Android IPC操作步骤

1、Binder机制

Binder是Android系统中的一种IPC进程间通信结构。

Binder的整个设计是C/S结构，客户端进程通过获取服务端进程的代理，并通过向这个代理接口方法中读写数据来完成进程间的数据通信。

Android之所以选择Binder，有2个方面的原因。

1是安全，每个进程都会被Android系统分配UID和PID，不像传统的在数据里加入UID，这就让那些恶意进程无法直接和其他进程通信，进程间通信的安全性得到提升。

2是高效，像Socket之类的IPC每次数据拷贝都需要2次，而Binder只要1次，在手机这种资源紧张的情况下很重要。

Binder机制原理图：

1.客户端获取服务端的代理对象（proxy）。我们需要明确的是客户端进程并不能直接操作服务端中的方法，如果要操作服务端中的方法，那么有一个可行的解决方法就是在客户端建立一个服务端进程的代理对象，这个代理对象具备和服务端进程一样的功能，要访问服务端进程中的某个方法，只需要访问代理对象中对应的方法即可；

2.客户端通过调用代理对象向服务端发送请求。

3.代理对象将用户请求通过Binder驱动发送到服务器进程；

4.服务端进程处理客户端发过来的请求，处理完之后通过Binder驱动返回处理结果给客户端的服务端代理对象；

5.代理对象将请求结果进一步返回给客户端进程。

通过以上5个步骤，就完成了一次Binder通信。

2、Binder机制的组成

Binder机制由三部分组成，即：

1.Client;

2.Server;

3.ServiceManager。

三部分组件之间的关系:

1.Client、Server、ServiceManager均在用户空间中实现，而Binder驱动程序则是在内核空间中实现的；

2.在Binder通信中，Server进程先注册一些Service到ServiceManager中，ServiceManager负责管理这些Service并向Client提供相关的接口；

3.Client进程要和某一个具体的Service通信，必须先从ServiceManager中获取该Service的相关信息，Client根据得到的Service信息与Service所在的Server进程建立通信，之后Clent就可以与Service进行交互了；

4.Binder驱动程序提供设备文件/dev/binder与用户空间进行交互，Client、Server和ServiceManager通过open和ioctl文件操作函数与Binder驱动程序进行通信；

5.Client、Server、ServiceManager三者之间的交互都是基于Binder通信的，所以通过任意两者这件的关系，都可以解释Binder的机制。

三、AIDL的实现

在Android中有多种实现IPC的方式，各有各的优缺点，我们拿其中一种最常用方式来更深入的了解一下Android中IPC的实现方式，从而彻底理解Binder机制的工作方式；

服务器代码：

(1)定义Book类，包含ID， Name 属性，实现 Parcelable 接口

package com.uiuno.myapplication;

import android.os.Parcel;
import android.os.Parcelable;

public class Book implements Parcelable {

    public int bookId;
    public String bookName = "";

    public Book(int bookId, String bookName) {
        this.bookId = bookId;
        this.bookName = bookName;
    }

    public void setBookName(String bookName){
        this.bookName = bookName;
    }

    public String getBookName(){
        return this.bookName;
    }

    public void setBookId(int bookId){
        this.bookId = bookId;
    }

    public int getBookId(){
        return this.bookId;
    }
    public Book(Parcel in) {
        bookId = in.readInt();
        bookName = in.readString();
    }

    @Override
    public int describeContents() {
        return 0;
    }

    @Override
    public void writeToParcel(Parcel dest, int flags) {
        dest.writeInt(bookId);
        dest.writeString(bookName);
    }

    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 String toString() {
        return String.format("编号:%d, 书名:%s", bookId, bookName);
    }
}

需要把服务端的AIDL文件以及Book类复制过来，将 aidl 文件夹整个复制到和 Java 文件夹同个层级下，不需要改动任何代码

此处需要复制三个文件，并保持和服务器相同的包名：1.Book.java    2.Book.aidl    3.IBookManager.aidl

服务器只需要操作获取书籍列表和添加书籍操作：

1.布局文件：

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<LinearLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    android:layout_width="match_parent"
    android:layout_height="match_parent"
    android:gravity="center"
    android:orientation="vertical">

    <Button
        android:id="@+id/btn_getBookList"
        android:layout_width="match_parent"
        android:layout_height="wrap_content"
        android:text="获取书籍列表" />

    <Button
        android:id="@+id/btn_addBook_inOut"
        android:layout_width="match_parent"
        android:layout_height="wrap_content"
        android:text="添加书籍" />

</LinearLayout>

2.MainActivity.java

package com.uiuno.myapplication;

import android.content.ComponentName;
import android.content.Context;
import android.content.Intent;
import android.content.ServiceConnection;
import android.os.IBinder;
import android.os.RemoteException;
import android.support.v7.app.AppCompatActivity;
import android.os.Bundle;
import android.util.Log;
import android.view.View;

import com.uiuno.myapplication2.R;

import java.util.List;

public class MainActivity extends AppCompatActivity {

    private final String TAG = "Client";

    private IBookManager bookController;

    private boolean connected;

    private List<Book> bookList;

    private ServiceConnection serviceConnection = new ServiceConnection() {
        @Override
        public void onServiceConnected(ComponentName name, IBinder service) {
            bookController = IBookManager.Stub.asInterface(service);
            connected = true;
        }

        @Override
        public void onServiceDisconnected(ComponentName name) {
            connected = false;
        }
    };

    private View.OnClickListener clickListener = new View.OnClickListener() {
        @Override
        public void onClick(View v) {
            switch (v.getId()) {
                case R.id.btn_getBookList:
                    if (connected) {
                        try {
                            bookList = bookController.getBookList();
                            log();
                        } catch (RemoteException e) {
                            e.printStackTrace();
                        }
                    }
                    break;
                case R.id.btn_addBook_inOut:
                    if (connected) {
                        Book book = new Book(10, "这是一本新书 InOut");
                        try {
                            bookController.addBook(book);
                            Log.e(TAG, "向服务器以InOut方式添加了一本新书");
                            Log.e(TAG, "新书名：" + book.getBookName());
                        } catch (RemoteException e) {
                            e.printStackTrace();
                        }
                    }
                    break;
            }
        }
    };

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);
        findViewById(R.id.btn_getBookList).setOnClickListener(clickListener);
        findViewById(R.id.btn_addBook_inOut).setOnClickListener(clickListener);
        bindService();
    }

    @Override
    protected void onDestroy() {
        super.onDestroy();
        if (connected) {
            unbindService(serviceConnection);
        }
    }

    private void bindService() {
        Intent intent = new Intent();
        intent.setPackage("com.uiuno.myapplication");
        intent.setAction("com.uiuno.myapplication.bookservice.action");
        bindService(intent, serviceConnection, Context.BIND_AUTO_CREATE);
    }

    private void log() {
        if(bookList.size() == 0){
            return;
        }
        for (Book book : bookList) {
            if(book != null) {
                Log.e(TAG, book.toString());
            }
        }
    }

}

两个按钮分别用于获取服务端的书籍列表和添加书籍，在添加书籍时，服务端还改变了Book对象的Name属性，据此观察客户端和服务端数据的变化情况

AIDL注意事项:

1.AIDL编译错误： ‘aidl.exe” finished with non-zero exit value 1

解决方法:

1.包名问题

2.AIDL不支持同名不同参函数

3.使用自定义类型时需要在AIDL中声明

4.AIDL中如果需要使用非基础类型，需要定义Parcelable类，然后在申明一个AIDL文件，在需要AIDL的实现文件(实现文件中即便aidl和java文件属于同级报名，也需要import使用的java文件，不然编译错误。)