Android深刻源代码分析理解Aidl整体调用流程(雷惊风)

        2017年開始上班的第一天。老不想工做了,假期感受还没開始就已经结束了,唉,时间就是这样,新的一年開始了,尽管很是不想干正事,没办法,必须干起来。因为后边的路还很是长,距离六十岁还很是远。java

刚上班也没什么事,复习一下以前的东西,看了一下Aidl相关的知识。细致瞅了瞅Aidl的调用流程,这里写篇文章整理一下。帮助你们的同一时候。本身也加深一下印象。对Aidl不太了解的童鞋可以先看一下我以前的一篇文章,android

连接例如如下:http://blog.csdn.net/liuyonglei1314/article/details/54317902 架构

案例下载连接:http://download.csdn.net/detail/liuyonglei1314/9734165 ide

   在上篇文章中咱们已经说过了AndroidAidl的简单应用及对象的传递方式,还包括了在AS中进行Aidl开发会遇到的一些问题及决解方法,本篇文章针对用法咱们不在多说。咱们将以传递对象为例深刻的剖析Aidl的具体调用流程,继续以上文中传递Person对象为例展开,经过本片文章的学习你会学到下面相关知识:1.Aidl工做调用流程;2.Aidl传递对象时修饰符inoutinout的深刻理解。3.对实现Parcelable接口对象中需要实现方法的深刻理解。函数

   首先看一下咱们要传递对象的代码:post

public class Person implements Parcelable {
    private String name;
    private int age;

    public Person() {
    }

    protected Person(Parcel in) {
        name = in.readString();
        age = in.readInt();
    }

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

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

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public int getAge() {
        return age;
    }

    public void setAge(int age) {
        this.age = age;
    }

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

    @Override
    public void writeToParcel(Parcel dest, int flags) {
        dest.writeString(name);
        dest.writeInt(age);
    }
    public void readFromParcel(Parcel dest) {
        name = dest.readString();
        age = dest.readInt();
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Person{" +
                "name='" + name + '\'' +
                ", age=" + age +
                '}';
    }
}

Person类实现了parcelable接口。有两个构造方法,有nameage两个成员变量。编译器可以帮咱们生成一个staticfinalCREATORwriteToParcel()方法,咱们本身写readFromParcel()方法,这里切记顺序要与writeToParcel()方法一直。学习

下边再看一下咱们的.aidl文件代码:gradle

import com.jason.aidl.aidldemo.Person;
interface IMyAidlInterface {
             String inPerson(in Person p);
             String outPerson(out Person p);
             String inOutPerson(inout Person p);
}

这里需要注意咱们的Person也需要写相应的Person.aidl文件,并在build.gradle中配置。具体信息就不介绍了。上篇文章中进行了具体解说。在这里看到了修饰符inoutinout。后文会作具体解说。ui

咱们继续看Aidl文件生成相应的.java文件的一个整体架构。缩略代码例如如下:this

public interface IMyAidlInterface extends android.os.IInterface {
    /**
     * Local-side IPC implementation stub class.
     */
    public static abstract class Stub extends android.os.Binder implements com.jason.aidl.aidldemo.IMyAidlInterface {
        private static final java.lang.String DESCRIPTOR = "com.jason.aidl.aidldemo.IMyAidlInterface";

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

        /**
         * Cast an IBinder object into an com.jason.aidl.aidldemo.IMyAidlInterface interface,
         * generating a proxy if needed.
         */
        public static com.jason.aidl.aidldemo.IMyAidlInterface asInterface(android.os.IBinder 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 {
//...
                        return super.onTransact(code, data, reply, flags);
        }

        private static class Proxy implements com.jason.aidl.aidldemo.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;
            }

                       @Override
            public java.lang.String inPerson(com.jason.aidl.aidldemo.Person p) throws android.os.RemoteException {
               //...                
return _result;
            }

            @Override
            public java.lang.String outPerson(com.jason.aidl.aidldemo.Person p) throws android.os.RemoteException {
               //...
                return _result;
            }

            @Override
            public java.lang.String inOutPerson(com.jason.aidl.aidldemo.Person p) throws android.os.RemoteException {
              //...
                return _result;
            }
        }


        static final int TRANSACTION_inPerson = (android.os.IBinder.FIRST_CALL_TRANSACTION + 0);
        static final int TRANSACTION_outPerson = (android.os.IBinder.FIRST_CALL_TRANSACTION + 1);
        static final int TRANSACTION_inOutPerson = (android.os.IBinder.FIRST_CALL_TRANSACTION + 2);
    }

    public java.lang.String inPerson(com.jason.aidl.aidldemo.Person p) throws android.os.RemoteException;

    public java.lang.String outPerson(com.jason.aidl.aidldemo.Person p) throws android.os.RemoteException;

    public java.lang.String inOutPerson(com.jason.aidl.aidldemo.Person p) throws android.os.RemoteException;
}

大体分为三部分。一个interface(最外层的类)两个内部类(StubProxy)。先看interface。它跟咱们定义的.aidl文件名称字一样,继承了IInterface,它的内容分为两部分:一个内部类Stub及咱们定义的Person抽象操做方法。每一个都抛出RemoteException。接下来看他的内部类Stub,它是一个抽象类。继承了Binder类,实现了外层的Interface,他比較重要的是一个asInterface()方法和onTransact()方法。它另外一个static的内部类Proxy。它也实现了最外层的Interface,另外有一个需要传递Ibinder的构造函数,还有就是与咱们在Aidl类中定义的方法名称一样的方法。这就是咱们生成的.java文件的一个大体的架构。

由上边可知最外层InterfaceIInterface的子类,而StubProxy是最外层Interface的实现类。Stub继承了Binder,他们之间存在这种关系。如下咱们就对代码的调用流程进行具体解说。

   首先咱们在应用Aidl时经过client绑定的方式来获取咱们的IMyAidlInterface,并经过它来调用服务端的方法进行通讯,例如如下代码:

private IMyAidlInterface mService;

Intent intent = new Intent();
intent.setAction("com.lyl.aidl");
Intent intent1 = new Intent(createExplicitFromImplicitIntent(this, intent));//兼容5.0之后版本号
bindService(intent1, mServiceC, Context.BIND_AUTO_CREATE);

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

    @Override
    public void onServiceDisconnected(ComponentName name) {

    }
};
public void do(View v) {
    try {
        Person p1 = new Person();
        p1.setName("刘大");
        p1.setAge(3);
        Person p2 = new Person();
        p2.setName("赵二");
        p2.setAge(3);
        Person p3 = new Person();
        p3.setName("张三");
        p3.setAge(3);

        tv.setText("" + mService.inPerson(p1) + "\n" + mService.outPerson(p2) + "\n" + mService.inOutPerson(p3));

    } catch (RemoteException e) {
        e.printStackTrace();
    }
}

上边代码经过IMyAidlInterface.Stub.asInterface(service)获取了咱们的IMyAidlInterface,do()方法中经过它才调用了咱们服务端的代码,那咱们先看一下这个asInterface方法中的參数是什么,咱们知道当经过绑定的方式获取的binder是咱们在服务中的onBind()方法中返回的,看一下咱们服务端的代码:

public class MyAidlService extends Service {


    @Override
    public int onStartCommand(Intent intent, int flags, int startId) {
        Log.i("Log_LYL", "Onstart");
        return super.onStartCommand(intent, flags, startId);

    }

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

    IMyAidlInterface.Stub stub = new IMyAidlInterface.Stub() {
       
        @Override
        public String inPerson(Person p) throws RemoteException {
            ...        
}

        @Override
        public String outPerson(Person p) throws RemoteException {
           ...
        }

        @Override
        public String inOutPerson(Person p) throws RemoteException {
          ...
        }
    };
}

经过以上服务端代码可以知道咱们返回的是一个stub 事例。而它是咱们的.aidl文件本身主动生成的.java文件里Stub的一个实例对象。现在咱们知道IMyAidlInterface.Stub.asInterface(service)中的service是编译器为咱们生成的.java文件的一个实例。咱们接着看IMyAidlInterfaceStub.asInterface(service)方法,代码例如如下:

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

因为咱们的Stub类继承了BinderBinder实现了Ibinder接口,因此传递Stub的实例在这里没问题。上述代码首先推断了obj是否为空,不为空往下走,第二个if推断是在推断经过obj获取的iin是否属于当前程序执行的进程。假设是,直接返回,这里也就是说咱们要调用的服务与咱们当前程序在同一进程。不需要远程通讯,直接调用便可。假设不是可以看见系统新生成了一个Proxy对象实例,并把咱们的stub实例对象传递进去。看一下Proxy的构造函数,代码例如如下:

private android.os.IBinder mRemote;

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

可以看到经过构造函数将Stub实例从新传到了Proxy中并赋值给mRemotemRemote也变成了Stub实例。

   到这里绑定服务获取ImyAidlInterface对象就介绍完了,作一下总结:经过绑定的方式获取到了在服务端的系统生成的.aidl文件相应的.java文件里子类Stub的一个实例,调用Stub类中的asInterface()方法推断Stub实例所在进程与当前进程是否为同一个。是直接可以操做。不是生成一个Proxy实例并将Stub传入。

   如下咱们看一下调用代码实现:

public void do(View v) {
    try {
        Person p1 = new Person();
        p1.setName("刘大");
        p1.setAge(3);
        Person p2 = new Person();
        p2.setName("赵二");
        p2.setAge(3);
        Person p3 = new Person();
        p3.setName("张三");
        p3.setAge(3);

        tv.setText("" + mService.inPerson(p1) + "\n" + mService.outPerson(p2) + "\n" + mService.inOutPerson(p3));

    } catch (RemoteException e) {
        e.printStackTrace();
    }
}

咱们首先分析第一个inPersonp1);这种方法咱们在定义时的修饰符为in,及String inPerson(in Person p);下边咱们看一下它的实现过程,经过上边的介绍可以知道mService假设不是在同一个进程中是返回的Proxy对象实例,那么咱们就进入Proxy中查找相应的方法,代码例如如下:

@Override
public java.lang.String inPerson(com.jason.aidl.aidldemo.Person p) 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);
            if ((p != null)) {
                _data.writeInt(1);
                p.writeToParcel(_data, 0);
            } else {
                _data.writeInt(0);
        }
        mRemote.transact(Stub.TRANSACTION_inPerson, _data, _reply, 0);
        _reply.readException();
        _result = _reply.readString();
    } finally {
        _reply.recycle();
        _data.recycle();
    }
    return _result;
}

可以看到系统生成了_data_reply两个Parcel类型的对象,而后操做_data。写入Token,推断假设传入的Person对象不为空写入了一个1,接下来调用了person类的writeToParcel()方法,传入了_data,咦,注意这里。咱们就知道了实现Parcelable接口时的writeToParcel()方法在这里会用到。好的,咱们跟进看一下,代码例如如下:

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

这一步看来就是给_data赋值,将咱们从開始调用inPerson(com.jason.aidl.aidldemo.Person p)  p实例中的值以writeString、writeInt的方式保存到_data中,假设传入的p为null则写入一个0。继续往下走。我标红的那句是重点,也是这句进行了binder通讯,关于binder通信机制有很是多很是多东西。由于本人能力有限在这里就很少讲了,感兴趣的可以去了解一下。经过前边可以知道mRemote为asInterface方法传入的service,及Stub实例,而Stub中根本没有transact()方法,而它是Binder的子类,好,咱们去Binder中找,还真有:

public final boolean transact(int code, Parcel data, Parcel reply,
        int flags) throws RemoteException {
    if (false) Log.v("Binder", "Transact: " + code + " to " + this);

    if (data != null) {
        data.setDataPosition(0);
    }
    boolean r = onTransact(code, data, reply, flags);
    if (reply != null) {
        reply.setDataPosition(0);
    }
    return r;
}

可以看到。在这里调用了onTransact(code, data, reply, flags);咱们知道在Stub类中咱们实现了这种方法,咱们看一下Stub类中的这种方法:

@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_inPerson: {
            data.enforceInterface(DESCRIPTOR);
            com.jason.aidl.aidldemo.Person _arg0;
            if ((0 != data.readInt())) {
                _arg0 = com.jason.aidl.aidldemo.Person.CREATOR.createFromParcel(data);
            } else {
                _arg0 = null;
            }
            java.lang.String _result = this.inPerson(_arg0);
            reply.writeNoException();
            reply.writeString(_result);
            return true;
        }
                        
    }
    return super.onTransact(code, data, reply, flags);
}

在这里咱们仅仅摘取了inPerson()方法相关内容。先了解一下传入的四个參数:1.code 每一个方法相应一个code,咱们定义了多少方法就会有多少code,经过它来作不一样处理;2.data、reply为在proxy相应方法中生成的两个Parcel对象。3.flags 通常为1。这个不用管先。 首先经过code找到相应方法的操做,推断data中写入的int值是否为0,不为0说明以前的p不为null。并且已经存入到data中。调用Person中的CREATOR的createFromParcel()方法,咦。这里又用到了Parcelable的东西。看一下这种方法:

public static final Creator<Person> CREATOR = new Creator<Person>() {
    @Override
    public Person createFromParcel(Parcel in) {
        return new Person(in);
    }
    @Override
    public Person[] newArray(int size) {
        return new Person[size];
    }
};
protected Person(Parcel in) {
    name = in.readString();
    age = in.readInt();
}

可以看到,系统在这里建立了一个Person实例。传入了咱们以前的data(保存有person信息),并将data中的信息赋值给新的person对象。

回到Stub类的onTransace()方法中继续往下看:

java.lang.String _result = this.inPerson(_arg0);
reply.writeNoException();
reply.writeString(_result);
return true;

接着系统调用了this.inPerson(_arg0)方法。_arg0为上边经过createFromParcel()方法新生成的person(包括传递过来的person值)对象,咱们知道Stub为抽象类。他实现了咱们外层的Interface类。但是没有实现inPerson()方法。那么咱们就需要它的子类实现,而咱们的mRemote.transace()中的mRemote就是服务端返回的Stub的一个实现子类,也就是说这里调用的this.inPerson(_arg0)方法实际是调用了服务端的那个Stub实现类里边的inPerson()方法,看一下咱们以前服务端的inPerson()方法的详细实现:

@Override
public String inPerson(Person p) throws RemoteException {
    String old = "name:" + p.getName() + " age:" + p.getAge();
    Log.d("Log_LYL:iPerson_", old);
    p.setName("李四");
    p.setAge(13);
    return "name:" + p.getName() + " age:" + p.getAge();
}

经过以上分析,你们就知道了这里的 Log.d("Log_LYL:iPerson_", old); 是为何有值了,因为咱们一開始就将传入的person值附到了Parcel类型的data中了,而后又经过createFromParcel()方法将data中的值付给了新的person对象。

而后回到Stub类的onTransace()方法,会看到调用了reply.writeNoException();reply.writeString(_result);两个方法,将服务端处理完后返回的信息写入了reply中。最后return

再回到Proxy类中的inPerson()方法中:

mRemote.transact(Stub.TRANSACTION_inPerson, _data, _reply, 0);
    _reply.readException();
    _result = _reply.readString();
} finally {
    _reply.recycle();
    _data.recycle();
}
return _result;

将服务端返回的信息读出来并付给_result。最后返回,这样咱们在activity中就可以获得服务端处理后的结果了。到现在为止。咱们就应该明确了,经过in修饰符传递person后服务端生成了新的person对象。并对新person对象进行处理,这种话无论服务端怎样改动person对象咱们client的person对象是不会受不论什么影响的,为何,因为不是一个对象。这就是in操做符。

如下咱们分析一下out操做符,直接看代码:

String outPerson(out Person p);//.aidl文件里定义;
mService.outPerson(p2)//client调用;

咱们在client直接经过绑定时返回的Stub实例调用outPerson()方法。经过上边对inPerson()方法的介绍咱们知道不是同一个进程中的会终于调用到Proxy中对应的方法中,那咱们直接看Proxy中代码:

@Override
public java.lang.String outPerson(com.jason.aidl.aidldemo.Person p) 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_outPerson, _data, _reply, 0);
        _reply.readException();
        _result = _reply.readString();
        if ((0 != _reply.readInt())) {
            p.readFromParcel(_reply);
        }
    } finally {
        _reply.recycle();
        _data.recycle();
    }
    return _result;
}

有了上边对inPerson()方法的了解这个相对就简单多了,相同生成两个Parcel对象。做用相同,不一样的是用out修饰后没有对传入的pnull推断,也没有取值保存到data中。而是直接调用了mRemote.transact(Stub.TRANSACTION_outPerson, _data, _reply, 0)方法,那好,经过前边咱们直接去Stub中找onTransact()方法吧:

case TRANSACTION_outPerson: {
    data.enforceInterface(DESCRIPTOR);
    com.jason.aidl.aidldemo.Person _arg0;
    _arg0 = new com.jason.aidl.aidldemo.Person();
    java.lang.String _result = this.outPerson(_arg0);
    reply.writeNoException();
    reply.writeString(_result);
    if ((_arg0 != null)) {
        reply.writeInt(1);
        _arg0.writeToParcel(reply, android.os.Parcelable.PARCELABLE_WRITE_RETURN_VALUE);
    } else {
        reply.writeInt(0);
    }
    return true;
}

咱们仅仅要out方法相关信息,这里系统经过new Person()的方式建立了一个person对象实例赋值个_arg0,这个对象与咱们调用时传进来的对象没有一点关系,而后直接调用了this.outPerson()方法,经过inPerson()的介绍咱们就知道这里直接调用了服务端outPerson()实现:

@Override
public String outPerson(Person p) throws RemoteException {
    //这里的p是空的,因为在IMyAidlInterface的Stub类中onTransact()方法中没有写入;
    // _arg0 = new com.jason.aidl.aidldemo.Person();
    //java.lang.String _result = this.outPerson(_arg0);
    String old = "name:" + p.getName() + " age:" + p.getAge();
    Log.d("Log_LYL:outPerson_", old);
    p.setName("周六");
    p.setAge(20);
    return "name:" + p.getName() + " age:" + p.getAge();
}

这里可以知道old是没有赋值的,如下赋值return,回到Stub中:

java.lang.String _result = this.outPerson(_arg0);
reply.writeNoException();
reply.writeString(_result);
if ((_arg0 != null)) {
    reply.writeInt(1);
    _arg0.writeToParcel(reply, android.os.Parcelable.PARCELABLE_WRITE_RETURN_VALUE);
} else {
    reply.writeInt(0);
}
return true;

将处理结果写入reply中。推断_arg0是否为null,不是,写入1,这里从新用到了writeToParcel()方法,经过上边inPerson()方法介绍可知这里是将_arg0的值付给reply。假设为null,reply中赋值0。回到Proxy中:

try {
    _data.writeInterfaceToken(DESCRIPTOR);
    mRemote.transact(Stub.TRANSACTION_outPerson, _data, _reply, 0);
    _reply.readException();
    _result = _reply.readString();
    if ((0 != _reply.readInt())) {
        p.readFromParcel(_reply);
    }
} finally {
    _reply.recycle();
    _data.recycle();
}
return _result;

运行完transact()方法后从_reply中读出服务端操做返回结果,推断写入的int值,假设不为0,说明_reply中写入了服务端产生的person信息,则将经过readFromParcel()方法将新的_reply中保存的服务端的person信息写入到client传入的p中,这样client就收到了服务端的person信息。

总结一下out修饰符。即便咱们在服务端将p的值写好。服务端也不会接收咱们的client信息。可以说服务端根本不关系client传入的信息,服务端经过new Person()方式产生新对象,并返回给client,client的p经过readFromParcel()方法得到服务端值,并无作对象的交换。

下边看一下inout修饰符代码:

String inOutPerson(inout Person p);//.aidl文件里;
mService.inOutPerson(p3)。//client调用;

相同看一下Proxy中对应方法:

@Override
public java.lang.String inOutPerson(com.jason.aidl.aidldemo.Person p) 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);
        if ((p != null)) {
            _data.writeInt(1);
            p.writeToParcel(_data, 0);
        } else {
            _data.writeInt(0);
        }
        mRemote.transact(Stub.TRANSACTION_inOutPerson, _data, _reply, 0);
        _reply.readException();
        _result = _reply.readString();
        if ((0 != _reply.readInt())) {
            p.readFromParcel(_reply);
        }
    } finally {
        _reply.recycle();
        _data.recycle();
    }
    return _result;
}

case TRANSACTION_inOutPerson: {
    data.enforceInterface(DESCRIPTOR);
    com.jason.aidl.aidldemo.Person _arg0;
    if ((0 != data.readInt())) {
        _arg0 = com.jason.aidl.aidldemo.Person.CREATOR.createFromParcel(data);
    } else {
        _arg0 = null;
    }
    java.lang.String _result = this.inOutPerson(_arg0);
    reply.writeNoException();
    reply.writeString(_result);
    if ((_arg0 != null)) {
        reply.writeInt(1);
        _arg0.writeToParcel(reply, android.os.Parcelable.PARCELABLE_WRITE_RETURN_VALUE);
    } else {
        reply.writeInt(0);
    }
    return true;
}

可以看到在inout修饰符时推断了传入的p对象,也就是说服务端接收了保存了client的p对象,操做相似与in修饰符,也是经过Person.CREATOR.createFromParcel(data)建立新对象,在Proxy中相同推断了_reply中写入的int值,也就是说,client也能收到服务端对对象的改动,也就是说。inout操做符是int、out操做符的合体。到这里相信你们已经明确in、out、inout操做符的差异了。并且连实现都明确了。

   到现在今天要跟你们分享的东西就写完了,相信您看完这篇文章会对Android中的Aidl有一个新的了解。对inoutinout修饰也明确了,对实现Parcelable接口有了新的认识,假设是这样,那我这篇文章就没白写。谢谢你们。

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