【漫畫技術】Android跨進程通訊

時間  2019-12-10
標籤 android 跨進 通訊 欄目 Android 简体版
原文   原文鏈接
類型 描述 用時
選題 silencezwm 0.5小時
寫做時間 2017年10月25日 5.5小時
審稿 silencezwm、Mya婷婷 2小時
校對上線 silencezwm 1小時

Tips:4個環節，共計約9小時的精心打磨完成上線，同時也很是感謝參與審稿的同窗。java

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看漫畫，漲薪資(￥) >>>【小豬的傳奇一輩子】：

小豬的傳奇一輩子

該漫畫描述了小豬仔出生後，就生活在豬圈中，快樂的成長着。有一天，小豬長大了，屠宰場的老闆就會經過船將肥豬運輸過來進行屠宰，而後將豬肉銷往世界各地。

看完該漫畫後，是否是以爲小豬仔的一輩子有點小悲涼，要怪就怪可惡的人類，無肉不歡，哈哈。android

精彩的漫畫背後，總隱藏着一絲絲技術的小知識。本文將爲你介紹「Android跨進程通訊」的相關知識，經過本文的學習，你能夠了解到:服務器

1、單進程通訊與多進程通訊之間的區別

2、跨進程通訊常見的五種實現方式app

3、跨進程通訊的注意事項ide

1、單進程通訊與多進程通訊之間的區別

概念普及:IPC（Inter-Process Communication）機制，即進程間通訊或者跨進程通訊機制，是指兩個進程之間進行數據交換的過程。
1.一、單進程通訊

在好久之前，小豬仔從生到死都是在豬圈中生活的，沒有外來者的入侵。一樣的，在Android開發中，默認狀況下，程序運行後，都只是運行在一個以項目包名建立的主進程中(就比如豬圈)，例如學習

項目包名爲：com.silencezwm.ipcdemo
默認進程名：com.silencezwm.ipcdemo

單進程通訊就如:不一樣品類的豬仔(Android中不一樣的組件)在相同的豬圈(在同一進程中)中生活(運行)。ui

1.二、多進程通訊

忽然有一天，河流的右邊來了一個商人，他發現河對岸有很多肥豬在遊蕩。因而，他發現了一個發家致富的機會，他在這裏建了一個屠宰場。而後常常經過船將對岸的肥豬運送過來，進行屠宰，賺的盆滿鉢滿。this

這個就相似Android程序，原本只有一個進程在運行，可是由於產品提了個奇葩的需求，使得咱們程序猿們不得很少開一個進程來實現該需求。spa

寶寶不開心

程序猿們一頓牢騷後，最後仍是動手幹活了。.net

他們在AndroidManifest.xml文件中相應的組件添加了android:process屬性，並指定進程名。而後打開了兩個Activity，可是BActivity被指定運行在新的進程，當程序跑起來後，此時能夠看到有兩個進程正在運行，如圖:
兩個進程正在運行

咱們知道，在單進程中通訊，組件間是能夠隨意進行通訊，由於它們都處於同一個內存空間。那多進程之間是怎樣通訊的呢？

漫畫中，屠宰場的老闆經過船將河對岸的肥豬運送過來，就由於船的存在，該老闆就能夠跨越河流到達對岸。那麼，Android跨進程通訊中，咱們也須要擁有一樣功能的船，它就是Binder，經過Binder的中轉，進程之間就能順利的進行數據交換了。
跨進程通訊

2、跨進程通訊常見的五種實現方式

五種常見的實現方式可分爲兩大類:四大組件的跨進程通訊和AIDL。

2.一、四大組件

Activity、Service、BroadcastReceiver、Content Provider四大組件只須要在AndroidManifest.xml文件相應的組件中添加android:process屬性，並指定進程名。程序運行起來後，它們就會運行在不一樣的進程中，它們之間的通訊，官方已經給咱們作了很是好的封裝，因此使用起來也很是方便，這裏就很少作解釋了。

2.二、AIDL
概念普及:AIDL（Android interface definition Language），即Android接口定義語言。

要想應用AIDL技術，就至少須要有兩個進程存在，A進程經過定義的AIDL接口文件與B進程進行通訊，具體的實現步驟以下:

一、準備兩個進程：新建一個項目 IPCDemo，而後新建一個Module IPCClient，這樣咱們就準備好了兩個進程，完成後的項目結構如圖:
兩個進程項目結構

二、建立AIDL文件：在服務端IPCDemo中新建一個AIDL接口文件:IMyAidlInterface.aidl，其中會默認實現basicTypes方法，而後咱們再定義一個login方法，IMyAidlInterface.aidl完整代碼以下；

package com.silencezwm.ipcdemo;

/**
 *  定義的AIDL接口文件
 */
interface IMyAidlInterface {
    /**
     *  AIDL默認實現的方法
     */
    void basicTypes(int anInt, long aLong, boolean aBoolean, float                     aFloat,double aDouble, String aString);

    /**
     *  定義了一個登陸方法，包含用戶名、密碼兩個參數
     */
    void login(String username, String password);

}

三、build項目：此時，Android Studio會自動爲你生成一個繼承自IInterface的java文件，IMyAidlInterface.java完整代碼以下；

package com.silencezwm.ipcdemo;

/**
 * 定義的AIDL接口文件
 */
public interface IMyAidlInterface extends android.os.IInterface {
    /**
     * Local-side IPC implementation stub class.
     */
    public static abstract class Stub extends android.os.Binder implements com.silencezwm.ipcdemo.IMyAidlInterface {
        private static final java.lang.String DESCRIPTOR = "com.silencezwm.ipcdemo.IMyAidlInterface";

    /**
     * Construct the stub at attach it to the interface.
     */
    public Stub() {
        this.attachInterface(this, DESCRIPTOR);
    }

    /**
     * Cast an IBinder object into an   com.silencezwm.ipcdemo.IMyAidlInterface interface,
     * generating a proxy if needed.
     */
    public static com.silencezwm.ipcdemo.IMyAidlInterface asInterface(android.os.IBinder obj) {
        if ((obj == null)) {
            return null;
        }
        android.os.IInterface iin = obj.queryLocalInterface(DESCRIPTOR);
        if (((iin != null) && (iin instanceof com.silencezwm.ipcdemo.IMyAidlInterface))) {
            return ((com.silencezwm.ipcdemo.IMyAidlInterface) iin);
        }
        return new com.silencezwm.ipcdemo.IMyAidlInterface.Stub.Proxy(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 {
        switch (code) {
            case INTERFACE_TRANSACTION: {
                reply.writeString(DESCRIPTOR);
                return true;
            }
            case TRANSACTION_basicTypes: {
                data.enforceInterface(DESCRIPTOR);
                int _arg0;
                _arg0 = data.readInt();
                long _arg1;
                _arg1 = data.readLong();
                boolean _arg2;
                _arg2 = (0 != data.readInt());
                float _arg3;
                _arg3 = data.readFloat();
                double _arg4;
                _arg4 = data.readDouble();
                java.lang.String _arg5;
                _arg5 = data.readString();
                this.basicTypes(_arg0, _arg1, _arg2, _arg3, _arg4, _arg5);
                reply.writeNoException();
                return true;
            }
            case TRANSACTION_login: {
                data.enforceInterface(DESCRIPTOR);
                java.lang.String _arg0;
                _arg0 = data.readString();
                java.lang.String _arg1;
                _arg1 = data.readString();
                this.login(_arg0, _arg1);
                reply.writeNoException();
                return true;
            }
        }
        return super.onTransact(code, data, reply, flags);
    }

    private static class Proxy implements com.silencezwm.ipcdemo.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;
        }

        /**
         * AIDL默認實現的方法
         */
        @Override
        public void basicTypes(int anInt, long aLong, boolean aBoolean, float aFloat, double aDouble, java.lang.String aString) throws android.os.RemoteException {
            android.os.Parcel _data = android.os.Parcel.obtain();
            android.os.Parcel _reply = android.os.Parcel.obtain();
            try {
                _data.writeInterfaceToken(DESCRIPTOR);
                _data.writeInt(anInt);
                _data.writeLong(aLong);
                _data.writeInt(((aBoolean) ? (1) : (0)));
                _data.writeFloat(aFloat);
                _data.writeDouble(aDouble);
                _data.writeString(aString);
                mRemote.transact(Stub.TRANSACTION_basicTypes, _data, _reply, 0);
                _reply.readException();
            } finally {
                _reply.recycle();
                _data.recycle();
            }
        }

        /**
         * 定義了一個登陸方法，包含用戶名、密碼兩個參數
         */
        @Override
        public void login(java.lang.String username, java.lang.String password) throws android.os.RemoteException {
            android.os.Parcel _data = android.os.Parcel.obtain();
            android.os.Parcel _reply = android.os.Parcel.obtain();
            try {
                _data.writeInterfaceToken(DESCRIPTOR);
                _data.writeString(username);
                _data.writeString(password);
                mRemote.transact(Stub.TRANSACTION_login, _data, _reply, 0);
                _reply.readException();
            } finally {
                _reply.recycle();
                _data.recycle();
            }
        }
    }

    static final int TRANSACTION_basicTypes = (android.os.IBinder.FIRST_CALL_TRANSACTION + 0);
    static final int TRANSACTION_login = (android.os.IBinder.FIRST_CALL_TRANSACTION + 1);
}

    /**
    * AIDL默認實現的方法
    */
    public void basicTypes(int anInt, long aLong, boolean aBoolean, float aFloat, double aDouble, java.lang.String aString) throws android.os.RemoteException;

    /**
    * 定義了一個登陸方法，包含用戶名、密碼兩個參數
    */
    public void login(java.lang.String username, java.lang.String password) throws android.os.RemoteException;
}

四、新建Service:繼續在服務器端src/main/java/包名目錄下新建一個Service，並在配置文件中註冊，而後設置其action值爲com.silencezwm.ipcdemo，以供客戶端進行調用,並在Service內部建立一個內部類繼承靜態抽象類IMyAidlInterface.Stub，AidlService.java完整代碼以下:

package com.silencezwm.ipcdemo;

import android.app.Service;
import android.content.Intent;
import android.os.IBinder;
import android.os.RemoteException;
import android.util.Log;

public class AidlService extends Service {

    private static final String TAG = AidlService.class.getName();

    public AidlService() {

    }

    @Override
    public IBinder onBind(Intent intent) {
        return new MyBinder();
    }

    class MyBinder extends IMyAidlInterface.Stub {

        @Override
        public void basicTypes(int anInt, long aLong, boolean aBoolean, float aFloat, double aDouble, String aString) throws RemoteException {
            Log.d(TAG, "=====:basicTypes");
        }

        @Override
        public void login(String username, String password) throws RemoteException {
            Log.d(TAG, "=====:login" + username + "==" + password);
        }
    }
}

五、拷貝aidl目錄文件：至此，服務端的代碼編寫完成，接下來咱們只須要完成客戶端的調用代碼便可。至關簡單，首先把服務端aidl整個文件夾拷貝到客戶端src/main目錄下(至於拷貝的緣由，稍後會進行闡述),而後build項目。此時，客戶端、服務端就同時擁有AIDL相同的代碼；

六、綁定服務端Service：在客戶端你想要的地方經過服務端Service所在地的包名以及action來進行綁定，而後將Service鏈接成功後返回的IBinder對象，經過IMyAidlInterface.Stub.asInterface方法轉換爲咱們定義的aidl對象，而後根據該對象調用咱們所定義的方法便可完成整個通訊過程，客戶端MainActivity.java調用代碼以下:

package com.silencezwm.ipcclient;

import android.content.ComponentName;
import android.content.Context;
import android.content.Intent;
import android.content.ServiceConnection;
import android.os.Bundle;
import android.os.IBinder;
import android.os.RemoteException;
import android.support.v7.app.AppCompatActivity;
import android.view.View;
import android.widget.Button;

import com.silencezwm.ipcdemo.IMyAidlInterface;

public class MainActivity extends AppCompatActivity implements View.OnClickListener {

    private Button mBtnLogin;

    private IMyAidlInterface mIMyAidlInterface;

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);
        mBtnLogin = (Button) findViewById(R.id.btn_login);
        mBtnLogin.setOnClickListener(this);
    }

    @Override
    public void onClick(View view) {
        switch (view.getId()) {
            case R.id.btn_login:
                Intent intent = new Intent();
                // 服務端AndroidManifest.xml文件該Service所配置的action
                intent.setAction("com.silencezwm.ipcdemo");
                // Service所在的包名
                intent.setPackage("com.silencezwm.ipcdemo");
                bindService(intent, new ConnectCallBack(), Context.BIND_AUTO_CREATE);
                break;
        }
    }

    class ConnectCallBack implements ServiceConnection{

        // 服務鏈接成功回調
        @Override
        public void onServiceConnected(ComponentName componentName, IBinder iBinder) {
            mIMyAidlInterface = IMyAidlInterface.Stub.asInterface(iBinder);
            login();
        }

        // 服務斷開鏈接回調
        @Override
        public void onServiceDisconnected(ComponentName componentName) {
            mIMyAidlInterface = null;
        }
    }

    private void login() {
        try {
            mIMyAidlInterface.login("silencezwm", "123456");
        } catch (RemoteException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

}

七、結果驗證：收穫的季節來了，先將服務端程序跑起來，以後將客戶端程序跑起來，點擊登陸按鈕，不出意外的話，咱們已經綁定了服務端的Service，並調用了login方法，將數據傳遞到服務端了，來看看Log的打印信息:

Log信息

回顧一下

回顧AIDL整個實現過程，其實並不複雜。此時，聰明的人每每都會有一個疑問:

客戶端的數據究竟是如何傳遞到服務端的呢？

接下來，咱們就來一探究竟，如下的代碼主要涉及到自動生成的IMyAidlInterface.java文件。

在客戶端調用代碼中，咱們知道，一旦綁定Service成功後，會返回一個IBinder對象，調用IMyAidlInterface.Stub.asInterface(iBinder)方法將該對象轉換爲了咱們所定義的AIDL接口對象，該方法具體作了什麼呢？來看看：

private static final java.lang.String DESCRIPTOR = "com.silencezwm.ipcdemo.IMyAidlInterface";
    
public Stub() {
    this.attachInterface(this, DESCRIPTOR);
}

public static com.silencezwm.ipcdemo.IMyAidlInterface asInterface(android.os.IBinder obj) {
    if ((obj == null)) {
        return null;
    }
    android.os.IInterface iin = obj.queryLocalInterface(DESCRIPTOR);
    if (((iin != null) && (iin instanceof com.silencezwm.ipcdemo.IMyAidlInterface))) {
        return ((com.silencezwm.ipcdemo.IMyAidlInterface) iin);
    }
    return new com.silencezwm.ipcdemo.IMyAidlInterface.Stub.Proxy(obj);
}

上面這段代碼中，首先Stub構造方法被調用，跟着attachInterface方法被調用:

private IInterface mOwner;
private String mDescriptor;
...

public void attachInterface(IInterface owner, String descriptor) {
    mOwner = owner;
    mDescriptor = descriptor;
}

至關好理解，就是進行接口對象和字符串標識符的賦值。接下來在asInterface方法中，會根據標識符去IBinder的本地去查找是否有該對象，也就是調用obj.queryLocalInterface(DESCRIPTOR)方法，繼續源碼中Binder.java

public IInterface queryLocalInterface(String descriptor) {
    if (mDescriptor.equals(descriptor)) {
        return mOwner;
    }
    return null;
}

意思就是若是本地存在這個標識符的IInterface對象，那就直接返回以前構造方法中初始化的mOwner對象，不然返回null，由於咱們這裏涉及到了跨進程通訊，因此這裏會直接返回null。代碼繼續往下走，很顯然，如下這段代碼會調用:

return new com.silencezwm.ipcdemo.IMyAidlInterface.Stub.Proxy(obj);

代碼字面意思就是返回IBinder的代碼對象，以下:

private android.os.IBinder mRemote;

Proxy(android.os.IBinder remote) {
    mRemote = remote;
}

到這裏，咱們就拿到了一個IBinder的代理對象，經過代理對象，咱們就能夠調用以前所定義的login方法啦，代碼:

@Override
public void login(java.lang.String username, java.lang.String password) throws android.os.RemoteException {
    android.os.Parcel _data = android.os.Parcel.obtain();
    android.os.Parcel _reply = android.os.Parcel.obtain();
    try {
        _data.writeInterfaceToken(DESCRIPTOR);
        _data.writeString(username);
        _data.writeString(password);
        mRemote.transact(Stub.TRANSACTION_login, _data, _reply, 0);
        _reply.readException();
    } finally {
        _reply.recycle();
        _data.recycle();
    }
}

這裏就涉及到了一個重要的類Parcel，Parcel天生具有跨進程傳輸數據能力。在文章開頭的漫畫中，可不是直接把豬仔遇上船就行的，萬一豬仔亂跑掉河裏去了怎麼辦，因此屠宰場老闆就準備了些豬籠。首先將豬仔趕進豬籠中，待船靠岸後，打開豬籠，將豬仔放出來便可。咱們這裏的Parcel就比如豬籠，咱們把須要傳遞的數據寫入Parcel中，而後到達目標進程後，將Parcel中的數據讀出便可，因此能夠將Parcel稱爲數據傳輸載體。Parcel支持的數據類型很是之多，足以知足咱們平常開發所需。

如今你知道客戶端的數據是如何傳遞到服務端了嗎？

3、跨進程通訊的注意事項

3.一、客戶端與服務端aidl文件以及包名必須一致,不然沒法正常通訊。

3.二、在綁定服務端Service的時候，intent最好設置目標Service所在的包名，如intent.setPackage("com.silencezwm.ipcdemo")，當SDK版本大於14的時候，你會碰到這個錯誤 java.lang.IllegalArgumentException: Service Intent must be explicit:。

3.三、跨進程傳遞實體類必須進行序列化，不信你試試看。

3.四、Parcel所佔用的內存，會隨着你傳遞的數據量大小而相應變化。

好啦，本篇「Android跨進程通訊」的相關介紹就到這裏了，感謝你的到來！

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