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Android進(jìn)階:AIDL實(shí)現(xiàn)IPC使用詳解

系統(tǒng) 1934 0

使用AIDL設(shè)計(jì)遠(yuǎn)程接口(Designing a Remote Interface Using AIDL)

由于每個(gè)應(yīng)用程序都運(yùn)行在自己的進(jìn)程空間,并且可以從應(yīng)用程序UI運(yùn)行另一個(gè)服務(wù)進(jìn)程,而且經(jīng)常會(huì)在不同的進(jìn)程間傳遞對(duì)象。在Android平臺(tái),一個(gè)進(jìn)程通常不能訪問(wèn)另一個(gè)進(jìn)程的內(nèi)存空間,所以要想對(duì)話,需要將對(duì)象分解成操作系統(tǒng)可以理解的基本單元,并且有序的通過(guò)進(jìn)程邊界。

通過(guò)代碼來(lái)實(shí)現(xiàn)這個(gè)數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程是冗長(zhǎng)乏味的,Android提供了AIDL工具來(lái)處理這項(xiàng)工作。

AIDL (Android Interface Definition Language)是一種IDL 語(yǔ)言,用于生成可以在Android設(shè)備上兩個(gè)進(jìn)程之間進(jìn)行進(jìn)程間通信(IPC)的代碼。如果在一個(gè)進(jìn)程中(例如Activity)要調(diào)用另一個(gè)進(jìn)程中(例如Service)對(duì)象的操作,就可以使用AIDL生成可序列化的參數(shù)。

AIDL IPC機(jī)制是面向接口的,像COM或Corba一樣,但是更加輕量級(jí)。它是使用代理類(lèi)在客戶端和實(shí)現(xiàn)端傳遞數(shù)據(jù)。

使用AIDL實(shí)現(xiàn)IPC(Implementing IPC Using AIDL)

使用AIDL實(shí)現(xiàn)IPC服務(wù)的步驟是:

1. 創(chuàng)建.aidl文件-該文件(YourInterface.aidl)定義了客戶端可用的方法和數(shù)據(jù)的接口。

2. 在makefile文件中加入.aidl文件-(Eclipse中的ADT插件提供管理功能)Android包括名為AIDL的編譯器,位于tools/文件夾。

3. 實(shí)現(xiàn)接口-AIDL編譯器從AIDL接口文件中利用Java語(yǔ)言創(chuàng)建接口,該接口有一個(gè)繼承的命名為Stub的內(nèi)部抽象類(lèi)(并且實(shí)現(xiàn)了一些IPC調(diào)用的附加方法),要做的就是創(chuàng)建一個(gè)繼承于YourInterface.Stub的類(lèi)并且實(shí)現(xiàn)在.aidl文件中聲明的方法。

4. 向客戶端公開(kāi)接口-如果是編寫(xiě)服務(wù),應(yīng)該繼承Service并且重載Service.onBind(Intent) 以返回實(shí)現(xiàn)了接口的對(duì)象實(shí)例

創(chuàng)建.aidl文件(Create an .aidl File)

AIDL使用簡(jiǎn)單的語(yǔ)法來(lái)聲明接口,描述其方法以及方法的參數(shù)和返回值。這些參數(shù)和返回值可以是任何類(lèi)型,甚至是其他AIDL生成的接口。重要的是必須導(dǎo)入所有非內(nèi)置類(lèi)型,哪怕是這些類(lèi)型是在與接口相同的包中。下面是AIDL能支持的數(shù)據(jù)類(lèi)型:

l Java編程語(yǔ)言的主要類(lèi)型 (int, boolean等) — 不需要 import 語(yǔ)句。

l 以下的類(lèi) (不需要import 語(yǔ)句):

n String

n List -列表中的所有元素必須是在此列出的類(lèi)型,包括其他AIDL生成的接口和可打包類(lèi)型。List可以像一般的類(lèi)(例如List<String>)那樣使用,另一邊接收的具體類(lèi)一般是一個(gè)ArrayList,這些方法會(huì)使用List接口。

n Map - Map中的所有元素必須是在此列出的類(lèi)型,包括其他AIDL生成的接口和可打包類(lèi)型。一般的maps(例如Map<String,Integer>)不被支持,另一邊接收的具體類(lèi)一般是一個(gè)HashMap,這些方法會(huì)使用Map接口。

n CharSequence -該類(lèi)是被TextView和其他控件對(duì)象使用的字符序列。

l 通常引引用方式傳遞的其他AIDL生成的接口,必須要import 語(yǔ)句聲明

l 實(shí)現(xiàn)了Parcelable protocol 以及按值傳遞的自定義類(lèi),必須要import 語(yǔ)句聲明。


實(shí)現(xiàn)接口(Implementing the Interface)

AIDL生成了與.aidl文件同名的接口,如果使用Eclipse插件,AIDL會(huì)做為編譯過(guò)程的一部分自動(dòng)運(yùn)行(不需要先運(yùn)行AIDL再編譯項(xiàng)目),如果沒(méi)有插件,就要先運(yùn)行AIDL。

生成的接口包含一個(gè)名為Stub的抽象的內(nèi)部類(lèi),該類(lèi)聲明了所有.aidl中描述的方法,Stub還定義了少量的輔助方法,尤其是asInterface(),通過(guò)它或以獲得IBinder(當(dāng)applicationContext.bindService()成功調(diào)用時(shí)傳遞到客戶端的onServiceConnected())并且返回用于調(diào)用IPC方法的接口實(shí)例

要實(shí)現(xiàn)自己的接口,就從YourInterface.Stub類(lèi)繼承,然后實(shí)現(xiàn)相關(guān)的方法(可以創(chuàng)建.aidl文件然后實(shí)現(xiàn)stub方法而不用在中間編譯,Android編譯過(guò)程會(huì)在.java文件之前處理.aidl文件)。

這個(gè)例子實(shí)現(xiàn)了對(duì)IRemoteService接口的調(diào)用,這里使用了匿名對(duì)象并且只有一個(gè)getPid()接口。


Android進(jìn)階:AIDL實(shí)現(xiàn)IPC使用詳解

這里是實(shí)現(xiàn)接口的幾條說(shuō)明:

l 不會(huì)有返回給調(diào)用方的異常

l 默認(rèn)IPC調(diào)用是同步的。如果已知IPC服務(wù)端會(huì)花費(fèi)很多毫秒才能完成,那就不要在Activity或View線程中調(diào)用,否則會(huì)引起應(yīng)用程序掛起(Android可能會(huì)顯示“應(yīng)用程序未響應(yīng)”對(duì)話框),可以試著在獨(dú)立的線程中調(diào)用。

l AIDL接口中只支持方法,不能聲明靜態(tài)成員。

向客戶端暴露接口(Exposing Your Interface to Clients)

在完成了接口的實(shí)現(xiàn)后需要向客戶端暴露接口了,也就是發(fā)布服務(wù),實(shí)現(xiàn)的方法是繼承 Service,然后實(shí)現(xiàn)以Service.onBind(Intent)返回一個(gè)實(shí)現(xiàn)了接口的類(lèi)對(duì)象。下面的代碼片斷表示了暴露IRemoteService接口給客戶端的方式。


      public class RemoteService extends Service {

...

@Override

    public IBinder onBind(Intent intent) {

        // Select the interface to return.  If your service only implements

        // a single interface, you can just return it here without checking

        // the Intent.

        if (IRemoteService.class.getName().equals(intent.getAction())) {

            return mBinder;

        }

        if (ISecondary.class.getName().equals(intent.getAction())) {

            return mSecondaryBinder;

        }

        return null;

    }

 

    /**

     * The IRemoteInterface is defined through IDL

     */

    private final IRemoteService.Stub mBinder = new IRemoteService.Stub() {

        public void registerCallback(IRemoteServiceCallback cb) {

            if (cb != null) mCallbacks.register(cb);

        }

        public void unregisterCallback(IRemoteServiceCallback cb) {

            if (cb != null) mCallbacks.unregister(cb);

        }

    };

 

    /**

     * A secondary interface to the service.

     */

    private final ISecondary.Stub mSecondaryBinder = new ISecondary.Stub() {

        public int getPid() {

            return Process.myPid();

        }

        public void basicTypes(int anInt, long aLong, boolean aBoolean,

                float aFloat, double aDouble, String aString) {

        }

    };

 

}
    


使用可打包接口傳遞參數(shù)Pass by value Parameters using Parcelables

如果有類(lèi)想要能過(guò)AIDL在進(jìn)程之間傳遞,這一想法是可以實(shí)現(xiàn)的,必須確保這個(gè)類(lèi)在IPC的兩端的有效性,通常的情形是與一個(gè)啟動(dòng)的服務(wù)通信。

這里列出了使類(lèi)能夠支持Parcelable的4個(gè)步驟:【譯者注:原文為5,但列表為4項(xiàng),疑為作者筆誤】

1. 使該類(lèi)實(shí)現(xiàn)Parcelabel接口。

2. 實(shí)現(xiàn)public void writeToParcel(Parcel out) 方法,以便可以將對(duì)象的當(dāng)前狀態(tài)寫(xiě)入包裝對(duì)象中。

3. 增加名為CREATOR的構(gòu)造器到類(lèi)中,并實(shí)現(xiàn)Parcelable.Creator接口。

4. 最后,但同樣重要的是,創(chuàng)建AIDL文件聲明這個(gè)可打包的類(lèi)(見(jiàn)下文),如果使用的是自定義的編譯過(guò)程,那么不要編譯此AIDL文件,它像C語(yǔ)言的頭文件一樣不需要編譯。

AIDL會(huì)使用這些方法的成員序列化和反序列化對(duì)象。

這個(gè)例子演示了如何讓Rect類(lèi)實(shí)現(xiàn)Parcelable接口。

      import android.os.Parcel;

import android.os.Parcelable;

public final class Rect implements Parcelable {

public int left;

public int top;

public int right;

public int bottom;

 

public static final Parcelable.Creator<Rect> CREATOR = new Parcelable.Creator<Rect>() {

   public Rect createFromParcel(Parcel in) {

       return new Rect(in);

   }

 

    public Rect[] newArray(int size) {

            return new Rect[size];

        }

    };

 

public Rect() {

}

 

private Rect(Parcel in) {

   readFromParcel(in);

}

 

public void writeToParcel(Parcel out) {

    out.writeInt(left);

    out.writeInt(top);

    out.writeInt(right);

    out.writeInt(bottom);

}

 

public void readFromParcel(Parcel in) {

    left = in.readInt();

    top = in.readInt();

    right = in.readInt();

    bottom = in.readInt();

}

}
    


這個(gè)是Rect.aidl文件。

序列化Rect類(lèi)的工作相當(dāng)簡(jiǎn)單,對(duì)可打包的其他類(lèi)型的數(shù)據(jù)可以參見(jiàn)Parcel類(lèi)。


調(diào)用IPC方法(Calling an IPC Method)

這里給出了調(diào)用遠(yuǎn)端接口的步驟:

1. 聲明.aidl文件中定義的接口類(lèi)型的變量。

2. 實(shí)現(xiàn)ServiceConnection

3. 調(diào)用Context.bindService(),傳遞ServiceConnection的實(shí)現(xiàn)

4. 在ServiceConnection.onServiceConnected()方法中會(huì)接收到IBinder對(duì)象,調(diào)用YourInterfaceName.Stub.asInterface((IBinder)service)將返回值轉(zhuǎn)換為YourInterface類(lèi)型

5. 調(diào)用接口中定義的方法。應(yīng)該總是捕獲連接被打斷時(shí)拋出的DeadObjectException異常,這是遠(yuǎn)端方法唯一的異常。

6. 調(diào)用Context.unbindService()斷開(kāi)連接

這里是幾個(gè)調(diào)用IPC服務(wù)的提示:

l 對(duì)象是在進(jìn)程間進(jìn)行引用計(jì)數(shù)

l 可以發(fā)送匿名對(duì)象作為方法參數(shù)

以下是演示調(diào)用AIDL創(chuàng)建的服務(wù),可以在ApiDemos項(xiàng)目中獲取遠(yuǎn)程服務(wù)的示例。

      public static class Binding extends Activity {


/** The primary interface we will be calling on the service. */

IRemoteService mService = null;

/** Another interface we use on the service. */

ISecondary mSecondaryService = null;

Button mKillButton;

TextView mCallbackText;

private boolean mIsBound;

/**

* Standard initialization of this activity.  Set up the UI, then wait

* for the user to poke it before doing anything.

*/

@Override

protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {

    super.onCreate(savedInstanceState);

    setContentView(R.layout.remote_service_binding);

    // Watch for button clicks.

    Button button = (Button)findViewById(R.id.bind);

    button.setOnClickListener(mBindListener);

    button = (Button)findViewById(R.id.unbind);

    button.setOnClickListener(mUnbindListener);

    mKillButton = (Button)findViewById(R.id.kill);

    mKillButton.setOnClickListener(mKillListener);

    mKillButton.setEnabled(false); 

 

    mCallbackText = (TextView)findViewById(R.id.callback);

   mCallbackText.setText("Not attached.");

}

 

/**

  * Class for interacting with the main interface of the service.

  */

private ServiceConnection mConnection = new ServiceConnection() {

   public void onServiceConnected(ComponentName className, IBinder service) {

        // This is called when the connection with the service has been

        // established, giving us the service object we can use to

        // interact with the service.  We are communicating with our

        // service through an IDL interface, so get a client-side

        // representation of that from the raw service object.

        mService = IRemoteService.Stub.asInterface(service);

        mKillButton.setEnabled(true);

        mCallbackText.setText("Attached.");

        // We want to monitor the service for as long as we are

        // connected to it.

        try {

                mService.registerCallback(mCallback);

        } catch (RemoteException e) {

            // In this case the service has crashed before we could even

            // do anything with it; we can count on soon being

            // disconnected (and then reconnected if it can be restarted)

            // so there is no need to do anything here.

        }

 

       // As part of the sample, tell the user what happened.

       Toast.makeText(Binding.this, R.string.remote_service_connected,

             Toast.LENGTH_SHORT).show();

    }

 

    public void onServiceDisconnected(ComponentName className) {

        // This is called when the connection with the service has been

        // unexpectedly disconnected -- that is, its process crashed.

        mService = null;

        mKillButton.setEnabled(false);

        mCallbackText.setText("Disconnected.");

 

        // As part of the sample, tell the user what happened.

        Toast.makeText(Binding.this, R.string.remote_service_disconnected,

             Toast.LENGTH_SHORT).show();

    }

};

 

/**

  * Class for interacting with the secondary interface of the service.

  */

private ServiceConnection mSecondaryConnection = new ServiceConnection() {

   public void onServiceConnected(ComponentName className, IBinder service) {

        // Connecting to a secondary interface is the same as any

        // other interface.

        mSecondaryService = ISecondary.Stub.asInterface(service);

        mKillButton.setEnabled(true);

    }

 

    public void onServiceDisconnected(ComponentName className) {

        mSecondaryService = null;

        mKillButton.setEnabled(false);

    }

};

 

private OnClickListener mBindListener = new OnClickListener() {

   public void onClick(View v) {

        // Establish a couple connections with the service, binding

        // by interface names.  This allows other applications to be

        // installed that replace the remote service by implementing

        // the same interface.

       bindService(new Intent(IRemoteService.class.getName()),

              mConnection, Context.BIND_AUTO_CREATE);

            bindService(new Intent(ISecondary.class.getName()),

             mSecondaryConnection, Context.BIND_AUTO_CREATE);

         mIsBound = true;

         mCallbackText.setText("Binding.");

    }

};

 

private OnClickListener mUnbindListener = new OnClickListener() {

    public void onClick(View v) {

       if (mIsBound) {

            // If we have received the service, and hence registered with

            // it, then now is the time to unregister.

            if (mService != null) {

                 try {

                     mService.unregisterCallback(mCallback);

                 } catch (RemoteException e) {

                    // There is nothing special we need to do if the service

                    // has crashed.

                }

           }

 

           // Detach our existing connection.

            unbindService(mConnection);

            unbindService(mSecondaryConnection);

            mKillButton.setEnabled(false);

            mIsBound = false;

            mCallbackText.setText("Unbinding.");

       }

   }

};

 

private OnClickListener mKillListener = new OnClickListener() {

    public void onClick(View v) {

         // To kill the process hosting our service, we need to know its

         // PID.  Conveniently our service has a call that will return

         // to us that information.

         if (mSecondaryService != null) {

             try {

                int pid = mSecondaryService.getPid();

                // Note that, though this API allows us to request to

                // kill any process based on its PID, the kernel will

                // still impose standard restrictions on which PIDs you

                // are actually able to kill.  Typically this means only

                // the process running your application and any additional

                // processes created by that app as shown here; packages

                // sharing a common UID will also be able to kill each

                // other's processes.

                Process.killProcess(pid);
                    mCallbackText.setText("Killed service process.");

          } catch (RemoteException ex) {

                // Recover gracefully from the process hosting the

                // server dying.

                // Just for purposes of the sample, put up a notification.

                Toast.makeText(Binding.this,

                       R.string.remote_call_failed,

                       Toast.LENGTH_SHORT).show();

                }

            }

        }

    };

 

// ----------------------------------------------------------------------

 // Code showing how to deal with callbacks.

 // ----------------------------------------------------------------------

 

/**

  * This implementation is used to receive callbacks from the remote

  * service.

*/

private IRemoteServiceCallback mCallback = new IRemoteServiceCallback.Stub() {

   /**

     * This is called by the remote service regularly to tell us about

     * new values.  Note that IPC calls are dispatched through a thread

     * pool running in each process, so the code executing here will

     * NOT be running in our main thread like most other things -- so,

     * to update the UI, we need to use a Handler to hop over there.

    */

   public void valueChanged(int value) {

       mHandler.sendMessage(mHandler.obtainMessage(BUMP_MSG, value, 0));

   }

};

private static final int BUMP_MSG = 1;

private Handler mHandler = new Handler() {

   @Override public void handleMessage(Message msg) {

       switch (msg.what) {

           case BUMP_MSG:

               mCallbackText.setText("Received from service: " + msg.arg1);

               break;

           default:

               super.handleMessage(msg);

        }

   }

};

}
    



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