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binder通信实现

2022-08-04 08:03:00 【目标是技术宅】

kotlin实现参考链接

原理说明参考链接

本文为Java实现，基本流程与参考链接一致，代码和可运行的APK文件在github文件夹中

service端

目录结构

service端实际架构如下（与android studio中的目录显示不太一样）

aidl是Android 接口定义语言，定义数据接口

在这里插入图片描述

通过android studio的build功能，可以自动生成IMyAidlInterface.aidl的java接口实现，位置在：

在这里插入图片描述

service端需要实现aidl中定义的RequestData类和ResponseData类，以及MyService类调用IMyAidlInterface.Stub对象的asBinder方法

在这里插入图片描述

aidl文件

RequestData.aidl

parcelable定义了binder在用户空间使用的数据模型

package com.example.appbinder;

parcelable RequestData;

ResponseData.aidl

package com.example.appbinder;

parcelable ResponseData;

IMyAidlInterface.aidl

interface定义了一个binder service，在编译中aidl会自动生成两类binder对象：

Stub类继承了Binder，应该在服务端实现
Proxy类应该在客户端实现

interface中函数的参数

可以是原始类型、parcelable、Binder对象
可以通过in、out、inout来修饰
- in表示参数中的数据只从客户端移动到服务端，服务端只接收其中的数据不做更改
- out则是相反的情况，在客户端给服务端发消息时，该参数只是一个占位符，不会被序列化；在服务端返回消息时，该占位符才会被初始化
- inout是两者的结合

package com.example.appbinder;
import com.example.appbinder.RequestData;
import com.example.appbinder.ResponseData;

interface IMyAidlInterface {
    
    ResponseData send(in RequestData  request);
}

aidl文件编译

配置app的build.gradle

在这里插入图片描述

直接编译，在刚才的位置可以找到生成的IMyAidlInterface.java文件

java文件

RequestData.java

实现Parcelable接口，有一个字符串作为私有变量，一个toString函数来打印RequestData类数据

package com.example.appbinder;

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

import static android.os.UserHandle.readFromParcel;

public class RequestData implements Parcelable {
    

    private String s;

    protected RequestData(Parcel in) {
    
        readFromParcel(in);
    }

    public RequestData(String s) {
    
        this.s = s;
    }

    /** 将数据写入到Parcel **/
    @Override
    public void writeToParcel(Parcel dest, int flags) {
    
        dest.writeString(s);
    }

    /** 从Parcel中读取数据 **/
    public void readFromParcel(Parcel in){
    
        s = in.readString();
    }

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

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

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

    @Override
    public String toString() {
    
        return s;
    }
}

ResponseData.java

package com.example.appbinder;

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

public class ResponseData implements Parcelable {
    

    private String s;

    protected ResponseData(Parcel in) {
    
        readFromParcel(in);
    }

    public ResponseData(String s) {
    
       this.s = s;
    }

    /** 将数据写入到Parcel **/
    @Override
    public void writeToParcel(Parcel dest, int flags) {
    
        dest.writeString(s);
    }

    /** 从Parcel中读取数据 **/
    public void readFromParcel(Parcel in){
    
        s = in.readString();
    }

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

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

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

    @Override
    public String toString() {
    
        return s;
    }
}

MyService.java

Service在onBind方法返回Binder实体，最后会注册到ServiceManager的映射表，供客户端调用；binder实体在IMyAidlInterface中已经被定义，只需要实现自定义的send方法

package com.example.appbinder;

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 {
    

    private final IMyAidlInterface.Stub mBinder = new IMyAidlInterface.Stub() {
    
        @Override
        public ResponseData send(RequestData data) throws RemoteException {
    
            Log.i("service","[RemoteService] receive "+ data.toString());
            return new ResponseData("i'm service message");
        }
    };

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

MainActivity.java

启动service

package com.example.appbinder;

import androidx.appcompat.app.AppCompatActivity;

import android.content.ComponentName;
import android.content.Intent;
import android.os.Bundle;

public class MainActivity extends AppCompatActivity {
    

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
    
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);

        Intent in = new Intent();
        in.setComponent(new ComponentName("com.example.appbinder", "com.example.appbinder.MyService"));
        //启动service
        startService(in);
    }
}

清单文件

注册service

<service android:name=".MyService" android:exported="true">
    <intent-filter>
        <action android:name="com.example.appbinder.service" />
        <category android:name="android.intent.category.DEFAULT" />
    </intent-filter>
</service>

client端

目录结构

aidl文件夹与server端一致，里面包含RequestData.aidl、ResponseData.aidl、IMyAidlInterface.aidl三个文件

java文件夹下com.example.appbinder文件夹中，包含RequestData.java、ResponseData.java两个文件

注意上面的文件与server端的完全相同，且包名也一致

在这里插入图片描述

aidl文件编译

同样需要配置app的build.gradle

同样对IMyAidlInterface.aidl进行编译得到IMyAidlInterface.java文件

MainActivity中bindservice

实现bindservice，同时定义一个按钮，实现send发送消息和回显消息

package com.example.appbinderclient;

import androidx.appcompat.app.AppCompatActivity;

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.widget.TextView;

import com.example.appbinder.IMyAidlInterface;
import com.example.appbinder.RequestData;
import com.example.appbinder.ResponseData;

public class MainActivity extends AppCompatActivity {
    

    private IMyAidlInterface mAidlInterface;

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
    
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);
		
        // bind上服务端的service
        Intent in = new Intent();
        in.setComponent(new ComponentName("com.example.appbinder", "com.example.appbinder.MyService"));
        bindService(in, connD, Context.BIND_AUTO_CREATE);
    }

    private ServiceConnection connD = new ServiceConnection() {
    
        @Override
        public void onServiceConnected(ComponentName name, IBinder service) {
    
            mAidlInterface = IMyAidlInterface.Stub.asInterface(service);
        }

        @Override
        public void onServiceDisconnected(ComponentName name) {
    
            mAidlInterface = null;
        }
    };

    // 发送消息和回显消息
    public void send(android.view.View v) {
    
        try {
    
            ResponseData data = mAidlInterface.send(new RequestData("hello i'm client"));
            TextView textView = findViewById(R.id.textview);
            textView.setText(data.toString());
        } catch (Exception e) {
    

        }
    }
}

实现效果

先打开server端：

在这里插入图片描述

然后打开客户端：

在这里插入图片描述

点击客户端的send按钮，客户端收到信息：

在这里插入图片描述

同时server端后台日志也说明收到了client端信息：

在这里插入图片描述

AIDL源码分析

查看生成的IMyAidlInterface.java文件

在这里插入图片描述

IMyAidlInterface实现了android的IInterface接口：

Stub类继承了Binder类，为服务端

构造器Stub()，创建stub并附加到接口上

asInterface(Ibinder obj)，提供给客户端调用

输入obj可以是Binder也可以是BinderProxy，客户端可以通过调用bindService bind to RemoteService，服务端自己也可以bind to RemoteService，两种情况下都会在onServiceConnected得到一个IBinder，但是如果是客户端IBinder类型为BinderProxy，如果是服务端类型为Binder。

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

onTransact是核心，Client调用aidl接口后，最终onTransact会接收到消息，并调用我们自己定义的方法

@Override public boolean onTransact(int code, android.os.Parcel data, android.os.Parcel reply, int flags) throws android.os.RemoteException
{
        
  java.lang.String descriptor = DESCRIPTOR;
  switch (code)
  {
        
    case INTERFACE_TRANSACTION:
    {
        
      reply.writeString(descriptor);
      return true;
    }
    case TRANSACTION_send:
    {
        
      data.enforceInterface(descriptor);
      com.example.appbinder.RequestData _arg0;
      if ((0!=data.readInt())) {
        
        _arg0 = com.example.appbinder.RequestData.CREATOR.createFromParcel(data);
      }
      else {
        
        _arg0 = null;
      }
      // 调用我们定义的方法
      com.example.appbinder.ResponseData _result = this.send(_arg0);
      reply.writeNoException();
      if ((_result!=null)) {
        
        reply.writeInt(1);
        _result.writeToParcel(reply, android.os.Parcelable.PARCELABLE_WRITE_RETURN_VALUE);
      }
      else {
        
        reply.writeInt(0);
      }
      return true;
    }
    default:
    {
        
      return super.onTransact(code, data, reply, flags);
    }
  }
}

Proxy类为客户端

private static class Proxy implements com.example.appbinder.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;
  }
  /** * Demonstrates some basic types that you can use as parameters * and return values in AIDL. */
  @Override public com.example.appbinder.ResponseData send(com.example.appbinder.RequestData request) throws android.os.RemoteException
  {
        
    // 序列化参数
    android.os.Parcel _data = android.os.Parcel.obtain();
    android.os.Parcel _reply = android.os.Parcel.obtain();
    com.example.appbinder.ResponseData _result;
    try {
        
      _data.writeInterfaceToken(DESCRIPTOR);
      if ((request!=null)) {
        
        _data.writeInt(1);
        request.writeToParcel(_data, 0);
      }
      else {
        
        _data.writeInt(0);
      }
      // 发送消息，调用Binder的onTransact方法
      boolean _status = mRemote.transact(Stub.TRANSACTION_send, _data, _reply, 0);
      if (!_status && getDefaultImpl() != null) {
        
        return getDefaultImpl().send(request);
      }
      _reply.readException();
      if ((0!=_reply.readInt())) {
        
        //读取返回结果
        _result = com.example.appbinder.ResponseData.CREATOR.createFromParcel(_reply);
      }
      else {
        
        _result = null;
      }
    }
    finally {
        
      _reply.recycle();
      _data.recycle();
    }
    return _result;
  }
  public static com.example.appbinder.IMyAidlInterface sDefaultImpl;
}

send方法是IMyAidlInterface中自己定义的函数

public com.example.appbinder.ResponseData send(com.example.appbinder.RequestData request) throws android.os.RemoteException;

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aidl文件

RequestData.aidl

ResponseData.aidl

IMyAidlInterface.aidl

aidl文件编译

java文件

RequestData.java

ResponseData.java

MyService.java

MainActivity.java

清单文件

client端

目录结构

aidl文件编译

MainActivity中bindservice

实现效果

AIDL源码分析

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