Android IPC系列（二）：AIDL源码分析-白红宇

Android 中如何开启多进程

这里说一下一个应用开启多个进程的情况，不讨论多个应用多进程，Android开启多进程只有一种方法，在AndroidManifest文件中给四大组件指定 android:process属性，其实还有一种非常规的方法通过JNI在native层fork一个进程，这种属于特殊情况

我们分别给SecondActivity和ThreeActivity指定了process属性，并且他们的属性值不同，所以现在又三个进程，MainActivity默认进程，默认进程进程名是包名，还有俩个我们自己指定的进程我们通过shell命令，看一下是否有这些进程

$ adb shell ps | grep om.baidu.bpit.aibaidu.ipcu0_a59    2343  204   1606528 98700          0 0000000000 S com.baidu.bpit.aibaidu.ipcu0_a59    2360  204   1609616 97952          0 0000000000 S com.baidu.bpit.aibaidu.ipc:remoteu0_a59    2388  204   1766960 116352          0 0000000000 S om.baidu.bpit.aibaidu.ipc.remote.aa复制代码

我们发现SecondActivity和ThreeActivity指定进程名的方式不同一个是 android:process=":remote" ，一个是android:process="om.baidu.bpit.aibaidu.ipc.remote.aa这俩种有什么区别吗？

区别有两方面

“：”的意思是在当前进程名上加上本包名，另一种是一个完整的命名方式

“：”开头的进程，属于当前应用的私有进程，其他应用组件不可以和他跑在同一进程，完整包名的属于全局进程，应用可以通过ShareUid的方式可以和他跑在同一进程

Android 系统会为每一个进程分配一个唯一的Uid，具有相同Uid的应用才可以共享数据，比如data目录，组件信息等，不管他们是否跑在同一进程，如果他们跑在同一进程，那么除了共享data目录，组件信息，还可以共享内存

多进程会遇到的问题

每一个进程都会有一个独立的虚拟机，不同的虚拟机在内存分配不同的空间，所以只要需要通过共享内存，共享数据的操作都会失败

静态成员和单例完全失效

线程同步机制完全失效

SharePreference可靠性下降，因为sp底层是通过读写xml来实现的，那么并发读写会发生问题

Application多次创建

什么是Binder

直观来说Binder是Android中的一个类，实现了IBinder

IPC角度来说，Binder是Android中一种跨进程通信的方式

Binder还可以理解为一种虚拟的物理设备，他的驱动是dev/binder,这种通信方式linux中没有

从Android Framework角度来说，Binder是ServerManager连接各种Manager（如ActivityManager）和ManagerService的桥梁

从Android应用层来说，他是服务端和客户端通信的媒介

Android 中的IPC方式

使用Bundle，四大组件都是支持Bundle的，由于Bundle实现了Parcelable接口，可以在进程中传递数据，我们在一个进程中启动另一个进程的Bundle，可以进程间通信

使用文件共享

使用Messager

使用Aidl

使用ContentProvider

使用socket

分析一下AIDL源码

上篇博客我们分析了如何使用AIDL，这篇我们分析一下之前定义的BookName.aidl文件到底生成了什么，编译项目后我们可以在gen目录下找到BookName.java文件，这个就是aidl生成文件，我们看一下文件内容

/* * This file is auto-generated.  DO NOT MODIFY. * Original file: /Users/v_renxiaohui01/Downloads/aidl/app/src/main/aidl/com/baidu/bpit/aibaidu/aidl/BookName.aidl */package com.baidu.bpit.aibaidu.aidl;public interface BookName extends android.os.IInterface {    /**     * Local-side IPC implementation stub class.     */    public static abstract class Stub extends android.os.Binder implements com.baidu.bpit.aibaidu.aidl.BookName {        private static final java.lang.String DESCRIPTOR = "com.baidu.bpit.aibaidu.aidl.BookName";        /**         * Construct the stub at attach it to the interface.         */        public Stub() {            this.attachInterface(this, DESCRIPTOR);        }        /**         * Cast an IBinder object into an com.baidu.bpit.aibaidu.aidl.BookName interface,         * generating a proxy if needed.         */        public static com.baidu.bpit.aibaidu.aidl.BookName asInterface(android.os.IBinder obj) {            if ((obj == null)) {                return null;            }            android.os.IInterface iin = obj.queryLocalInterface(DESCRIPTOR);            if (((iin != null) && (iin instanceof com.baidu.bpit.aibaidu.aidl.BookName))) {                return ((com.baidu.bpit.aibaidu.aidl.BookName) iin);            }            return new com.baidu.bpit.aibaidu.aidl.BookName.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_getName: {                    data.enforceInterface(DESCRIPTOR);                    java.lang.String _result = this.getName();                    reply.writeNoException();                    reply.writeString(_result);                    return true;                }                case TRANSACTION_getList: {                    data.enforceInterface(DESCRIPTOR);                    java.util.List
    
      _result = this.getList();                    reply.writeNoException();                    reply.writeTypedList(_result);                    return true;                }                case TRANSACTION_addInout: {                    data.enforceInterface(DESCRIPTOR);                    com.baidu.bpit.aibaidu.aidl.User _arg0;                    if ((0 != data.readInt())) {                        _arg0 = com.baidu.bpit.aibaidu.aidl.User.CREATOR.createFromParcel(data);                    } else {                        _arg0 = null;                    }                    this.addInout(_arg0);                    reply.writeNoException();                    if ((_arg0 != null)) {                        reply.writeInt(1);                        _arg0.writeToParcel(reply, android.os.Parcelable.PARCELABLE_WRITE_RETURN_VALUE);                    } else {                        reply.writeInt(0);                    }                    return true;                }                case TRANSACTION_addIn: {                    data.enforceInterface(DESCRIPTOR);                    com.baidu.bpit.aibaidu.aidl.User _arg0;                    if ((0 != data.readInt())) {                        _arg0 = com.baidu.bpit.aibaidu.aidl.User.CREATOR.createFromParcel(data);                    } else {                        _arg0 = null;                    }                    this.addIn(_arg0);                    reply.writeNoException();                    return true;                }                case TRANSACTION_addout: {                    data.enforceInterface(DESCRIPTOR);                    com.baidu.bpit.aibaidu.aidl.User _arg0;                    _arg0 = new com.baidu.bpit.aibaidu.aidl.User();                    this.addout(_arg0);                    reply.writeNoException();                    if ((_arg0 != null)) {                        reply.writeInt(1);                        _arg0.writeToParcel(reply, android.os.Parcelable.PARCELABLE_WRITE_RETURN_VALUE);                    } else {                        reply.writeInt(0);                    }                    return true;                }            }            return super.onTransact(code, data, reply, flags);        }        private static class Proxy implements com.baidu.bpit.aibaidu.aidl.BookName {            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 getName() 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_getName, _data, _reply, 0);                    _reply.readException();                    _result = _reply.readString();                } finally {                    _reply.recycle();                    _data.recycle();                }                return _result;            }            @Override            public java.util.List
     
       getList() throws android.os.RemoteException {                android.os.Parcel _data = android.os.Parcel.obtain();                android.os.Parcel _reply = android.os.Parcel.obtain();                java.util.List
      
        _result;                try {                    _data.writeInterfaceToken(DESCRIPTOR);                    mRemote.transact(Stub.TRANSACTION_getList, _data, _reply, 0);                    _reply.readException();                    _result = _reply.createTypedArrayList(com.baidu.bpit.aibaidu.aidl.User.CREATOR);                } finally {                    _reply.recycle();                    _data.recycle();                }                return _result;            }            @Override            public void addInout(com.baidu.bpit.aibaidu.aidl.User user) throws android.os.RemoteException {                android.os.Parcel _data = android.os.Parcel.obtain();                android.os.Parcel _reply = android.os.Parcel.obtain();                try {                    _data.writeInterfaceToken(DESCRIPTOR);                    if ((user != null)) {                        _data.writeInt(1);                        user.writeToParcel(_data, 0);                    } else {                        _data.writeInt(0);                    }                    mRemote.transact(Stub.TRANSACTION_addInout, _data, _reply, 0);                    _reply.readException();                    if ((0 != _reply.readInt())) {                        user.readFromParcel(_reply);                    }                } finally {                    _reply.recycle();                    _data.recycle();                }            }            @Override            public void addIn(com.baidu.bpit.aibaidu.aidl.User user) throws android.os.RemoteException {                android.os.Parcel _data = android.os.Parcel.obtain();                android.os.Parcel _reply = android.os.Parcel.obtain();                try {                    _data.writeInterfaceToken(DESCRIPTOR);                    if ((user != null)) {                        _data.writeInt(1);                        user.writeToParcel(_data, 0);                    } else {                        _data.writeInt(0);                    }                    mRemote.transact(Stub.TRANSACTION_addIn, _data, _reply, 0);                    _reply.readException();                } finally {                    _reply.recycle();                    _data.recycle();                }            }            @Override            public void addout(com.baidu.bpit.aibaidu.aidl.User user) throws android.os.RemoteException {                android.os.Parcel _data = android.os.Parcel.obtain();                android.os.Parcel _reply = android.os.Parcel.obtain();                try {                    _data.writeInterfaceToken(DESCRIPTOR);                    mRemote.transact(Stub.TRANSACTION_addout, _data, _reply, 0);                    _reply.readException();                    if ((0 != _reply.readInt())) {                        user.readFromParcel(_reply);                    }                } finally {                    _reply.recycle();                    _data.recycle();                }            }        }        static final int TRANSACTION_getName = (android.os.IBinder.FIRST_CALL_TRANSACTION + 0);        static final int TRANSACTION_getList = (android.os.IBinder.FIRST_CALL_TRANSACTION + 1);        static final int TRANSACTION_addInout = (android.os.IBinder.FIRST_CALL_TRANSACTION + 2);        static final int TRANSACTION_addIn = (android.os.IBinder.FIRST_CALL_TRANSACTION + 3);        static final int TRANSACTION_addout = (android.os.IBinder.FIRST_CALL_TRANSACTION + 4);    }    public java.lang.String getName() throws android.os.RemoteException;    public java.util.List
       
         getList() throws android.os.RemoteException;    public void addInout(com.baidu.bpit.aibaidu.aidl.User user) throws android.os.RemoteException;    public void addIn(com.baidu.bpit.aibaidu.aidl.User user) throws android.os.RemoteException;    public void addout(com.baidu.bpit.aibaidu.aidl.User user) throws android.os.RemoteException;}复制代码

我们分析一下这个类，首先BookName.java继承自android.os.IInterface接口，同时他自己也是一个接口，所有在Binder传输的都需要继承IInterface接口，这个类首先声明了5个方法getName，getList，addInout，addin，addout，这些是我们在aidl文件定义的，同时他还为每个方法声明一个整形，为了在transct区分方法，当应用处于不同进程时需要走transct方法，这个逻辑由sub内部类proxy代理

IBinder

IBinder是一个接口，它代表了一种跨进程传输的能力；只要实现了这个接口，就能将这个对象进行跨进程传递；这是驱动底层支持的；在跨进程数据流经驱动的时候，驱动会识别IBinder类型的数据，从而自动完成不同进程Binder本地对象以及Binder代理对象的转换。

IInterface

这里的IInterface代表的就是远程server对象具有什么能力。具体来说，就是aidl里面的接口。

DESCRIPTOR

Binder的唯一标识，一般用Binder的类名表示，

private static final java.lang.String DESCRIPTOR = "com.baidu.bpit.aibaidu.aidl.BookName";复制代码

asInterface

用于将服务端的Binder转换为客户端所需的AIDL接口类型对象，这种转换是区分进程的，如果客户端和服务端位于同一进程，那么返回的就是服务端本身Stub的对象，如果是不同进程，就返回Stub.Proxy对象

asBinder

此方法用于返回当前的Binder对象

onTransact

该方法运行在服务端的Binder线程池中，当客户端发起跨进程请求时，请求会通过底层封装后，交由此方法处理，服务端通过code来判断客户端请求的方法是什么，接着从data取出目标方法需要的参数（如果目标方法有参数的话），然后执行目标方法，执行完之后就向reply中写入返回值（如果目标方法有返回值的话），这就是这个方法的执行过程，如果此方法返回false，那么客户端请求失败，可以以此做验证

Proxy/addList

此方法运行在客户端，当客户端调用从方法时，他的内部实现是这样的，首先准备输入型Parcel对象_data,输出型Parcel对象_reply，和返回值对象List，然后把该方法的参数写入_data（如果有参数的话），接着调用transact方法发起RPC（远程过程调用），同时当前线程挂起，然后服务端的onTransact方法会被调用，知道RPC过程返回后，当前线程继续执行，并从_reply取出返回结果

其他几个Proxy中的方法和此过程一样

这就是Binder工作机制，我们需要注意俩点

当客户端发起远程请求是时，当前线程会被挂起，知道服务端返回，如果远程方法是一个耗时方法，那不能在UI线程做

服务端的Binder方法运行在Binder线程池中，所以Binder方法不管是否耗时都可以同步调用

自定义一个Binder

从上方流程看出，其实我们可以不通过aidl就可以实现Binder，之所以有了Aidl是为了方便生成代码，那我们手动生成一个Bidner

首先生成一个aidl性质的接口，继承自IInterface即可，如下：

public interface CustomBookName extends IInterface {    static final java.lang.String DESCRIPTOR = "com.baidu.bpit.aibaidu.aidl.BookName";    static final int TRANSACTION_getName = (android.os.IBinder.FIRST_CALL_TRANSACTION + 0);    static final int TRANSACTION_getList = (android.os.IBinder.FIRST_CALL_TRANSACTION + 1);    static final int TRANSACTION_addInout = (android.os.IBinder.FIRST_CALL_TRANSACTION + 2);    static final int TRANSACTION_addIn = (android.os.IBinder.FIRST_CALL_TRANSACTION + 3);    static final int TRANSACTION_addout = (android.os.IBinder.FIRST_CALL_TRANSACTION + 4);    public java.lang.String getName() throws android.os.RemoteException;    public java.util.List
    
      getList() throws android.os.RemoteException;    public void addInout(com.baidu.bpit.aibaidu.aidl.User user) throws android.os.RemoteException;    public void addIn(com.baidu.bpit.aibaidu.aidl.User user) throws android.os.RemoteException;    public void addout(com.baidu.bpit.aibaidu.aidl.User user) throws android.os.RemoteException;}复制代码

之后我们需要实现一个Binder继承自Binder，和上方的接口

public abstract class CustomBinder extends Binder implements CustomBookName {    /**     * Construct the stub at attach it to the interface.     */    public CustomBinder() {        this.attachInterface(this, DESCRIPTOR);    }    /**     * Cast an IBinder object into an com.baidu.bpit.aibaidu.aidl.BookName interface,     * generating a proxy if needed.     */    public static CustomBookName asInterface(android.os.IBinder obj) {        if ((obj == null)) {            return null;        }        android.os.IInterface iin = obj.queryLocalInterface(DESCRIPTOR);        if (((iin != null) && (iin instanceof CustomBookName))) {            return (CustomBookName) iin;        }        return new CustomBinder.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_getName: {                data.enforceInterface(DESCRIPTOR);                java.lang.String _result = this.getName();                reply.writeNoException();                reply.writeString(_result);                return true;            }            case TRANSACTION_getList: {                data.enforceInterface(DESCRIPTOR);                java.util.List
    
      _result = this.getList();                reply.writeNoException();                reply.writeTypedList(_result);                return true;            }            case TRANSACTION_addInout: {                data.enforceInterface(DESCRIPTOR);                com.baidu.bpit.aibaidu.aidl.User _arg0;                if ((0 != data.readInt())) {                    _arg0 = com.baidu.bpit.aibaidu.aidl.User.CREATOR.createFromParcel(data);                } else {                    _arg0 = null;                }                this.addInout(_arg0);                reply.writeNoException();                if ((_arg0 != null)) {                    reply.writeInt(1);                    _arg0.writeToParcel(reply, android.os.Parcelable.PARCELABLE_WRITE_RETURN_VALUE);                } else {                    reply.writeInt(0);                }                return true;            }            case TRANSACTION_addIn: {                data.enforceInterface(DESCRIPTOR);                com.baidu.bpit.aibaidu.aidl.User _arg0;                if ((0 != data.readInt())) {                    _arg0 = com.baidu.bpit.aibaidu.aidl.User.CREATOR.createFromParcel(data);                } else {                    _arg0 = null;                }                this.addIn(_arg0);                reply.writeNoException();                return true;            }            case TRANSACTION_addout: {                data.enforceInterface(DESCRIPTOR);                com.baidu.bpit.aibaidu.aidl.User _arg0;                _arg0 = new com.baidu.bpit.aibaidu.aidl.User();                this.addout(_arg0);                reply.writeNoException();                if ((_arg0 != null)) {                    reply.writeInt(1);                    _arg0.writeToParcel(reply, android.os.Parcelable.PARCELABLE_WRITE_RETURN_VALUE);                } else {                    reply.writeInt(0);                }                return true;            }        }        return super.onTransact(code, data, reply, flags);    }    private static class Proxy implements CustomBookName {        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 getName() 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(TRANSACTION_getName, _data, _reply, 0);                _reply.readException();                _result = _reply.readString();            } finally {                _reply.recycle();                _data.recycle();            }            return _result;        }        @Override        public java.util.List
     
       getList() throws android.os.RemoteException {            android.os.Parcel _data = android.os.Parcel.obtain();            android.os.Parcel _reply = android.os.Parcel.obtain();            java.util.List
      
        _result;            try {                _data.writeInterfaceToken(DESCRIPTOR);                mRemote.transact(TRANSACTION_getList, _data, _reply, 0);                _reply.readException();                _result = _reply.createTypedArrayList(com.baidu.bpit.aibaidu.aidl.User.CREATOR);            } finally {                _reply.recycle();                _data.recycle();            }            return _result;        }        @Override        public void addInout(com.baidu.bpit.aibaidu.aidl.User user) throws android.os.RemoteException {            android.os.Parcel _data = android.os.Parcel.obtain();            android.os.Parcel _reply = android.os.Parcel.obtain();            try {                _data.writeInterfaceToken(DESCRIPTOR);                if ((user != null)) {                    _data.writeInt(1);                    user.writeToParcel(_data, 0);                } else {                    _data.writeInt(0);                }                mRemote.transact(TRANSACTION_addInout, _data, _reply, 0);                _reply.readException();                if ((0 != _reply.readInt())) {                    user.readFromParcel(_reply);                }            } finally {                _reply.recycle();                _data.recycle();            }        }        @Override        public void addIn(com.baidu.bpit.aibaidu.aidl.User user) throws android.os.RemoteException {            android.os.Parcel _data = android.os.Parcel.obtain();            android.os.Parcel _reply = android.os.Parcel.obtain();            try {                _data.writeInterfaceToken(DESCRIPTOR);                if ((user != null)) {                    _data.writeInt(1);                    user.writeToParcel(_data, 0);                } else {                    _data.writeInt(0);                }                mRemote.transact(TRANSACTION_addIn, _data, _reply, 0);                _reply.readException();            } finally {                _reply.recycle();                _data.recycle();            }        }        @Override        public void addout(com.baidu.bpit.aibaidu.aidl.User user) throws android.os.RemoteException {            android.os.Parcel _data = android.os.Parcel.obtain();            android.os.Parcel _reply = android.os.Parcel.obtain();            try {                _data.writeInterfaceToken(DESCRIPTOR);                mRemote.transact(TRANSACTION_addout, _data, _reply, 0);                _reply.readException();                if ((0 != _reply.readInt())) {                    user.readFromParcel(_reply);                }            } finally {                _reply.recycle();                _data.recycle();            }        }    }}复制代码

这里面的主要方法，极其作用我们上方都讲过

下面我们使用一下自定义的Bidner类

首先实现自己的binder

class MyCustomBinder extends CustomBinder {        @Override        public String getName() throws RemoteException {            return "我是自定义的binder";        }        @Override        public List
    
      getList() throws RemoteException {            return null;        }        @Override        public void addInout(User user) throws RemoteException {        }        @Override        public void addIn(User user) throws RemoteException {        }        @Override        public void addout(User user) throws RemoteException {        }    }复制代码

然后在service中返回自定义的binder

@Override    public IBinder onBind(Intent intent) {        return new MyCustomBinder();    }复制代码

把自定义的binder类拷进客户端

客户端绑定service获取binder

private void bindServer() {        Intent mIntent = new Intent();        //你定义的service的action        mIntent.setAction("com.aaa.aaa");        //这里你需要设置你应用的包名        mIntent.setPackage("com.baidu.bpit.aibaidu.aidl");        bindService(mIntent, new ServiceConnection() {            @Override            public void onServiceConnected(ComponentName name, IBinder service) {                customBookName = CustomBinder.asInterface(service);            }            @Override            public void onServiceDisconnected(ComponentName name) {            }        }, BIND_AUTO_CREATE);    }复制代码

点击按钮调用自定义binder的getName方法

private void initView() {        findViewById(R.id.button).setOnClickListener(new View.OnClickListener() {            @Override            public void onClick(View v) {                try {                    String name = customBookName.getName();                    Log.d("mmm",name);                } catch (RemoteException e) {                    e.printStackTrace();                }            }        });    }复制代码

看下log

01-18 19:14:45.688 3554-3554/com.baidu.bpit.aibaidu.client D/mmm: 我是自定义的binder复制代码

成功了