messageserver D/Messenger-Demo: receive msg from Client:Hello,Server! How are you ?
2 14269-14269/com.example.messageclient D/Messenger-Demo: receive msg from Server:Hello Client! I am fine, thank you
这样客户端和服务端就完成了一次互相通信。从代码上来看，就能感受到，相比于直接使用AIDL方式，Messenger简洁方便了很多。
三、Messenger的使用步骤流程图
通过前面的Demo直观感受了Messenger的使用，其交互流程大致为以下六步：
对照Demo和上图，应该能够轻松理解Messenger的交互流程了。这里需要注意的是，实际上给Server端的Handler发送消息的Messenger，是结合服务端返回的IBinder实例来生成的服务端远程代理；给客户端Handler发送消息的Messenger也是第4步中发送给服务端的客户端本地Messenger， 可以理解为是自己的Messenger给自己的Handler在发送消息。
四、Messenger和AIDL的联系与区别
前面我们说过Messager的底层还是实现的AIDL，这是它们的联系。它们的区别是：
（1）Messenger使用起来比AIDL简洁方便。
（2）AIDL的客户端接口会同时向服务端发送多个请求，服务端需要应用多线程处理。而Messenger会将所有请求排入队列（Handler对应的MessageQueue），让服务器一次处理一个调用，不用处理多线程问题。大多数情况下，服务端不需要执行多线程处理此时选择Messenger方式更合适，而如果客户端的请求要求服务端执行多线程处理，就应该使用AIDL来实现，选择哪一种，还是需要根据实际情况来选择。
五、Messenger源码分析
到这里，就讲完了Messenger的基本使用方法，以及基本知识，但我们仍然需要分析源码来更深入理解Messenger，不能仅停留在应用的层面。下面我们大致按照按照第4点中的“客户端和服务端交互流程图”中的步骤，来分析一下源码。
1、Server端Messenger的创建以及onBinder回调方法返回值流程分析
当Client端通过bindService和Server端bind时，会回调用MessengerService中的onBind方法，并返回一个IBinder对象。
1 //============MessengerService.java=========== 2 private final Messenger mMessenger = new Messenger(new MessageHandler()); 3 public IBinder onBind(Intent intent) { 4 return mMessenger.getBinder(); 5 }
第4行的mMessenger变量，它在第2行中创建，我们跟进到源码中看一下它的构造方法：
1 //=============Messenger.java============ 2 private final IMessenger mTarget; 3 /** 4 * Create a new Messenger pointing to the given Handler. Any Message 5 * objects sent through this Messenger will appear in the Handler as if 6 * {@link Handler#sendMessage(Message) Handler.sendMessage(Message)} had 7 * been called directly. 8 * 9 * @param target The Handler that will receive sent messages. 10 */ 11 public Messenger(Handler target) { 12 mTarget = target.getIMessenger(); 13 } 14 15 //==============Handler.java=========== 16 final IMessenger getIMessenger() { 17 synchronized (mQueue) { 18 if (mMessenger != null) { 19 return mMessenger; 20 } 21 mMessenger = new MessengerImpl(); 22 return mMessenger; 23 } 24 } 25 ...... 26 private final class MessengerImpl extends IMessenger.Stub { 27 public void send(Message msg) { 28 msg.sendingUid = Binder.getCallingUid(); 29 Handler.this.sendMessage(msg); 30 } 31 }
第3~10行的注释对理解Messenger很有用，这里简单翻译一下：创建一个新的指向给定Handler（也就是MessengerService类中的自定义的MessengerHandler）的Messenger。当Handler.sendMessage（Message）被直接调用时，任何通过该Messenger发送的Message对象都会出现在这个Handler（即MessengerHandler）中。参数是Handler 类型的targe，它将接收发送来的message。
通过上面的源码跟踪，可以发现，这里创建的Messenger，即mMessenger变量，实际上就是MessengerImpl对象。它继承自IMessenger.Stub，看到这里，我们就能够很容易联想到AIDL了，通过AIDL的方式，Service端回调的onBind方法，返回的自定义Binder就是就是这样写的。如果有编译过AIDL项目，跟进Stub后可以看到如下内容：
1 public static abstract class Stub extends android.os.Binder implements xxx 2 //============Binder.java============ 3 public class Binder implements IBinder {...}
Stub继承自android.os.Binder，可见MessengerImpl实际上也是一个Binder对象，而Binder是IBinder的实现类。现在我们就搞清楚了在创建Messenger对象时所创建的mTarget，实际上就是一个Binder。（这里讲到的AIDL相关的内容，可以参照文章开头处提到的文章，里面有讲到AIDL编译后生成的内容）。
再看mMessenger调用的getBinder()方法。
1 //=============MessengerService.java========= 2 3 public IBinder onBind(Intent intent) { 4 return mMessenger.getBinder(); 5 } 6 7 //============Messenger.java============= 8 /** 9 * Retrieve the IBinder that this Messenger is using to communicate with 10 * its associated Handler. 11 * 12 * @return Returns the IBinder backing this Messenger. 13 */ 14 public IBinder getBinder() { 15 return mTarget.asBinder(); 16 }
第7~13行注释有说明：该方法用于获取IBinder，当前Messenger（即mMessenger）正在用这个IBinder和与自己关联的Handler进行通信。这里仍然需要借助aidl生成的java接口文件中的内容（下面这个Stub在前面提到过）来理解：
1 public static abstract class Stub extends android.os.Binder implements xxx { 2 ...... 3 @Override 4 public android.os.IBinder asBinder() { 5 return this; 6 } 7 ...... 8 }
通过前面的分析，我们已经知道了继承链：MessengerImpl extends IMessenger.Stub extends android.os.Binder implements IBinder。而mTarget是MessengerImpl的实例，我们可以得知，mTarget.asBinder()返回的就是MessengerImpl对象（这里不太确定这个结论是否正确，但返回的是Stub对象是显而易见的）。这里再次对比AIDL实现方式中onBind方法的返回形式，其常见写法是：return new MyBinder()，这里的MyBinder extends Stub，这样一对比，就和AIDL不谋而合了。
到这里，就分析完了Server端创建Messenger，以及回调onBinder方法的返回值源码流程。
2、Client端远程Messenger的创建
MessengerClientActivity类的第45行，bindService成功后，会创建一个用于和Server端发送消息的远程Messenger：
//======================MessengerClientActivity.java==================
1 public void onServiceConnected(ComponentName name, IBinder service) { 2 mRemoteMessenger = new Messenger(service); 3 ...... 4 }
这里我们又看到了另外一种创建Messenger的方式，我们看看源码：
//=====================Messenger.java=================
1 /** 2 * Create a Messenger from a raw IBinder, which had previously been 3 * retrieved with {@link #getBinder}. 4 * 5 * @param target The IBinder this Messenger should communicate with. 6 */ 7 public Messenger(IBinder target) { 8 mTarget = IMessenger.Stub.asInterface(target); 9 }
我们仍然先翻译一下注释：从一个原始的IBinder创建一个Messenger，该IBinder之前通过getBinder方法来获取得到。参数为IBinder类型，当前Messenger应该和这个IBinder进行通信。当我们看到第8行的时候，是不是又仿佛看到了AIDL中客户端创建服务端代理类呢？
结合上述代码的分析，已经很明确地验证了第二节中说的，Messenger的底层仍然是AIDL！
3、Client端向Server端发送消息
在MessengerClientActivity类的第53行，也就是下面的第7行，就是远程Messenger向服务端发送消息。
//===============MessengerClientActivity.java=============
1 @Override 2 public void onServiceConnected(ComponentName name, IBinder service) { 3 mRemoteMessenger = new Messenger(service); 4 Message clientMsg = Message.obtain(); 5 ...... 6 try { 7 mRemoteMessenger.send(clientMsg); 8 } catch (RemoteException e) { 9 e.printStackTrace(); 10 } 11 }
我们查看send的源码：
1 //============Messenger.java=========== 2 /** 3 * Send a Message to this Messenger\'s Handler. 4 * 5 * @param message The Message to send. Usually retrieved through 6 * {@link Message#obtain() Message.obtain()}. 7 * 8 * @throws RemoteException Throws DeadObjectException if the target 9 * Handler no longer exists. 10 */ 11 public void send(Message message) throws RemoteException { 12 mTarget.send(message); 13 } 14 15 //=============Handler.java============ 16 private final class MessengerImpl extends IMessenger.Stub { 17 public void send(Message msg) { 18 msg.sendingUid = Binder.getCallingUid(); 19 Handler.this.sendMessage(msg); 20 } 21 }
我们仍然先简单看看注释：发送Message给该Messenger的Handler（该Messenger来自于Server端，所以这里的Handler也就是Server端自定义那个Handler）。第1点中讲过，mTarget就是MessengerImpl的实例，所以第12行就是执行的第17行。第19行我们再熟悉不过了，Handler发送Message，所以我们这里就很明确了，远程Messenger的send方法，实际上就是通过Handler来发送数据的。
4、Server端向Client端发送消息
实现Server端向Client端发送数据，关键代码如下：
1 //======= MessengerClientActivity======== 2 private Messenger mLocalMessenger = new Messenger(new MessengerClientHandler()); 3 @Override 4 public void onServiceConnected(ComponentName name, IBinder service) { 5 mRemoteMessenger = new Messenger(service); 6 Message clientMsg = Message.obtain(); 7 ...... 8 clientMsg.replyTo = mLocalMessenger; 9 ...... 10 try { 11 mRemoteMessenger.send(clientMsg); 12 } catch (RemoteException e) { 13 e.printStackTrace(); 14 } 15 } 16 17 //==========AidlService======== 18 Messenger messenger = msg.replyTo; 19 Message serverMsg = Message.obtain(); 20 ...... 21 try { 22 messenger.send(serverMsg); 23 } catch (RemoteException e) { 24 e.printStackTrace(); 25 }
这里关键中的关键是第8行，和第18行。客户端需要将本地Messenger发送给Server端，也就是第8行，其源码如下：
1 //==========Message.java=========== 2 public Messenger replyTo;
这里的replyTo是一个Messenger类型的，第8行就将本地Messenger装进Message中，发送到Server端了。在Server端就会接收该Messenger，如第18行中所示。这样，Server端就拿到了Client端的本地Messenger对象，然后就可以通过这个Messenger给Client端发送消息了，接收者为Client端本地Messenger关联的Handler，这样就实现了服务端向客户端发送消息。
到这里，Messenger通信流程的源码分析就结束了。简单来说，Messenger原理就是封装了AIDL，以及使用Handler来发送消息。
结语
由于笔者水平有限，文章中如果有描述不准确或者不妥当的地方，还请读者不吝赐教，非常感谢！
以上是关于朝花夕拾跨进程通信，你只知道AIDL，就OUT了的主要内容，如果未能解决你的问题，请参考以下文章