Android IPC操作步驟

1、Binder機制

Binder是Android系統中的一種IPC程序間通訊結構。

Binder的整個設計是C/S結構，客戶端程序通過獲取服務端程序的代理，並通過向這個代理介面方法中讀寫資料來完成程序間的資料通訊。

Android之所以選擇Binder，有2個方面的原因。

1是安全，每個程序都會被Android系統分配UID和PID，不像傳統的在資料里加入UID，這就讓那些惡意程序無法直接和其他程序通訊，程序間通訊的安全性得到提升。

2是高效，像Socket之類的IPC每次資料拷貝都需要2次，而Binder只要1次，在手機這種資源緊張的情況下很重要。

Binder機制原理圖：

1.客戶端獲取服務端的代理物件（proxy）。我們需要明確的是客戶端程序並不能直接操作服務端中的方法，如果要操作服務端中的方法，那麼有一個可行的解決方法就是在客戶端建立一個服務端程序的代理物件，這個代理物件具備和服務端程序一樣的功能，要訪問服務端程序中的某個方法，只需要訪問代理物件中對應的方法即可；

2.客戶端通過呼叫代理物件向服務端傳送請求。

3.代理物件將使用者請求通過Binder驅動傳送到伺服器程序；

4.服務端程序處理客戶端發過來的請求，處理完之後通過Binder驅動返回處理結果給客戶端的服務端代理物件；

5.代理物件將請求結果進一步返回給客戶端程序。

通過以上5個步驟，就完成了一次Binder通訊。

2、Binder機制的組成

Binder機制由三部分組成，即：

1.Client;

2.Server;

3.ServiceManager。

三部分元件之間的關係:

1.Client、Server、ServiceManager均在使用者空間中實現，而Binder驅動程式則是在核心空間中實現的；

2.在Binder通訊中，Server程序先註冊一些Service到ServiceManager中，ServiceManager負責管理這些Service並向Client提供相關的介面；

3.Client程序要和某一個具體的Service通訊，必須先從ServiceManager中獲取該Service的相關資訊，Client根據得到的Service資訊與Service所在的Server程序建立通訊，之後Clent就可以與Service進行互動了；

4.Binder驅動程式提供裝置檔案/dev/binder與使用者空間進行互動，Client、Server和ServiceManager通過open和ioctl檔案操作函式與Binder驅動程式進行通訊；

5.Client、Server、ServiceManager三者之間的互動都是基於Binder通訊的，所以通過任意兩者這件的關係，都可以解釋Binder的機制。

三、AIDL的實現

在Android中有多種實現IPC的方式，各有各的優缺點，我們拿其中一種最常用方式來更深入的瞭解一下Android中IPC的實現方式，從而徹底理解Binder機制的工作方式；

伺服器程式碼：

(1)定義Book類，包含ID， Name 屬性，實現 Parcelable 介面

package com.uiuno.myapplication;

import android.os.Parcel;
import android.os.Parcelable;

public class Book implements Parcelable {

public int bookId;
public String bookName = "";

public Book(int bookId, String bookName) {
this.bookId = bookId;
this.bookName = bookName;
}

public void setBookName(String bookName){
this.bookName = bookName;
}

public String getBookName(){
return this.bookName;
}

public void setBookId(int bookId){
this.bookId = bookId;
}

public int getBookId(){
return this.bookId;
}
public Book(Parcel in) {
bookId = in.readInt();
bookName = in.readString();
}

@Override
public int describeContents() {
return 0;
}

@Override
public void writeToParcel(Parcel dest, int flags) {
dest.writeInt(bookId);
dest.writeString(bookName);
}

public static final Creator<Book> CREATOR = new Creator<Book>() {
@Override
public Book createFromParcel(Parcel in) {
return new Book(in);
}

@Override
public Book[] newArray(int size) {
return new Book[size];
}
};

@Override
public String toString() {
return String.format("編號:%d, 書名:%s", bookId, bookName);
}
}

需要把服務端的AIDL檔案以及Book類複製過來，將 aidl 資料夾整個複製到和Java資料夾同個層級下，不需要改動任何程式碼

此處需要複製三個檔案，並保持和伺服器相同的包名：1.Book.java    2.Book.aidl    3.IBookManager.aidl

伺服器只需要操作獲取書籍列表和新增書籍操作：

1.佈局檔案：

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<LinearLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
android:layout_width="match_parent"
android:layout_height="match_parent"
android:gravity="center"
android:orientation="vertical">

<Button
android:id="@+id/btn_getBookList"
android:layout_width="match_parent"
android:layout_height="wrap_content"
android:text="獲取書籍列表" />

<Button
android:id="@+id/btn_addBook_inOut"
android:layout_width="match_parent"
android:layout_height="wrap_content"
android:text="新增書籍" />

</LinearLayout>

2.MainActivity.java

package com.uiuno.myapplication;

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

import com.uiuno.myapplication2.R;

import java.util.List;

public class MainActivity extends AppCompatActivity {

private final String TAG = "Client";

private IBookManager bookController;

private boolean connected;

private List<Book> bookList;

private ServiceConnection serviceConnection = new ServiceConnection() {
@Override
public void onServiceConnected(ComponentName name, IBinder service) {
bookController = IBookManager.Stub.asInterface(service);
connected = true;
}

@Override
public void onServiceDisconnected(ComponentName name) {
connected = false;
}
};

private View.OnClickListener clickListener = new View.OnClickListener() {
@Override
public void onClick(View v) {
switch (v.getId()) {
case R.id.btn_getBookList:
if (connected) {
try {
bookList = bookController.getBookList();
log();
} catch (RemoteException e) {
e.printStackTrace();
}
}
break;
case R.id.btn_addBook_inOut:
if (connected) {
Book book = new Book(10, "這是一本新書 InOut");
try {
bookController.addBook(book);
Log.e(TAG, "向伺服器以InOut方式添加了一本新書");
Log.e(TAG, "新書名：" + book.getBookName());
} catch (RemoteException e) {
e.printStackTrace();
}
}
break;
}
}
};

@Override
protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
super.onCreate(savedInstanceState);
setContentView(R.layout.activity_main);
findViewById(R.id.btn_getBookList).setOnClickListener(clickListener);
findViewById(R.id.btn_addBook_inOut).setOnClickListener(clickListener);
bindService();
}

@Override
protected void onDestroy() {
super.onDestroy();
if (connected) {
unbindService(serviceConnection);
}
}

private void bindService() {
Intent intent = new Intent();
intent.setPackage("com.uiuno.myapplication");
intent.setAction("com.uiuno.myapplication.bookservice.action");
bindService(intent, serviceConnection, Context.BIND_AUTO_CREATE);
}

private void log() {
if(bookList.size() == 0){
return;
}
for (Book book : bookList) {
if(book != null) {
Log.e(TAG, book.toString());
}
}
}

}

兩個按鈕分別用於獲取服務端的書籍列表和新增書籍，在新增書籍時，服務端還改變了Book物件的Name屬性，據此觀察客戶端和服務端資料的變化情況

AIDL注意事項:

1.AIDL編譯錯誤： ‘aidl.exe” finished with non-zero exit value 1

解決方法:

1.包名問題

2.AIDL不支援同名不同參函式

3.使用自定義型別時需要在AIDL中宣告

4.AIDL中如果需要使用非基礎型別，需要定義Parcelable類，然後在申明一個AIDL檔案，在需要AIDL的實現檔案(實現檔案中即便aidl和java檔案屬於同級報名，也需要import使用的java檔案，不然編譯錯誤。)