最近一些在準(zhǔn)備各種校招面試匣椰，在安卓面試的時(shí)候，總會(huì)被問到AIDL，跨進(jìn)程通信的知識(shí)绩脆，由于平時(shí)基本沒有AIDL跨進(jìn)程通信的需求（一般用廣播和contentprovider），所以AIDL這一塊一直很不熟悉橄抹，于是馬上去查閱了相關(guān)的資料靴迫，引發(fā)了一些思考。

跨進(jìn)程

為什么要有跨進(jìn)程通信這個(gè)概念呢楼誓？我們學(xué)習(xí)操作系統(tǒng)時(shí)都知道玉锌，進(jìn)程是系統(tǒng)分配資源的基本單位（雖然不太嚴(yán)謹(jǐn)），每個(gè)進(jìn)程都有自己獨(dú)立的空間地址疟羹，這個(gè)地址是邏輯地址主守，同一個(gè)進(jìn)程內(nèi)的線程共用這些資源，所以我們平時(shí)編程的時(shí)候用多線程去訪問同一個(gè)對(duì)象榄融，是沒有問題的参淫，從java的角度來說就是它們?cè)L問到的是同一個(gè)堆。但是多進(jìn)程就不一樣了愧杯，一個(gè)進(jìn)程里面的對(duì)象是不能直接被另一個(gè)進(jìn)程訪問到的涎才，多進(jìn)程應(yīng)用要正常工作，必需要有一個(gè)方式民效，來實(shí)現(xiàn)進(jìn)程之間的溝通憔维。

通信與Binder

什么是通信涛救，就是信息的傳遞或流動(dòng)，在計(jì)算機(jī)的世界里业扒，所有的信息都是二進(jìn)制流检吆，如果你實(shí)現(xiàn)了將一些字節(jié)從一個(gè)進(jìn)程發(fā)送給另一個(gè)進(jìn)程，那就是實(shí)現(xiàn)了跨進(jìn)程通信程储，很明顯Socket就是一種跨進(jìn)程通信的方式蹭沛，只不過Socket從發(fā)送到接收，期間經(jīng)過了多次數(shù)據(jù)的拷貝章鲤，效率低摊灭。Linux上還有其他的跨進(jìn)程通信方式，它們各有優(yōu)缺點(diǎn)败徊，但谷歌在Android上提出了一個(gè)新的跨進(jìn)程通信的方案Binder帚呼。什么是Binder呢？要把這個(gè)東西說清楚皱蹦，涉及到的內(nèi)容太多太深了煤杀，想要深入學(xué)習(xí)的推薦一個(gè)博客Binder系列—開篇,里面有圖有文共花了十篇文章從源碼的角度分析了一遍，總得來說沪哺，它就是一種通過內(nèi)存拷貝的方式實(shí)現(xiàn)了從一個(gè)進(jìn)程向另一個(gè)進(jìn)程發(fā)送字節(jié)的技術(shù)（好象說了等于沒說）

AIDL

常說AIDL是安卓的一種跨進(jìn)程通信的方式沈自，其實(shí)不太嚴(yán)謹(jǐn)，應(yīng)該說Binder才是一種跨進(jìn)程通信的方式辜妓，而AIDL是Binder的一種具體應(yīng)用枯途，有點(diǎn)類似于網(wǎng)絡(luò)中的傳輸層和應(yīng)用層，IBinder有自己的通信協(xié)議籍滴，負(fù)責(zé)建立和維護(hù)連接酪夷，發(fā)送數(shù)據(jù)，而AIDL則定義了更上一層的傳輸內(nèi)容异逐，而像ContentProvider捶索、廣播同樣是利用IBinder進(jìn)行工作的。

那么AIDL到底是做什么的呢灰瞻？

用一句話來總結(jié)就是--接口的跨進(jìn)程調(diào)用腥例。舉個(gè)栗子，進(jìn)程A調(diào)用 Book getBook(int id)方法酝润，另一個(gè)進(jìn)程B響應(yīng)這個(gè)方法并返回內(nèi)容Book燎竖，A拿到從B過來的這個(gè)Book，如果愿意要销，不只A可以通過getBook獲取Book對(duì)象构回，其他進(jìn)程CDE同樣可以調(diào)用這個(gè)方法來獲取來自B的對(duì)象，典型的C/S模式。

實(shí)現(xiàn)之前

先看在這過程中兩者之間傳遞了哪些信息纤掸。首先A要讓B知道脐供，你調(diào)用的是getBook這個(gè)方法，而不是getName或者其它方法,其次方法的參數(shù)id也要傳遞給B借跪。而對(duì)B來說政己，要把找到的book對(duì)象傳遞給A。這就引出了一個(gè)問題掏愁，對(duì)象和方法是一個(gè)編程的概念歇由，我們只可以傳字節(jié)，那怎么用二進(jìn)制數(shù)據(jù)來表達(dá)對(duì)象和方法呢果港？

1. 二進(jìn)制與對(duì)象
   對(duì)象與二進(jìn)制數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換沦泌，也就是我們常說的對(duì)象的序列化和反序列化，安卓中的具體的方案就是Parcelable接口辛掠。Parcelable的具體思想是谢谦，它不關(guān)心你的對(duì)象有哪些成員，而是給你提供了一個(gè)Parcel對(duì)象公浪，你可以把Parcel對(duì)象當(dāng)作一個(gè)數(shù)據(jù)包一樣他宛，當(dāng)你要序列化的時(shí)候，往Parcel里面寫對(duì)象的成員值欠气，具體寫哪些成員、成員的順序等自己決定镜撩，因?yàn)榈綍r(shí)候從Parcel讀數(shù)據(jù)也是你自己來讀预柒，Parcel不關(guān)心你的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。而另一端袁梗，也就是需要反序列化的一端宜鸯，需要你根據(jù)之前寫的順序去讀Parcel里的值并利用這些值去構(gòu)造你的對(duì)象。下面是一個(gè)實(shí)現(xiàn)了Parcelable的Book類

public class Book implements Parcelable {
    public int id;
    public String name;
    protected Book(Parcel in)
    {
        //在構(gòu)造的時(shí)候遮怜，從Parcel里面讀成員值淋袖，順序和寫的時(shí)候一樣
        id = in.readInt();
        name = in.readString();
    }
    public static final Creator<Book> CREATOR = new Creator<Book>() {
        @Override
        public Book createFromParcel(Parcel in)
        {
            return new Book(in);
        }
        @Override
        public Book[] newArray(int size)
        {
            return new Book[size];
        }
    };
    @Override
    public int describeContents()
    {
        return 0;
    }
    @Override
    public void writeToParcel(Parcel dest, int flags)
    {
        //在序列化的時(shí)候被調(diào)用，往Parcel里面寫數(shù)據(jù)
        dest.writeInt(id);
        dest.writeString(name);
    }
}

2. 表示方法
   方法的二進(jìn)制表達(dá)就更簡(jiǎn)單了锯梁，方法說白了就是一個(gè)符號(hào)即碗，那就可以直接用數(shù)字0、1陌凳、2...去代表每個(gè)方法剥懒，而數(shù)據(jù)的含義由我們自己來決定。

用Binder通信

IBinder是一個(gè)接口（這里指的是java層的IBinder）合敦，當(dāng)我們綁定另一個(gè)進(jìn)程的Service的時(shí)候初橘，會(huì)在onBind方法里面返回一個(gè)IBinder對(duì)象，而客戶端也會(huì)在onServiceConnected拿到一個(gè)代表服務(wù)的IBinder對(duì)象，但這兩個(gè)對(duì)象不是同一個(gè)對(duì)象來的保檐，畢竟來自兩個(gè)進(jìn)程耕蝉，IBinder有一個(gè)核心方法，注意方法的參數(shù)

public boolean transact(int code, Parcel data, Parcel reply, int flags)  
// code 用來代表方法
// data 可以裝方法的參數(shù)
// reply 可以裝方法的返回值 

進(jìn)程之間就是通過調(diào)用IBinder的這個(gè)方法來進(jìn)行通信的夜只，雖然兩個(gè)IBinder不是同一個(gè)對(duì)象赔硫，但ServiceManger負(fù)責(zé)將它們關(guān)聯(lián)起來，當(dāng)我們本地調(diào)用transact方法時(shí)盐肃，遠(yuǎn)程的IBinder的transact就會(huì)被調(diào)用爪膊，其中間經(jīng)過了ServiceManger，顯然這也是一次跨進(jìn)程調(diào)用砸王，這樣一來就好像為了實(shí)現(xiàn)跨進(jìn)程調(diào)用推盛，就要先實(shí)現(xiàn)跨進(jìn)程調(diào)用，這就要涉及到最初的ServiceManger是怎么跑起來的谦铃，等以后把IBinder的native層吃透了再寫一篇文章來講了耘成。
現(xiàn)在，兩個(gè)進(jìn)程可以通過transact方法來通信了驹闰，可是怎么調(diào)用getBook呢瘪菌？現(xiàn)在來實(shí)現(xiàn)Book getBook(int id)的整個(gè)過程：調(diào)用Ibinder的transact方法，用一個(gè)數(shù)字（比如2）代表getBook嘹朗，即參數(shù)code為2师妙，把id寫進(jìn)data里面，服務(wù)端IBinder響應(yīng)transact方法屹培，通過code知道調(diào)用的是getBook默穴，從data中取出id并找到對(duì)應(yīng)的Book，然后將Book寫進(jìn)reply里面褪秀，客戶端再?gòu)膔eply里面讀出返回值蓄诽，再將返回值構(gòu)造成Book對(duì)象。整個(gè)getBook過程就完成了媒吗。
可是這樣也太麻煩了吧仑氛，調(diào)用一個(gè)接口就這么麻煩，如果接口很多豈不是更麻煩闸英，而且怎么保證通信的規(guī)范，比如怎么返回Null值自阱，怎么返回異常？

AIDL文件定義接口

剛才說到沛豌，調(diào)用一個(gè)接口太麻煩了赃额，而且每個(gè)調(diào)用邏輯都是差不多的，那么有沒有辦法可以少寫代碼跳芳，我只要直接調(diào)用getBook()就可以幫我做完所有工作呢？那就是用AIDL文件來定義接口飞盆。當(dāng)我們用AIDL文件來描述我們的接口時(shí)，SDK就會(huì)自動(dòng)幫我們生成相應(yīng)的Java代碼吓歇，主要內(nèi)容就是實(shí)現(xiàn)我剛才說的繁瑣流程。所以說城看，AIDL文件并不是什么高級(jí)的東西，只是用來描述我們的接口测柠，然后sdk會(huì)根據(jù)AIDL文件來生成Java代碼，如果你不用AIDL文件缘滥，直接手寫代碼也是可以的。下面看一個(gè)簡(jiǎn)單的例子

//book.aidl
package com.xxx.aidlsample.aidl;
parcelable Book;

// BookManagerInterface.aidl
package com.xxx.aidlsample.aidl;
import com.xxx.aidlsample.aidl.Book;
interface BookManagerInterface {
   Book getBook(int id);
}

定義兩個(gè)aidl文件并編譯后朝扼，自動(dòng)生成了一個(gè)BookManagerInterface類，這個(gè)類代碼十分好理解吟税，下面只說關(guān)鍵的幾個(gè)地方凹耙。
首先，它為getBook方法生成了一個(gè)靜態(tài)常量肠仪，也就是TRANSACTION_getBook代表getBook這個(gè)方法，用作transact的code參數(shù)

static final int TRANSACTION_getBook = (android.os.IBinder.FIRST_CALL_TRANSACTION + 0);

生成一個(gè)描述字符串备典，作為IBinder的代表

private static final java.lang.String DESCRIPTOR = "com.xxx.aidlsample.aidl.BookManagerInterface";

BookManagerInterface有一個(gè)sub的內(nèi)部抽象類（抽象方法為getBook）异旧，作為服務(wù)端的IBinder實(shí)現(xiàn)，我們?cè)趕ervice的onBind中返回的就是sub的實(shí)現(xiàn)類提佣∷庇迹看它的transact方法實(shí)現(xiàn)

        public boolean onTransact(int code, android.os.Parcel data, android.os.Parcel reply, int flags) throws android.os.RemoteException
        {
            switch (code) //匹配方法
            {
                ...
                case TRANSACTION_getBook: //如果是getBook
                {
                    data.enforceInterface(DESCRIPTOR);//驗(yàn)證描述符，確卑杵粒客戶端和服務(wù)端是對(duì)應(yīng)的
                    int _arg0;
                    _arg0 = data.readInt();//讀方法參數(shù)潮针，book id
                    com.dzy.aidlsample.aidl.Book _result = this.getBook(_arg0);//調(diào)用真正的getBook邏輯，這里的getBook是個(gè)抽象方法
                    reply.writeNoException();//表示沒有異常
                    if ((_result != null))
                    {
                        reply.writeInt(1);//表示結(jié)果不為null
                        //將找到的Book寫入reply
                        _result.writeToParcel(reply, android.os.Parcelable.PARCELABLE_WRITE_RETURN_VALUE);
                    } else
                    {
                        reply.writeInt(0);
                    }
                    return true;
                }
            }
            return super.onTransact(code, data, reply, flags);
        }

再看客戶端的代理類倚喂，同樣是一個(gè)內(nèi)部類每篷，當(dāng)我們調(diào)用代理類的getBook

public com.dzy.aidlsample.aidl.Book getBook(int id) throws android.os.RemoteException
            {
                android.os.Parcel _data = android.os.Parcel.obtain();
                android.os.Parcel _reply = android.os.Parcel.obtain();
                com.dzy.aidlsample.aidl.Book _result;
                try
                {
                    _data.writeInterfaceToken(DESCRIPTOR);//寫入描述符
                    _data.writeInt(id); //寫入?yún)?shù) id
                     //調(diào)用transact瓣戚，code就是getBook的指示常量
                    mRemote.transact(Stub.TRANSACTION_getBook, _data, _reply, 0);
                    _reply.readException();
                    if ((0 != _reply.readInt())) //如果返回結(jié)果不為null
                    {
                        //通過reply構(gòu)造返回的對(duì)象
                        _result = com.dzy.aidlsample.aidl.Book.CREATOR.createFromParcel(_reply);
                    } else
                    {
                        _result = null;
                    }
                } finally
                {
                    _reply.recycle();
                    _data.recycle();
                }
                return _result;
            }

可以看到data和reply參數(shù)，客戶端這邊是怎么寫入數(shù)據(jù)的焦读，服務(wù)端就怎么讀出來子库，一一對(duì)應(yīng)，就像我們的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議一樣矗晃。

最后總結(jié)一下仑嗅，AIDL的核心是Binder，我們通過AIDL文件來描述接口张症，使得到一個(gè)封裝好的IBinder代理仓技，來實(shí)現(xiàn)接口的遠(yuǎn)程調(diào)用。Binder是Android里面一個(gè)很重要的概念俗他，是Android各種ManagerService比如AMS脖捻、PMS的工作基礎(chǔ)，如果要深入理解Android系統(tǒng)拯辙，就不得不理解Binder的原理郭变。本文跳過了很多核心的內(nèi)容，只講JAVA層的一些原理涯保。