基于AIDL进程间通信技术研究与分析
2022-06-08
操作系统中，多个进程间进行通讯、共享资源实现系统功能平台，是非常基础和重要的功能应用；同时，进程通讯也是操作系统内核的重要功能部分。Linux操纵系统中，进程通讯一般使用传统的IPC（Inter-ProcessCommunication，IPC）模式，且IPC模式实现了共享内存、管道、消息队列和socket等等，虽然IPC模式广泛使用，但IPC模式中UID/PID数据是由应用程序填入，存在着可靠性差，容易被篡改，难于维护等问题。
AIDL（AndroidInterfaceDefinitionLanguage）是Android系统自定义的接口描述语言，是Android平台中实现进程间通讯方式一种，属轻量级通讯机制，有着实现简单、效率较高等优点。
1AIDL实现原理及过程
AIDL语言属于系统级原语，但语法结构和Java语言非常相似，AIDL中主要用于定义访问接口，无实现过程。与Java不同的是，AIDL允许定义函数参数传递的方向，AIDL中支持三种方向：in，out，inout。
标识为in的参数将从调用者传递到远程服务中；
标识为out的参数将从远程服务传递到调用者中；
标识为inout的参数将先从调用者传递到远程服务中，再从远程服务返回给调用者。
ADIL实现过程一般按以下步骤：（1）创建AIDL接口描述文件；（2）通过继承android.os.Iinterface接口实现远程服务AIDL接口的Java接口；（3）绑定和使用远程服务；（4）客户端调用。
AIDL通讯案例中，服务端一般由一个AIDL文件和一个IService实现接口及Service实现类组成，其中IService接口用于实现AIDL所定义的访问方法，且IService必须是android.os.Iinterface子接口，Service实现类则是AIDL接口具体的实现类。
1）定义如下AIDL文件如下：
interfaceIService{
intgetAccountBalance（）；
intgetCustomerList（inStringbranch，outString[]customerList）；
}
2）Iservice接口的实现
在实现AIDL接口的Service接口其内部结构由三部分组成，1）内部静态抽象类Stub，Stub类及其子类在整个AIDL通讯中非常重要，是用于实现AIDL接口的实现类，Stub必须是Android.os.Binder的子类及IService的实现类。2）内部静态类Proxy，Proxy类属于是向远程服务提供调用接口类。3）是IService中实现的AIDL访问接口方法。Iservice接口部分代码如下所示：
publicinterfaceIServiceextendsandroid.os.IInterface
{
publicstaticabstractclassStubextendsandroid.os.Binder{//Stub内部静态抽象类…..
privatestaticclassProxyimplementscom.lifeblood.ITestService
/内部静态类Proxy/………..
publicintgetAccountBalance（）；
publicintgetCustomerList（inStringbranch，outString[]customerList）；
//现的AIDL访问接口方法
3）TestService类的实现
TestService实现类，是Android中普通Service类Android.os.Service子类，是实现AIDL描述接口的重要实现类，但其实现过程有点特殊，是通过定义ItestService.Stub类型成员变量，实现Iservice接口中调用方法，也就是AIDL中定义的描述接口方法。
4）Activity类中启动Service服务
本案例中Service只是提供远程服务，无需在本地Activity中进行访问，所以使用Intent类启动Service即可，代码结构如下：Intentservice=newIntent（this，TestService.class）；
startService（service）；
5）AndroidManifest.XML中的配置
AndroidManifest.XML文件的配置非常重要，远程服务时其他进程访问定位到服务，就是通过AndroidManifest文件的配置名称进行定位.
6）客户端进程调用
客户进程调用时与JNDI方式相似，通过实现ServiceConnection接口绑定远程服务，获取Service对象，从而实现调用，在客户端实例中也需拷贝AIDL接口文件。
2测试运行
程序运行步骤如下：首先运行TestService服务端；再运行AIDLClient客户端；点击绑定连接AIDL获取Service服务，并显示调用信息。效果如图1所示。
3结束语
本文对AIDL接口描述语言的语法结构及实现原理方式，以及在远程调用过程中AIDL的实现过程，及相关的配置方法进行了分析与探讨。AIDL是按面向对象的设计思想实现进程通讯，且AIDL语言符合Android平台中系统原语规则，为Android系统级开发过程中，进程间通讯提供了较为便利和简单访问模型。
AIDL（AndroidInterfaceDefinitionLanguage）是Android系统自定义的接口描述语言，是Android平台中实现进程间通讯方式一种，属轻量级通讯机制，有着实现简单、效率较高等优点。
1AIDL实现原理及过程
AIDL语言属于系统级原语，但语法结构和Java语言非常相似，AIDL中主要用于定义访问接口，无实现过程。与Java不同的是，AIDL允许定义函数参数传递的方向，AIDL中支持三种方向：in，out，inout。
标识为in的参数将从调用者传递到远程服务中；
标识为out的参数将从远程服务传递到调用者中；
标识为inout的参数将先从调用者传递到远程服务中，再从远程服务返回给调用者。
ADIL实现过程一般按以下步骤：（1）创建AIDL接口描述文件；（2）通过继承android.os.Iinterface接口实现远程服务AIDL接口的Java接口；（3）绑定和使用远程服务；（4）客户端调用。
AIDL通讯案例中，服务端一般由一个AIDL文件和一个IService实现接口及Service实现类组成，其中IService接口用于实现AIDL所定义的访问方法，且IService必须是android.os.Iinterface子接口，Service实现类则是AIDL接口具体的实现类。
1）定义如下AIDL文件如下：
interfaceIService{
intgetAccountBalance（）；
intgetCustomerList（inStringbranch，outString[]customerList）；
}
2）Iservice接口的实现
在实现AIDL接口的Service接口其内部结构由三部分组成，1）内部静态抽象类Stub，Stub类及其子类在整个AIDL通讯中非常重要，是用于实现AIDL接口的实现类，Stub必须是Android.os.Binder的子类及IService的实现类。2）内部静态类Proxy，Proxy类属于是向远程服务提供调用接口类。3）是IService中实现的AIDL访问接口方法。Iservice接口部分代码如下所示：
publicinterfaceIServiceextendsandroid.os.IInterface
{
publicstaticabstractclassStubextendsandroid.os.Binder{//Stub内部静态抽象类…..
privatestaticclassProxyimplementscom.lifeblood.ITestService
/内部静态类Proxy/………..
publicintgetAccountBalance（）；
publicintgetCustomerList（inStringbranch，outString[]customerList）；
//现的AIDL访问接口方法
3）TestService类的实现
TestService实现类，是Android中普通Service类Android.os.Service子类，是实现AIDL描述接口的重要实现类，但其实现过程有点特殊，是通过定义ItestService.Stub类型成员变量，实现Iservice接口中调用方法，也就是AIDL中定义的描述接口方法。
4）Activity类中启动Service服务
本案例中Service只是提供远程服务，无需在本地Activity中进行访问，所以使用Intent类启动Service即可，代码结构如下：Intentservice=newIntent（this，TestService.class）；
startService（service）；
5）AndroidManifest.XML中的配置
AndroidManifest.XML文件的配置非常重要，远程服务时其他进程访问定位到服务，就是通过AndroidManifest文件的配置名称进行定位.
6）客户端进程调用
客户进程调用时与JNDI方式相似，通过实现ServiceConnection接口绑定远程服务，获取Service对象，从而实现调用，在客户端实例中也需拷贝AIDL接口文件。
2测试运行
程序运行步骤如下：首先运行TestService服务端；再运行AIDLClient客户端；点击绑定连接AIDL获取Service服务，并显示调用信息。效果如图1所示。
3结束语
本文对AIDL接口描述语言的语法结构及实现原理方式，以及在远程调用过程中AIDL的实现过程，及相关的配置方法进行了分析与探讨。AIDL是按面向对象的设计思想实现进程通讯，且AIDL语言符合Android平台中系统原语规则，为Android系统级开发过程中，进程间通讯提供了较为便利和简单访问模型。