Android进程间通信-AIDL实现原理

Android进程间通信基于Proxy（代理）与Stub（桩或存根）的设计模式（如图1-1所示）。其中，Proxy将特殊性接口转换成通用性接口，Stub将通用性接口转换成特殊性接口，二者之间的数据转换通过Parcel(打包)进行的，Proxy常作为数据发送代理，通过Parcel将数据打包发送，Stub常作为数据接收桩，解包并解析Parcel Data package。Android进程间通信就是通过这样的 “代理-桩” 的设计模式运作的。

图 1-1

关于Proxy与Stub注意：

1. Stub 跟 Proxy 是一对，俗称“代理-桩”，一般用在远程方法调用。
2. Proxy 相当于是拿在手里的遥控器，而 Stub 相当于长在电视机里的遥控接收器，它们有着一一对应的接口方法，但操作的方向刚好相反。
3. Proxy 的接口供客户端程序调用，然后它内部会把信息包装好，以某种方式（比如 RMI）传递给 Stub，而后者通过对应的接口作用于服务端系统，从而完成了“远程调用”。
4. 一般不同进程间通信的时候都会用到这种模式。
5. 关于Stub的asInterface(Binder), 可以返回Stub或Stub.Proxy（如果客户端和服务端在同一个进程下，那么asInterface()将返回Stub对象本身，否则返回Stub.Proxy对象）。我们都知道，Binder的工作机制由客户端，Binder，服务端组成的，客户端和服务端都是通过Binder来交流的(Binder也是Android中一个java类)。AIDL生成的java代码中，Stub类是继承于Binder类的，也就是说Stub实例就是Binder实例。
6. Stub和Stub.Proxy的区别：（1）如果在同一个进程下的话，那么asInterface()将返回服务端的Stub对象本身，因为此时根本不需要跨进称通信，那么直接调用Stub对象的接口就可以了，返回的实现就是服务端的Stub实现，也就是根本没有跨进程通信；（2）如果不是同一个进程，那么asInterface()返回是Stub.Proxy对象，该对象持有着远程的Binder引用，因为现在需要跨进程通信，所以如果调用Stub.Proxy的接口的话，那么它们都将是IPC调用，它会通过调用transact方法去与服务端通信。

关于AIDL定义以及实现流程图：

AIDL是一个缩写，全称是Android Interface Definition Language，也就是Android接口定义语言。我们在写完AIDL文件后，编译器会帮我们自动生成一个同名的 .java 文件（在gen相应目录下）。在服务端和客户端中也可以照常使用这个 .java 类来进行跨进程通信。

关于Proxy类几个对象及方法（客户端最终通过这个Proxy类与服务端进行通信）：

• 关于 _data 与 _reply 对象：一般来说，我们会将方法的传参的数据存入_data 中，而将方法的返回值的数据存入 _reply 中—在没涉及定向 tag 的情况下。如果涉及了定向 tag ，情况将会变得稍微复杂些，具体是怎么回事请参见这篇博文：你真的理解AIDL中的in，out，inout么？
• 关于 Parcel ：简单的来说，Parcel 是一个用来存放和读取数据的容器。我们可以用它来进行客户端和服务端之间的数据传输，当然，它能传输的只能是可序列化的数据。具体 Parcel 的使用方法和相关原理可以参见这篇文章：Android中Parcel的分析以及使用
• 关于 transact() 方法：这是客户端和服务端通信的核心方法。调用这个方法之后，客户端将会挂起当前线程，等候服务端执行完相关任务后通知并接收返回的 _reply 数据流。关于这个方法的传参，这里有两点需要说明的地方： 
  • 方法 ID ：transact() 方法的第一个参数是一个方法 ID ，这个是客户端与服务端约定好的给方法的编码，彼此一一对应。在AIDL文件转化为 .java 文件的时候，系统将会自动给AIDL文件里面的每一个方法自动分配一个方法 ID。
  • 第四个参数：transact() 方法的第四个参数是一个 int 值，它的作用是设置进行 IPC 的模式，为 0 表示数据可以双向流通，即 _reply 流可以正常的携带数据回来，如果为 1 的话那么数据将只能单向流通，从服务端回来的 _reply 流将不携带任何数据。 
    注：AIDL生成的 .java 文件的这个参数均为 0。

关于客户端一般的工作流程：

• 1，生成 _data 和 _reply 数据流，并向 _data 中存入客户端的数据。
• 2，通过 transact() 方法将它们传递给服务端，并请求服务端调用指定方法。
• 3，接收 _reply 数据流，并从中取出服务端传回来的数据。

关于服务端的一般工作流程：

• 1，获取客户端传过来的数据，根据方法 ID 执行相应操作。
• 2，将传过来的数据取出来，调用本地写好的对应方法。
• 3，将需要回传的数据写入 reply 流，传回客户端。

关于Android中AIDL的简单例子,参加如下Demo：

https://blog.csdn.net/jingwen3699/article/details/53400288

（注意：在Android Studio中，客户端和服务端的AIDL接口文件所在的包未必相同，最好在gradle中配置路径！）

其它参考链接：

https://blog.csdn.net/scnuxisan225/article/details/49970217 

https://blog.csdn.net/a910626/article/details/51173668

https://blog.csdn.net/luoyanglizi/article/details/52029091 （详细原理来分析，good）