Android AIDL——实现机制浅析

1.基于前面写的aidl使用，这段时间准备研究ActivityManager框架，对aidl进行了更深入的研究，因为android框架大量使用了进程通信机制，所以，在研究android framework前认真研究一下AIDL的实现机制十分有必要的

2.前面讲了aidl是 Android Interface definition language的缩写，它是一种进程通信接口的描述，通过sdk解释器对器进行编译，会把它编译成java代码在gen目录下，类路径与aidl文件的类路径相同。

3.aidl接口
package com.cao.android.demos.binder.aidl;
import com.cao.android.demos.binder.aidl.AIDLActivity;
interface AIDLService {
void registerTestCall(AIDLActivity cb);
void invokCallBack();
}

它编译后生成的java文件如下

AIDLService.java详细描述了aidl接口的实现，看上面图示，AIDLActivity.aidl编译成了一个接口AIDLActivity，一个存根类Stub,一个代理类Proxy
public interface AIDLService extends android.os.IInterface//与AIDLActivity.aidl中定义的接口对应的java接口实现
public static abstract class Stub extends android.os.Binder implements com.cao.android.demos.binder.aidl.AIDLService
//继承android.os.Binder，在onTransact完成对通信数据的接收，通过不同通信参数code调用AIDLService接口方法，并回写调用返回结果AIDLService接口方法需要在
//服务端实现
private static class Proxy implements com.cao.android.demos.binder.aidl.AIDLService
//实现AIDLService接口方法，但是方法只是执行代理远程调用操作，具体方法操作在远端的Stub存根类中实现

总的来说，AIDLActivity.aidl编译会生成一个AIDLActivity接口，一个stub存根抽像类，一个proxy代理类，这个实现其实根axis的wsdl文件编译生成思路是一致的，
stub存根抽像类需要在服务端实现，proxy代理类被客户端使用，通过stub,proxy的封装，屏蔽了进程通信的细节，对使用者来说就只是一个AIDLActivity接口的调用

4.根据以上思路使用aidl再看一下AIDLService调用实现代码
--1.在服务端实现AIDLService.Stub抽象类，在服务端onBind方法中返回该实现类
--2.客户端绑定service时在ServiceConnection.onServiceConnected获取onBind返回的IBinder对象
private ServiceConnection mConnection = new ServiceConnection() {
public void onServiceConnected(ComponentName className, IBinder service) {
Log("connect service");
mService = AIDLService.Stub.asInterface(service);
try {
mService.registerTestCall(mCallback);
} catch (RemoteException e) {

}
}
注意mConnection在bindservice作为调用参数：bindService(intent, mConnection, Context.BIND_AUTO_CREATE);
--3.AIDLService.Stub.asInterface(service);
public static com.cao.android.demos.binder.aidl.AIDLService asInterface(android.os.IBinder obj)
{
if ((obj==null)) {
return null;
}
android.os.IInterface iin = (android.os.IInterface)obj.queryLocalInterface(DESCRIPTOR);
//如果bindService绑定的是同一进程的service,返回的是服务端Stub对象本省，那么在客户端是直接操作Stub对象，并不进行进程通信了
if (((iin!=null)&&(iin instanceof com.cao.android.demos.binder.aidl.AIDLService))) {
return ((com.cao.android.demos.binder.aidl.AIDLService)iin);
}
//bindService绑定的不是同一进程的service，返回的是代理对象，obj==android.os.BinderProxy对象，被包装成一个AIDLService.Stub.Proxy代理对象
//不过AIDLService.Stub.Proxy进程间通信通过android.os.BinderProxy实现
return new com.cao.android.demos.binder.aidl.AIDLService.Stub.Proxy(obj);
}
--4.调用AIDLService接口方法，如果是同一进程，AIDLService就是service的Stub对象，等同直接调用Stub对象实现的AIDLService接口方法
如果是一个proxy对象，那就是在进程间调用了，我们看一个客户端调用的例子：
public void onClick(View v) {
Log("AIDLTestActivity.btnCallBack");
try {
mService.invokCallBack();
} catch (RemoteException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}
--mService.invokCallBack()等同调用Proxy.invokCallBack,这个时候是进程间调用，我们看代理方法的实现
public void invokCallBack() throws android.os.RemoteException
{
//构造一个Parcel对象，该对象可在进程间传输
android.os.Parcel _data = android.os.Parcel.obtain();
android.os.Parcel _reply = android.os.Parcel.obtain();
try {
//DESCRIPTOR = "com.cao.android.demos.binder.aidl.AIDLService",描述了调用哪个Stub对象
_data.writeInterfaceToken(DESCRIPTOR);
//Stub.TRANSACTION_invokCallBack标识调用Stub中哪个接口方法，mRemote在是构造Proxy对象的参数obj,也就是public void onServiceConnected(ComponentName className, IBinder service)
//中的service参数，它是一个BinderProxy对象,负责传输进程间数据。
mRemote.transact(Stub.TRANSACTION_invokCallBack, _data, _reply, 0);
_reply.readException();
}
finally {
_reply.recycle();
_data.recycle();
}
}
--5.BinderProxy.transact 该方法本地化实现
public native boolean transact(int code, Parcel data, Parcel reply,
int flags) throws RemoteException;
//对应实现的本地化代码 /frameworks/base/core/jni/android_util_Binder.cpp->static jboolean android_os_BinderProxy_transact(JNIEnv* env, jobject obj,
jint code, jobject dataObj,
jobject replyObj, jint flags)
//具体进程通信在c代码中如何实现，以后再深入研究。
--6.服务端进程数据接收
--调用堆栈
##AIDLService.Stub.onTransact
##AIDLService.Stub(Binder).execTransact
##NativeStart.run
--AIDLService.Stub.onTransact
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_registerTestCall:
{
data.enforceInterface(DESCRIPTOR);
com.cao.android.demos.binder.aidl.AIDLActivity _arg0;
_arg0 = com.cao.android.demos.binder.aidl.AIDLActivity.Stub.asInterface(data.readStrongBinder());
this.registerTestCall(_arg0);
reply.writeNoException();
return true;
}
//TRANSACTION_invokCallBack由前面客户端调用的时候transact方法参数决定，code==TRANSACTION_invokCallBack，执行
//invokCallBack方法，方法由继承Stud的服务端存根类实现。
case TRANSACTION_invokCallBack:
{
data.enforceInterface(DESCRIPTOR);
this.invokCallBack();
reply.writeNoException();
return true;
}

5.里面设置本地C代码的调用，我没有深入研究，随着后面我对android框架的深入，我会发blog进一步说民底层C代码是如何实现进程通信的，关于AIDL进程通信，暂时研究到这里。