Android深入理解分析Aidl调用流程-刘永雷-2017.2.3.docx

Android深入理解分析Aidl调用流程2017年开始上班的第一天，老不想工作了，假期感觉还没开始就已经结束了，唉，时间就是这样，新的一年开始了，虽然很不想干正事，没办法，必须干起来，因为后边的路还很长，距离六十岁还很远。刚上班也没什么事，复习一下之前的东西，看了一下Aidl相关的知识，仔细瞅了瞅Aidl的调用流程，这里写篇文章整理一下，帮助大家的同时，自己也加深一下印象。对Aidl不太了解的童鞋可以先看一下我之前的一篇文章，链接如下：/liuyonglei1314/article/details/54317902 案例下载链接：/detail/liuyonglei1314/9734165 。在上篇文章中我们已经说过了Android中Aidl的简单应用及对象的传递方式，还包含了在AS中进行Aidl开发会遇到的一些问题及决解方法，本篇文章针对使用方法我们不在多说，我们将以传递对象为例深入的剖析Aidl的详细调用流程，继续以上文中传递Person对象为例展开，通过本片文章的学习你会学到以下相关知识：1.Aidl工作调用流程；2.Aidl传递对象时修饰符in、out、inout的深入理解。3.对实现Parcelable接口对象中需要实现方法的深入理解。首先看一下我们要传递对象的代码：public class Person implements Parcelable private String name; private int age; public Person() protected Person(Parcel in) name = in.readString(); age = in.readInt(); public static final Creator CREATOR = new Creator() Override public Person createFromParcel(Parcel in) return new Person(in); Override public Person newArray(int size) return new Personsize; ; public String getName() return name; public void setName(String name) = name; public int getAge() return age; public void setAge(int age) this.age = age; Override public int describeContents() return 0; Override public void writeToParcel(Parcel dest, int flags) dest.writeString(name); dest.writeInt(age); public void readFromParcel(Parcel dest) name = dest.readString(); age = dest.readInt(); Override public String toString() return Person + name= + name + + , age= + age + ; Person类实现了parcelable接口，有两个构造方法，有name、age两个成员变量，编译器可以帮我们生成一个static、final的CREATOR跟writeToParcel（）方法，我们自己写readFromParcel（）方法，这里切记顺序要与writeToParcel（）方法一直。 下边再看一下我们的.aidl文件代码：import com.jason.aidl.aidldemo.Person;interface IMyAidlInterface String inPerson(in Person p); String outPerson(out Person p); String inOutPerson(inout Person p);这里需要注意我们的Person也需要写对应的Person.aidl文件，并在build.gradle中配置，详细信息就不介绍了，上篇文章中进行了详细讲解，在这里看到了修饰符in、out、inout，后文会做详细讲解。我们继续看Aidl文件生成对应的.java文件的一个整体架构。缩略代码如下：public interface IMyAidlInterface extends android.os.IInterface /* * Local-side IPC implementation stub class. */ public static abstract class Stub extends android.os.Binder implements com.jason.aidl.aidldemo.IMyAidlInterface private static final java.lang.String DESCRIPTOR = com.jason.aidl.aidldemo.IMyAidlInterface; /* * Construct the stub at attach it to the interface. */ public Stub() this.attachInterface(this, DESCRIPTOR); /* * Cast an IBinder object into an com.jason.aidl.aidldemo.IMyAidlInterface interface, * generating a proxy if needed. */ public static com.jason.aidl.aidldemo.IMyAidlInterface asInterface(android.os.IBinder obj) /. Override public android.os.IBinder asBinder() return this; Override public boolean onTransact(int code, android.os.Parcel data, android.os.Parcel reply, int flags) throws android.os.RemoteException /. return super.onTransact(code, data, reply, flags); private static class Proxy implements com.jason.aidl.aidldemo.IMyAidlInterface 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; Override public java.lang.String inPerson(com.jason.aidl.aidldemo.Person p) throws android.os.RemoteException /. return _result; Override public java.lang.String outPerson(com.jason.aidl.aidldemo.Person p) throws android.os.RemoteException /. return _result; Override public java.lang.String inOutPerson(com.jason.aidl.aidldemo.Person p) throws android.os.RemoteException /. return _result; static final int TRANSACTION_inPerson = (android.os.IBinder.FIRST_CALL_TRANSACTION + 0); static final int TRANSACTION_outPerson = (android.os.IBinder.FIRST_CALL_TRANSACTION + 1); static final int TRANSACTION_inOutPerson = (android.os.IBinder.FIRST_CALL_TRANSACTION + 2); public java.lang.String inPerson(com.jason.aidl.aidldemo.Person p) throws android.os.RemoteException; public java.lang.String outPerson(com.jason.aidl.aidldemo.Person p) throws android.os.RemoteException; public java.lang.String inOutPerson(com.jason.aidl.aidldemo.Person p) throws android.os.RemoteException;大致分为三部分，一个interface（最外层的类）两个内部类（Stub、Proxy），先看interface，它跟我们定义的.aidl文件名字相同，继承了IInterface，它的内容分为两部分：一个内部类Stub及我们定义的Person抽象操作方法，每一个都抛出RemoteException。接下来看他的内部类Stub,它是一个抽象类，继承了Binder类，实现了外层的Interface，他比较重要的是一个asInterface（）方法和onTransact（）方法，它还有一个static的内部类Proxy，它也实现了最外层的Interface，另外有一个需要传递Ibinder的构造函数，还有就是与我们在Aidl类中定义的方法名称相同的方法。这就是我们生成的.java文件的一个大致的架构。由上边可知最外层Interface是IInterface的子类，而Stub与Proxy是最外层Interface的实现类，Stub继承了Binder，他们之间存在这样的关系。下面我们就对代码的调用流程进行详细讲解。首先我们在应用Aidl时通过客户端绑定的方式来获取我们的IMyAidlInterface，并通过它来调用服务端的方法进行通信，如下代码：private IMyAidlInterface mService;Intent intent = new Intent();intent.setAction(com.lyl.aidl);Intent intent1 = new Intent(createExplicitFromImplicitIntent(this, intent);/兼容5.0以后版本bindService(intent1, mServiceC, Context.BIND_AUTO_CREATE);ServiceConnection mServiceC = new ServiceConnection() Override public void onServiceConnected(ComponentName name, IBinder service) mService = IMyAidlInterface.Stub.asInterface(service); Override public void onServiceDisconnected(ComponentName name) ;public void do(View v) try Person p1 = new Person(); p1.setName(刘大); p1.setAge(3); Person p2 = new Person(); p2.setName(赵二); p2.setAge(3); Person p3 = new Person(); p3.setName(张三); p3.setAge(3); tv.setText( + mService.inPerson(p1) + n + mService.outPerson(p2) + n + mService.inOutPerson(p3); catch (RemoteException e) e.printStackTrace(); 上边代码通过IMyAidlInterface.Stub.asInterface(service)获取了我们的IMyAidlInterface,do（）方法中通过它才调用了我们服务端的代码，那我们先看一下这个asInterface方法中的参数是什么，我们知道当通过绑定的方式获取的binder是我们在服务中的onBind（）方法中返回的，看一下我们服务端的代码：public class MyAidlService extends Service Override public int onStartCommand(Intent intent, int flags, int startId) Log.i(Log_LYL, Onstart); return super.onStartCommand(intent, flags, startId); Override public IBinder onBind(Intent intent) return stub; IMyAidlInterface.Stub stub = new IMyAidlInterface.Stub() Override public String inPerson(Person p) throws RemoteException . Override public String outPerson(Person p) throws RemoteException . Override public String inOutPerson(Person p) throws RemoteException . ;通过以上服务端代码可以知道我们返回的是一个stub 事例，而它是我们的.aidl文件自动生成的.java文件中Stub的一个实例对象。现在我们知道IMyAidlInterface.Stub.asInterface(service)中的service是编译器为我们生成的.java文件的一个实例。我们接着看IMyAidlInterface中Stub.asInterface(service)方法，代码如下：public static com.jason.aidl.aidldemo.IMyAidlInterface asInterface(android.os.IBinder obj) if (obj = null) return null; android.os.IInterface iin = obj.queryLocalInterface(DESCRIPTOR); if (iin != null) & (iin instanceof com.jason.aidl.aidldemo.IMyAidlInterface) return (com.jason.aidl.aidldemo.IMyAidlInterface) iin); return new com.jason.aidl.aidldemo.IMyAidlInterface.Stub.Proxy(obj);因为我们的Stub类继承了Binder，Binder实现了Ibinder接口，所以传递Stub的实例在这里没问题。上述代码首先判断了obj是否为空，不为空往下走，第二个if判断是在判断通过obj获取的iin是否属于当前程序运行的进程，如果是，直接返回，这里也就是说我们要调用的服务与我们当前程序在同一进程，不需要远程通信，直接调用就行。如果不是可以看见系统新生成了一个Proxy对象实例，并把我们的stub实例对象传递进去，看一下Proxy的构造函数，代码如下：private android.os.IBinder mRemote;Proxy(android.os.IBinder remote) mRemote = remote;可以看到通过构造函数将Stub实例又一次传到了Proxy中并赋值给mRemote，mRemote也变成了Stub实例。到这里绑定服务获取ImyAidlInterface对象就介绍完了，做一下总结：通过绑定的方式获取到了在服务端的系统生成的.aidl文件对应的.java文件中子类Stub的一个实例，调用Stub类中的asInterface（）方法判断Stub实例所在进程与当前进程是否为同一个，是直接可以操作，不是生成一个Proxy实例并将Stub传入。下面我们看一下调用代码实现：public void do(View v) try Person p1 = new Person(); p1.setName(刘大); p1.setAge(3); Person p2 = new Person(); p2.setName(赵二); p2.setAge(3); Person p3 = new Person(); p3.setName(张三); p3.setAge(3); tv.setText( + mService.inPerson(p1) + n + mService.outPerson(p2) + n + mService.inOutPerson(p3); catch (RemoteException e) e.printStackTrace(); 我们首先分析第一个inPerson（p1）；这个方法我们在定义时的修饰符为in，及String inPerson(in Person p);下边我们看一下它的实现过程，通过上边的介绍可以知道mService如果不是在同一个进程中是返回的Proxy对象实例，那么我们就进入Proxy中查找对应的方法，代码如下：Overridepublic java.lang.String inPerson(com.jason.aidl.aidldemo.Person p) throws android.os.RemoteException android.os.Parcel _data = android.os.Parcel.obtain(); android.os.Parcel _reply = android.os.Parcel.obtain(); java.lang.String _result; try _data.writeInterfaceToken(DESCRIPTOR); if (p != null) _data.writeInt(1); p.writeToParcel(_data, 0); else _data.writeInt(0); mRemote.transact(Stub.TRANSACTION_inPerson, _data, _reply, 0); _reply.readException(); _result = _reply.readString(); finally _reply.recycle(); _data.recycle(); return _result;可以看到系统生成了_data、_reply两个Parcel类型的对象，然后操作_data，写入Token，判断如果传入的Person对象不为空写入了一个1，接下来调用了person类的writeToParcel（）方法，传入了_data，咦，注意这里，我们就知道了实现Parcelable接口时的writeToParcel（）方法在这里会用到。好的，我们跟进看一下，代码如下：Overridepublic void writeToParcel(Parcel dest, int flags) dest.writeString(name); dest.writeInt(age);这一步看来就是给_data赋值，将我们从开始调用inPerson(com.jason.aidl.aidldemo.Person p) p实例中的值以writeString、writeInt的方式保存到_data中，如果传入的p为null则写入一个0。继续往下走，我标红的那句是重点，也是这句进行了binder通信，关于binder通讯机制有很多很多东西，由于本人能力有限在这里就不多讲了，感兴趣的可以去了解一下。通过前边可以知道mRemote为asInterface方法传入的service，及Stub实例，而Stub中根本没有transact（）方法，而它是Binder的子类，好，我们去Binder中找，还真有：public final boolean transact(int code, Parcel data, Parcel reply, int flags) throws RemoteException if (false) Log.v(Binder, Transact: + code + to + this); if (data != null) data.setDataPosition(0); boolean r = onTransact(code, data, reply, flags); if (reply != null) reply.setDataPosition(0); return r;可以看到，在这里调用了onTransact(code, data, reply, flags);我们知道在Stub类中我们实现了这个方法，我们看一下Stub类中的这个方法：Overridepublic boolean onTransact(int code, android.os.Parcel data, android.os.Parcel reply, int flags) throws android.os.RemoteException switch (code) case INTERFACE_TRANSACTION: reply.writeString(DESCRIPTOR); return true; case TRANSACTION_inPerson: data.enforceInterface(DESCRIPTOR); com.jason.aidl.aidldemo.Person _arg0; if (0 != data.readInt() _arg0 = com.jason.aidl.aidldemo.Person.CREATOR.createFromParcel(data); else _arg0 = null; java.lang.String _result = this.inPerson(_arg0); reply.writeNoException(); reply.writeString(_result); return true; return super.onTransact(code, data, reply, flags);在这里我们只摘取了inPerson（）方法相关内容，先了解一下传入的四个参数：1.code 每一个方法对应一个code，我们定义了多少方法就会有多少code，通过它来做不同处理；2.data、reply为在proxy对应方法中生成的两个Parcel对象；3.flags 一般为1，这个不用管先。 首先通过code找到对应方法的操作，判断data中写入的int值是否为0，不为0说明之前的p不为null，并且已经存入到data中，调用Person中的CREATOR的createFromParcel（）方法，咦，这里又用到了Parcelable的东西。看一下这个方法：public static final Creator CREATOR = new Creator() Override public Person createFromParcel(Parcel in) return new Person(in); Override public Person newArray(int size) return new Personsize; ;protected Person(Parcel in) name = in.readString(); age = in.readInt();可以看到，系统在这里创建了一个Person实例，传入了我们之前的data（保存有person信息），并将data中的信息赋值给新的person对象。回到Stub类的onTransace（）方法中继续往下看：java.lang.String _result = this.inPerson(_arg0);reply.writeNoException();reply.writeString(_result);return true;接着系统调用了this.inPerson(_arg0)方法，_arg0为上边通过createFromParcel（）方法新生成的person（包含传递过来的person值）对象，我们知道Stub为抽象类，他实现了我们外层的Interface类，但是没有实现inPerson（）方法，那么我们就需要它的子类实现，而我们的mRemote.transace（）中的mRemote就是服务端返回的Stub的一个实现子类，也就是说这里调用的this.inPerson(_arg0)方法实际是调用了服务端的那个Stub实现类里边的inPerson()方法，看一下我们之前服务端的inPerson()方法的具体实现：Overridepublic String inPerson(Person p) throws RemoteException String old = name: + p.getName() + age: + p.getAge(); Log.d(Log_LYL:iPerson_, old); p.setName(李四); p.setAge(13); return name: + p.getName() + age: + p.getAge();通过以上分析，大家就知道了这里的 Log.d(Log_LYL:iPerson_, old); 是为什么有值了，因为我们一开始就将传入的person值附到了Parcel类型的data中了，然后又通过createFromParcel（）方法将data中的值付给了新的person对象。 然后回到Stub类的onTransace（）方法，会看到调用了reply.writeNoException();reply.writeString(_result);两个方法，将服务端处理完后返回的信息写入了reply中。最后return。再回到Proxy类中的inPerson（）方法中： mRemote.transact(Stub.TRANSACTION_inPerson, _data, _reply, 0); _reply.readException(); _result = _reply.readString(); finally _reply.recycle(); _data.recycle();return _result;将服务端返回的信息读出来并付给_result，最后返回，这样我们在activity中就可以得到服务端处理后的结果了，到现在为止，我们就应该明白了，通过in修饰符传递person后服务端生成了新的person对象，并对新person对象进行处理，这样的话无论服务端如何修改person对象我们客户端的person对象是不会受任何影响的，为什么，因为不是一个对象。这就是in操作符。下面我们分析一下out操作符，直接看代码：String outPerson(out Person p);/.aidl文件中定义；mService.outPerson(p2)/客户端调用；我们在客户端直接通过绑定时返回的Stub实例调用outPerson（）方法，通过上边对inPerson（）方法的介绍我们知道不是同一个进程中的会最终调用到Proxy中相应的方法中，那我们直接看Proxy中代码：Overridepublic java.lang.String outPerson(com.jason.aidl.aidldemo.Person p) throws android.os.RemoteException android.os.Parcel _data = android.os.Parcel.obtain(); android.os.Parcel _reply = android.os.Parcel.obtain(); java.lang.String _result; try _data.writeInterfaceToken(DESCRIPTOR); mRemote.transact(Stub.TRANSACTION_outPerson, _data, _reply, 0); _reply.readException(); _result = _reply.readString(); if (0 != _reply.readInt() p.readFromParcel(_reply); finally _reply.recycle(); _data.recycle(); return _result;有了上边对inPerson（）方法的了解这个相对就简单多了，同样生成两个Parcel对象，作用相同，不同的是用out修饰后没有对传入的p做null判断，也没有取值保存到data中，而是直接调用了mRemote.transact(Stub.TRANSACTION_outPerson, _data, _reply, 0)方法，那好，通过前边我们直接去Stub中找onTransact（）方法吧：case TRANSACTION_outPerson: data.enforceInterface(DESCRIPTOR); com.jason.aidl.aidldemo.Person _arg0; _arg0 = new com.jason.aidl.aidldemo.Person(); java.lang.String _result = this.outPerson(_arg0); reply.writeNoException(); reply.writeString(_result); if (_arg0 != null) reply.writeInt(1); _arg0.writeToParcel(reply, android.os.Parcelable.PARCELABLE_WRITE_RETURN_VALUE); else reply.writeInt(0); return true;我们只要out方法相关信息，这里系统通过new Person（）的方式创建了一个person对象实例赋值个_arg0,这个对象与我们调用时传进来的对象没有一点关系，然后直接调用了this.outPerson()方法，通过inPerson（）的介绍我们就知道这里直接调用了服务端outPerson（）实现：Overridepublic String outPerson(Person p) throws RemoteException /这里的p是空的，因为在IMyAidlInterface的Stub类中onTransact（）方法中没有写入； / _arg0 = new com.jason.aidl.aidldemo.Person(); /java.lang.String _result = this.outPerson(_arg0); String old = name: + p.getName() + age: + p.getAge(); Log.d(Log_LYL:outPerson_, old); p.setName(周六); p.setAge(20); return name: + p.getName() + age: + p.getAge();这里可以知道old是没有赋值的，下面赋值return，回到Stub中：java.lang.String _result = this.outPerson(_arg0);reply.writeNoException();reply.writeString(_result);if (_arg0 != null) reply.writeInt(1); _arg0.writeToParcel(reply, android.os.Parcelable.PARCELABLE_WRITE_RETURN_VALUE); else reply.writeInt(0);return true;将处理结果写入reply中，判断_arg0是否为null，不是，写入1，这里又一次用到了writeToParcel（）方法，通过上边inPerson（）方法介绍可知这里是将_arg0的值付给reply；如果为null，reply中赋值0。回到Proxy中：try _data.writeInterfaceToken(DESCRIPTOR); mRemote.transact(Stub.TRANSACTION_outPerson, _data, _reply, 0); _reply.readException(); _result = _reply.readString(); if (0 != _reply.readInt() p.readFromParcel(_reply); finally _reply.recycle(); _data.recycle();return _result;执行完transact（）方法后从_reply中读出服务端操作返回结果，判断写入的int值，如果不为0，说明_reply中写入了服务端产生的person信息，则将通过readFromParcel（）方法将新的_reply中保存的服务端的person信息写入到客户端传入的p中，这样客户端就收到了服务端的person信息。总结一下out修饰符，即使我们在服务端将p的值写好，服务端也不会接收我们的客户端信息，可以说