本文将介绍有关AIDL相关的一些知识。
系统版本: Ubuntu 22.04 lts
AOSP分支: android-14.0.0_r28
什么是AIDL
AIDL，全称 Android Interface Definition Language，是一种接口定义语言，这里是关于AIDL的官方文档:
为什么我们需要AIDL
要回答这个问题，要先看看AIDL替我们做了什么，我们先创建一个IRemoteService.aidl，内容如下:
Java
interface IRemoteService {
void Wow(inout int[] test);
}然后创建一个Service，实现所生成的Stub:
Kotlin
class RemoteService : Service() {
override fun onCreate() {
super.onCreate()
bindService(Intent(this, RemoteService::class.java), object : ServiceConnection{
override fun onServiceConnected(name: ComponentName?, service: IBinder?) {
}
override fun onServiceDisconnected(name: ComponentName?) {
}
}, BIND_AUTO_CREATE)
}
override fun onBind(intent: Intent): IBinder {
// Return the interface.
return binder
}
private val binder = object : IRemoteService.Stub() {
override fun Wow(test: IntArray) {
}
}
}然后进入IRemoteService，可以看到基于我们所提供的AIDL文件，为我们生成的代码:
Java
public interface IRemoteService extends android.os.IInterface
{
/** Default implementation for IRemoteService. */
public static class Default implements com.example.aidlapplication.ui.theme.IRemoteService
{
@Override public void Wow(int[] test) throws android.os.RemoteException
{
}
@Override
public android.os.IBinder asBinder() {
return null;
}
}
/** Local-side IPC implementation stub class. */
public static abstract class Stub extends android.os.Binder implements com.example.aidlapplication.ui.theme.IRemoteService
{
/** Construct the stub at attach it to the interface. */
public Stub()
{
this.attachInterface(this, DESCRIPTOR);
}
/**
* Cast an IBinder object into an com.example.aidlapplication.ui.theme.IRemoteService interface,
* generating a proxy if needed.
*/
public static com.example.aidlapplication.ui.theme.IRemoteService asInterface(android.os.IBinder obj)
{
if ((obj==null)) {
return null;
}
android.os.IInterface iin = obj.queryLocalInterface(DESCRIPTOR);
if (((iin!=null)&&(iin instanceof com.example.aidlapplication.ui.theme.IRemoteService))) {
return ((com.example.aidlapplication.ui.theme.IRemoteService)iin);
}
return new com.example.aidlapplication.ui.theme.IRemoteService.Stub.Proxy(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
{
java.lang.String descriptor = DESCRIPTOR;
if (code >= android.os.IBinder.FIRST_CALL_TRANSACTION && code <= android.os.IBinder.LAST_CALL_TRANSACTION) {
data.enforceInterface(descriptor);
}
switch (code)
{
case INTERFACE_TRANSACTION:
{
reply.writeString(descriptor);
return true;
}
}
switch (code)
{
case TRANSACTION_Wow:
{
int[] _arg0;
_arg0 = data.createIntArray();
this.Wow(_arg0);
reply.writeNoException();
reply.writeIntArray(_arg0);
break;
}
default:
{
return super.onTransact(code, data, reply, flags);
}
}
return true;
}
private static class Proxy implements com.example.aidlapplication.ui.theme.IRemoteService
{
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 void Wow(int[] test) throws android.os.RemoteException
{
android.os.Parcel _data = android.os.Parcel.obtain();
android.os.Parcel _reply = android.os.Parcel.obtain();
try {
_data.writeInterfaceToken(DESCRIPTOR);
_data.writeIntArray(test);
boolean _status = mRemote.transact(Stub.TRANSACTION_Wow, _data, _reply, 0);
_reply.readException();
_reply.readIntArray(test);
}
finally {
_reply.recycle();
_data.recycle();
}
}
}
static final int TRANSACTION_Wow = (android.os.IBinder.FIRST_CALL_TRANSACTION + 0);
}
public static final java.lang.String DESCRIPTOR = "com.example.aidlapplication.ui.theme.IRemoteService";
public void Wow(int[] test) throws android.os.RemoteException;
}这些代码，理论上来讲，我们都可以自己写，即完全抛弃AIDL，无论客户端或者服务端，我们都自己实现所有的传输逻辑，但是你可以看到，这么简单的一个方法就需要我们写这么多的代码，尤其传输数据的部分，我们需要使用Parcel去顺序的进行读写，如果手写这部分代码，就十分容易弄错，而且还要服务端和客户端进行协同，如果我们有很多的Service，这些Service需要Binder暴露更多的方法给客户端，那么我们需要手写的代码将会增加多少可想而知，而且还要通知客户端及时更新对应的逻辑，这样就十分复杂。
但是通过AIDL，我们可以简化这些工作，在Android源码中，我们可以看到大量的AIDL文件，可以说AIDL大大降低了应用层使用Binder通讯的重复和复杂性。
AIDL模板代码如何被生成
在Gradle编译过程中，实际上是使用了Android SDK提供的aidl工具去根据aidl文件去生成模板代码的，打开/Sdk/build-tools/34.0.0/，可以看到aidl程序:
运行此程序，可以看到，aidl不光可以生成java代码，C++甚至Rust代码都可以生成:
in, out, inout和oneway关键字
在AIDL中，我们可以使用oneway，in，out，inout等关键字来修饰我们的方法或参数，下面我将讲解这些参数代表着什么。
in,out,inout
当我们编写AIDL文件时，如果方法的参数为非基础类型参数，那么就会提示我们要标记参数的类型，否则会报错，比如下面的AIDL:
Java
interface IRemoteService {
void Wow(int[] test);
}编译的时候会提示错误:
当我们把参数用in，out或者inout标记以后，就不会报错了:
Java
interface IRemoteService {
void Wow(inout int[] test);
}那么in，out，inout实际指代什么呢? 它其实代表着我们的数据流向。
in表示数据只能由客户端流向服务端，用in标识的参数，当服务端修改此参数时，客户端读取到的参数仍然是原来的值，不会被修改。
out表示数据只能由服务端流向客户端，用out标识的参数，服务端接到的参数会是空对象，而服务端修改此参数的时候，客户端能读取到修改后的值。
inout则表示数据会双向流动，即客户端和服务端对参数的修改，彼方都可以接收到。
oneway
我们可以使用oneway来修饰我们的Wow方法，注意，由oneway修饰的方法，非基础类型参数必须标记为in:
Kotlin
interface IRemoteService {
oneway void Wow(in int[] test);
}然后当我们的客户端在调用Wow时，就不会等待服务端的处理，会立刻进行下一步，不再等待服务端的处理。
为什么需要这些关键字
现在，我们理解了这些关键字的作用，那么问题来了，为什么需要这些关键字? 比如方法为什么需要设置为oneway，为什么参数不全设置成inout。
要理解这个问题，首先就要理解，Binder通讯的本质是什么，Binder通讯的本质，就是基于Binder驱动的一种进程间通讯，也就是说，我们最终数据的传递是需要Native层控制Binder驱动替我们去处理的，那么这些关键字最终影响的，其实就是我们调用Binder驱动传递数据的方式和逻辑，比如打开/frameworks/native/libs/binder/IPCThreadState.cpp，找到transact方法，就可以看到在调用写入数据writeTransactionData之后，如果被标记为oneway，那么就会向waitForResponse传入空的参数，在waitForResponse中其实就可以看到，在数据传输之后就会直接退出循环，在Java层的表现就会变成调用被oneway标识的方法之后，没有阻塞立刻执行下一步:
我们该什么时候使用这些关键字
使用这些关键字的自由度，其实是比较高的，但是秉承的原则应该是非必须原则，比如客户端如果想控制一些服务端的状态，比如setProperty1(boolean)，那么这种方法就可以标记为oneway，因为这类方法一般不需要服务端的返回，同样的，有一些参数是客户端希望服务端去设置并读取的，那么就可以标记为out，总之在应用层，应该考虑尽量减少数据传输的负担。