Android10.0 Binder通信原理(九)-AIDL Binder示例

2023-11-09

[Android取经之路] 的源码都基于Android-Q（10.0）进行分析

[Android取经之路] 系列文章：

《系统启动篇》

Android系统架构
 Android是怎么启动的
 Android 10.0系统启动之init进程
 Android10.0系统启动之Zygote进程
 Android 10.0 系统启动之SystemServer进程
 Android 10.0 系统服务之ActivityMnagerService
Android10.0系统启动之Launcher(桌面)启动流程
 Android10.0应用进程创建过程以及Zygote的fork流程
 Android 10.0 PackageManagerService（一）工作原理及启动流程
 Android 10.0 PackageManagerService（二）权限扫描
 Android 10.0 PackageManagerService（三）APK扫描
 Android 10.0 PackageManagerService（四）APK安装流程
《日志系统篇》

Android10.0 日志系统分析(一)-logd、logcat 指令说明、分类和属性
 Android10.0 日志系统分析(二)-logd、logcat架构分析及日志系统初始化
 Android10.0 日志系统分析(三)-logd、logcat读写日志源码分析
 Android10.0 日志系统分析(四)-selinux、kernel日志在logd中的实现
《Binder通信原理》：

《HwBinder通信原理》

0.什么是AIDL
AIDL:Android Interface Definition Language,即Android接口定义语言。

Android系统中的进程之间不能共享内存，因此，需要提供一些机制在不同进程之间进行数据通信。为了使其他的应用程序也可以访问本应用程序提供的服务，Android系统采用了远程过程调用（Remote Procedure Call，RPC）方式来实现。与很多其他的基于RPC的解决方案一样，Android使用一种接口定义语言（Interface Definition Language，IDL）来公开服务的接口。我们知道4个Android应用程序组件中的3个（Activity、BroadcastReceiver和ContentProvider）都可以进行跨进程访问，另外一个Android应用程序组件Service同样可以。因此，可以将这种可以跨进程访问的服务称为AIDL（Android Interface Definition Language）服务。

下面将通过一个示例来说明两个APP之间的AIDL通信。

1.工程环境准备
1)通过Android Studio 首先创建一个项目 New Project ->Empty Activity，Name：AIDLDemo， Pakcage：com.android.myservice ，用作Server

2)在项目中再创建一个Module，用来做Client，在项目文件上右键 ->New-> Module -> Phone & Tablet Module，名称填client -> Empty Activity

3)这样Server和Client的两个环境就准备好了

2.服务端设计

2.1 创建一个AIDL 文件 IMyService

在服务的文件夹app 中，执行下面的步骤：

右键 -> New -> AIDL->AIDL File，名称为IMyService

AIDL创

建完成

填入一个add的函数，我们用来做加法计算：

Code:

// IMyService.aidl
package com.android.myservice;
 
// Declare any non-default types here with import statements
 
interface IMyService {
    /**
     * Demonstrates some basic types that you can use as parameters
     * and return values in AIDL.
     */
    void basicTypes(int anInt, long aLong, boolean aBoolean, float aFloat,
            double aDouble, String aString);
 
    int add(int num1, int num2);
}

选择 Build -> Make Module "app"，会把AIDL进行编译，会自动生成IMyService 这个服务接口，其中实现了stub、proxy的class，以及TRANSACTION的code，用来通信处理

2.2 服务实现
在Framework层我们还可以使用addService进行服务注册，但是在应用层，我们不具备相应的权限，只能通过集成Service，开放Service，让Client进行bind。

在JAVA->com.android.myservice 上新建一个Java Class---MyService

package com.android.myservice;
import android.app.Service;
import android.content.Intent;
import android.os.IBinder;
import android.os.RemoteException;
import android.util.Log;
 
public class MyService extends Service {
static final String TAG = "MyTestService";
//服务实体
    IMyService.Stub mStub = new IMyService.Stub() {
 
        @Override
        public void basicTypes(int anInt, long aLong, boolean aBoolean, float aFloat, double aDouble, String aString) throws RemoteException {
 
        }
 
        @Override
        public int add(int num1, int num2) throws RemoteException {
            Log.d(TAG,"add");
            //服务的接口实现，这里做一个加法运算
            return num1 + num2;
        }
    };
    @Override
    public void onCreate() {
        super.onCreate();
        Log.d(TAG, "onCreate");
    }
 
    @Override
    public IBinder onBind(Intent intent) {
        Log.d(TAG,"onBind");
        return mStub;//通过ServiceConnection在activity中拿到MyService
    }
}

2.3 AndroidManifest.xml配置

在AndroidManifest.xml中配上Service的信息,其中enable:ture设置可用，exported:ture对外暴露，这样其他的Activity才能访问。

 
<service android:name=".MyService"
    android:enabled="true"
    android:exported="true">
    <!--enable:ture设置可用
       exported:ture对外暴露 -->
    <intent-filter>
       <action android:name="com.android.myservice.myservice"/>
    </intent-filter>
</service>

执行编译，服务端准备完成，编译一个APK进入手机\模拟器

3.Client端设计

3.1 AIDL拷贝

把服务端的AIDL以及包目录完整的拷贝到client的mian目录下，让Client和Server的服务对象对等。

接着执行编译 Build-> Make Module "Client"，对应的IMyService.java也在client中编译出来

3.2 Client的UI实现

在layout->activity_main.xml 中添加相应的控件，效果如下：

布局：

 
<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<androidx.constraintlayout.widget.ConstraintLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    xmlns:app="http://schemas.android.com/apk/res-auto"
    xmlns:tools="http://schemas.android.com/tools"
    android:layout_width="match_parent"
    android:layout_height="match_parent"
    tools:context=".MainActivity">
 
    <Button
        android:id="@+id/toAdd"
        android:layout_width="wrap_content"
        android:layout_height="wrap_content"
        android:text="计算"
        app:layout_constraintEnd_toEndOf="parent"
        app:layout_constraintStart_toStartOf="parent"
        app:layout_constraintTop_toBottomOf="@+id/result" />
 
    <Button
        android:id="@+id/bindbtn"
        android:layout_width="wrap_content"
        android:layout_height="wrap_content"
        android:text="绑定服务"
        app:layout_constraintStart_toStartOf="@+id/toAdd"
        app:layout_constraintTop_toBottomOf="@+id/toAdd" />
 
    <Button
        android:id="@+id/unbindbtn"
        android:layout_width="wrap_content"
        android:layout_height="wrap_content"
        android:text="解除绑定"
        app:layout_constraintStart_toStartOf="@+id/bindbtn"
        app:layout_constraintTop_toBottomOf="@+id/bindbtn" />
 
    <EditText
        android:id="@+id/num1"
        android:layout_width="0dp"
        android:layout_height="wrap_content"
        android:background="#ececec"
        app:layout_constraintEnd_toEndOf="parent"
        app:layout_constraintStart_toStartOf="parent"
        app:layout_constraintTop_toTopOf="parent" />
 
    <EditText
        android:id="@+id/num2"
        android:layout_width="0dp"
        android:layout_height="wrap_content"
        android:background="#ececec"
        app:layout_constraintEnd_toEndOf="parent"
        app:layout_constraintStart_toStartOf="parent"
        app:layout_constraintTop_toBottomOf="@+id/add" />
 
    <EditText
        android:id="@+id/result"
        android:layout_width="0dp"
        android:layout_height="wrap_content"
        android:background="#eceaea"
        android:inputType="none"
        app:layout_constraintEnd_toEndOf="parent"
        app:layout_constraintStart_toStartOf="parent"
        app:layout_constraintTop_toBottomOf="@+id/value" />
 
    <TextView
        android:id="@+id/add"
        android:layout_width="0dp"
        android:layout_height="wrap_content"
        android:text="+"
        android:textSize="25sp"
        app:layout_constraintEnd_toEndOf="parent"
        app:layout_constraintStart_toStartOf="parent"
        app:layout_constraintTop_toBottomOf="@+id/num1" />
 
    <TextView
        android:id="@+id/value"
        android:layout_width="0dp"
        android:layout_height="wrap_content"
        android:layout_marginTop="1dp"
        android:text="="
        android:textSize="25sp"
        app:layout_constraintEnd_toEndOf="parent"
        app:layout_constraintStart_toStartOf="parent"
        app:layout_constraintTop_toBottomOf="@+id/num2" />
 
</androidx.constraintlayout.widget.ConstraintLayout>

3.3 Client服务绑定和功能实现

通过bindService进行服务的绑定，unbindService 进行服务的解绑

 
package com.android.client;
 
import androidx.appcompat.app.AlertDialog;
import androidx.appcompat.app.AppCompatActivity;
 
import android.content.ComponentName;
import android.content.DialogInterface;
import android.content.Intent;
import android.content.ServiceConnection;
import android.os.Bundle;
import android.os.IBinder;
import android.os.RemoteException;
import android.util.Log;
import android.view.View;
import android.widget.Button;
import android.widget.EditText;
 
import com.android.myservice.IMyService;
 
public class MainActivity extends AppCompatActivity implements View.OnClickListener {
       static final String TAG = "AIDLClient";
    IMyService myService;
    private EditText num1;
    private EditText num2;
    private EditText result;
 
    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        Log.d(TAG, "onCreate ");
        setContentView(R.layout.activity_main);
        initView();
    }
 
    private void initView() {
        num1 = (EditText) findViewById(R.id.num1);
        num2 = (EditText) findViewById(R.id.num2);
        result = (EditText) findViewById(R.id.result);
 
        Button toAdd = (Button) findViewById(R.id.toAdd);
        Button bindbtn = (Button) findViewById(R.id.bindbtn);
        Button unbindbtn = (Button) findViewById(R.id.unbindbtn);
        toAdd.setOnClickListener(this);
        bindbtn.setOnClickListener(this);
        unbindbtn.setOnClickListener(this);
    }
 
    private ServiceConnection connection = new ServiceConnection() {
        //绑定上服务的时候
        @Override
        public void onServiceConnected(ComponentName componentName, IBinder service) {
            //接受到了远程的服务
            Log.d(TAG, "onServiceConnected: ");
            myService = IMyService.Stub.asInterface(service);
        }
 
        // 当服务断开的时候调用
        @Override
        public void onServiceDisconnected(ComponentName componentName) {
            Log.d(TAG, "onServiceDisconnected: ");
            //回收资源
            myService = null;
 
        }
    };
 
    @Override
    public void onClick(View v) {
        switch (v.getId()) {
            case R.id.bindbtn://绑定服务
                Log.d(TAG, "start to bindMyServce");
                bindMyService();
                break;
            case R.id.unbindbtn://解除绑定
                Log.d(TAG, "start to unbindMyServce");
                unbindMyService();
                break;
            case R.id.toAdd://计算数据
                int number1 = Integer.valueOf(num1.getText().toString());
                int number2 = Integer.valueOf(num2.getText().toString());
                try {
                    Log.d(TAG, "start to add");
                    int valueRes = myService.add(number1, number2);
                    result.setText(valueRes + "");
                } catch (RemoteException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
                break;
        }
    }
 
    private void bindMyService() {
        Intent intent = new Intent();
        intent.setAction("com.android.myservice.myservice");
        intent.setPackage("com.android.myservice"); // server's package name
        bindService(intent, connection, BIND_AUTO_CREATE);
        new AlertDialog.Builder(this)
                .setTitle("Tips")
                .setMessage("绑定成功！")
                .setPositiveButton("确定",
                        new DialogInterface.OnClickListener() {
                            public void onClick(DialogInterface dialog,
                                                int whichButton) {
 
                            }
                        }).show();
        Log.d("AIDLClient", "bindMyService: bind on end");
    }
 
    private void unbindMyService() {
        unbindService(connection);
        new AlertDialog.Builder(this)
                .setTitle("Tips")
                .setMessage("解除绑定成功！")
                .setPositiveButton("确定",
                        new DialogInterface.OnClickListener() {
                            public void onClick(DialogInterface dialog,
                                                int whichButton) {
 
                            }
                        }).show();
        Log.d("AIDLClient", "unbindMyService: unbind on end");
    }
}

执行编译，生成client.apk，在手机\模拟器中展示

4.测试：

点击“绑定服务”，成功后弹出“绑定成功”：

log:
Client:

03-21 19:32:49.986 30794 30794 D AIDLClient: start to bindMyServce
03-21 19:32:50.023 30794 30794 D AIDLClient: bindMyService: bind on end
03-21 19:32:50.044 30794 30794 D AIDLClient: onServiceConnected:
03-21 19:32:57.062 30794 30794 D AIDLClient: start to add

Server:

03-21 19:32:49.996 31091 31091 D MyTestService: onCreate
03-21 19:32:49.997 31091 31091 D MyTestService: onBind

在输入框分别输入1，2，点击计算，执行“1+2”，结果为3，从服务端返回成功

log:
Client:

03-21 19:32:57.062 30794 30794 D AIDLClient: start to add

Server

03-21 19:32:57.063 31091 31160 D MyTestService: add

点击“解除绑定”，成功后弹出“解除绑定成功”：

log:
Client:

03-21 19:35:57.109 30794 30794 I AIDLClient: start to unbindMyServce
03-21 19:35:57.147 30794 30794 D AIDLClient: unbindMyService: unbind on end

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