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說到Android進程間通信,大家肯定能想到的是編寫aidl文件,然後通過aapt生成的類方便的完成服務端,以及客戶端代碼的編寫。如果你對這個過程不熟悉,可以查看Android aidl Binder框架淺析;
當然今天要說的通信方式肯定不是通過編寫aidl文件的方式,那麼有請今天的主角:Messenger。ok,這是什麼樣的一個類呢?我們看下注釋
This allows for the implementation of message-based communication across processes
允許實現基於消息的進程間通信的方式。
那麼,什麼叫基於消息的進程間通信方式呢?看個圖理解下:
可以看到,我們可以在客戶端發送一個Message給服務端,在服務端的handler中會接收到客戶端的消息,然後進行對應的處理,處理完成後,再將結果等數據封裝成Message,發送給客戶端,客戶端的handler中會接收到處理的結果。
這樣的進程間通信是不是很爽呢?
此外,還支持,記錄客戶端對象的Messenger,然後可以實現一對多的通信;甚至作為一個轉接處,任意兩個進程都能通過服務端進行通信,這個後面再說。
看到這,有沒有一些的小激動,我們可以不寫aidl文件,方便的實現進程間通信了,是不是又可以裝一下了。哈,下面看個簡單的例子。
這個例子,通過兩個apk演示,一個apk是Server端,一個是Client端;
代碼
package com.imooc.messenger_server; import android.app.Service; import android.content.Intent; import android.os.Handler; import android.os.IBinder; import android.os.Message; import android.os.Messenger; import android.os.RemoteException; public class MessengerService extends Service { private static final int MSG_SUM = 0x110; //最好換成HandlerThread的形式 private Messenger mMessenger = new Messenger(new Handler() { @Override public void handleMessage(Message msgfromClient) { Message msgToClient = Message.obtain(msgfromClient);//返回給客戶端的消息 switch (msgfromClient.what) { //msg 客戶端傳來的消息 case MSG_SUM: msgToClient.what = MSG_SUM; try { //模擬耗時 Thread.sleep(2000); msgToClient.arg2 = msgfromClient.arg1 + msgfromClient.arg2; msgfromClient.replyTo.send(msgToClient); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } catch (RemoteException e) { e.printStackTrace(); } break; } super.handleMessage(msgfromClient); } }); @Override public IBinder onBind(Intent intent) { return mMessenger.getBinder(); } }
服務端就一個Service,可以看到代碼相當的簡單,只需要去聲明一個Messenger對象,然後onBind方法返回mMessenger.getBinder();
然後坐等客戶端將消息發送到handleMessage想法,根據message.what去判斷進行什麼操作,然後做對應的操作,最終將結果通過 msgfromClient.replyTo.send(msgToClient);返回。
可以看到我們這裡主要是取出客戶端傳來的兩個數字,然後求和返回,這裡我有意添加了sleep(2000)模擬耗時,注意在實際使用過程中,可以換成在獨立開辟的線程中完成耗時操作,比如和HandlerThread結合使用。
注冊文件
<service android:name=".MessengerService" android:enabled="true" android:exported="true"> <intent-filter> <action android:name="com.zhy.aidl.calc"></action> <category android:name="android.intent.category.DEFAULT" /> </intent-filter> </service>
別忘了注冊service,寫完以後直接安裝。
Activity
package com.imooc.messenger_client; import android.content.ComponentName; import android.content.Context; import android.content.Intent; import android.content.ServiceConnection; import android.os.Bundle; import android.os.Handler; import android.os.IBinder; import android.os.Message; import android.os.Messenger; import android.os.RemoteException; import android.support.v7.app.AppCompatActivity; import android.util.Log; import android.view.View; import android.widget.Button; import android.widget.LinearLayout; import android.widget.TextView; public class MainActivity extends AppCompatActivity { private static final String TAG = "MainActivity"; private static final int MSG_SUM = 0x110; private Button mBtnAdd; private LinearLayout mLyContainer; //顯示連接狀態 private TextView mTvState; private Messenger mService; private boolean isConn; private Messenger mMessenger = new Messenger(new Handler() { @Override public void handleMessage(Message msgFromServer) { switch (msgFromServer.what) { case MSG_SUM: TextView tv = (TextView) mLyContainer.findViewById(msgFromServer.arg1); tv.setText(tv.getText() + "=>" + msgFromServer.arg2); break; } super.handleMessage(msgFromServer); } }); private ServiceConnection mConn = new ServiceConnection() { @Override public void onServiceConnected(ComponentName name, IBinder service) { mService = new Messenger(service); isConn = true; mTvState.setText("connected!"); } @Override public void onServiceDisconnected(ComponentName name) { mService = null; isConn = false; mTvState.setText("disconnected!"); } }; private int mA; @Override protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) { super.onCreate(savedInstanceState); setContentView(R.layout.activity_main); //開始綁定服務 bindServiceInvoked(); mTvState = (TextView) findViewById(R.id.id_tv_callback); mBtnAdd = (Button) findViewById(R.id.id_btn_add); mLyContainer = (LinearLayout) findViewById(R.id.id_ll_container); mBtnAdd.setOnClickListener(new View.OnClickListener() { @Override public void onClick(View v) { try { int a = mA++; int b = (int) (Math.random() * 100); //創建一個tv,添加到LinearLayout中 TextView tv = new TextView(MainActivity.this); tv.setText(a + " + " + b + " = caculating ..."); tv.setId(a); mLyContainer.addView(tv); Message msgFromClient = Message.obtain(null, MSG_SUM, a, b); msgFromClient.replyTo = mMessenger; if (isConn) { //往服務端發送消息 mService.send(msgFromClient); } } catch (RemoteException e) { e.printStackTrace(); } } }); } private void bindServiceInvoked() { Intent intent = new Intent(); intent.setAction("com.zhy.aidl.calc"); bindService(intent, mConn, Context.BIND_AUTO_CREATE); Log.e(TAG, "bindService invoked !"); } @Override protected void onDestroy() { super.onDestroy(); unbindService(mConn); } }
代碼也不復雜,首先bindService,然後在onServiceConnected中拿到回調的service(IBinder)對象,通過service對象去構造一個mService =new Messenger(service);然後就可以使用mService.send(msg)給服務端了。
我們消息的發送在Btn.onclick裡面:
Message msgFromClient = Message.obtain(null, MSG_SUM, a, b); msgFromClient.replyTo = mMessenger; if (isConn) { //往服務端發送消息 mService.send(msgFromClient); }
那麼服務端會收到消息,處理完成會將結果返回,傳到Client端的mMessenger中的Handler的handleMessage方法中。
布局文件
<LinearLayout android:id="@+id/id_ll_container" xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android" xmlns:tools="http://schemas.android.com/tools" android:layout_width="match_parent" android:layout_height="match_parent" android:orientation="vertical" android:paddingBottom="@dimen/activity_vertical_margin" android:paddingLeft="@dimen/activity_horizontal_margin" android:paddingRight="@dimen/activity_horizontal_margin" android:paddingTop="@dimen/activity_vertical_margin" tools:context=".MainActivity"> <TextView android:id="@+id/id_tv_callback" android:layout_width="match_parent" android:layout_height="wrap_content" android:text="Messenger Test!"/> <Button android:id="@+id/id_btn_add" android:layout_width="wrap_content" android:layout_height="wrap_content" android:text="add"/> </LinearLayout>
效果圖
可以看到,我們每點擊一次按鈕,就往服務器發送個消息,服務器拿到消息執行完成後,將結果返回。
整個通信的代碼看起來還是相當的清爽的,那麼大家有沒有對其內部的原理有一絲的好奇呢?下面我們就來看下其內部是如何實現的。
對了,源碼分析前,這裡插一句,大家通過代碼可以看到服務端往客戶端傳遞數據是通過msg.replyTo這個對象的。那麼服務端完全可以做到,使用一個List甚至Map去存儲所有綁定的客戶端的msg.replyTo對象,然後想給誰發消息都可以。甚至可以把A進程發來的消息,通過B進程的msg.replyTo發到B進程那裡去。相關代碼呢,可以參考官方的文檔:service,注意下拉找:Remote Messenger Service Sample。
其實Messenger的內部實現的,實際上也是依賴於aidl文件實現的。
服務端
服務端的onBind是這麼寫的:
public IBinder onBind(Intent intent) { return mMessenger.getBinder(); }
那麼點進去:
public IBinder getBinder() { return mTarget.asBinder(); }
可以看到返回的是mTarget.asBinder();
mTarget是哪來的呢?
別忘了我們前面去構造mMessenger對象的代碼:new Messenger(new Handler());
public Messenger(Handler target) { mTarget = target.getIMessenger(); }
原來是Handler返回的,我們繼續跟進去
final IMessenger getIMessenger() { synchronized (mQueue) { if (mMessenger != null) { return mMessenger; } mMessenger = new MessengerImpl(); return mMessenger; } } private final class MessengerImpl extends IMessenger.Stub { public void send(Message msg) { msg.sendingUid = Binder.getCallingUid(); Handler.this.sendMessage(msg); } }
mTarget是一個MessengerImpl對象,那麼asBinder實際上是返回this,也就是MessengerImpl對象;
這是個內部類,可以看到繼承自IMessenger.Stub,然後實現了一個send方法,該方法就是將接收到的消息通過 Handler.this.sendMessage(msg);發送到handleMessage方法。
看到這,大家有沒有想到什麼,難道不覺得extends IMessenger.Stub這種寫法異常的熟悉麼?
我們傳統寫aidl文件,aapt給我們生成什麼,生成IXXX.Stub類,然後我們服務端繼承IXXX.Stub實現接口中的方法。
沒錯,其實這裡內部其實也是依賴一個aidl生成的類,這個aidl位於:frameworks/base/core/java/android/os/IMessenger.aidl.
package android.os; import android.os.Message; /** @hide */ oneway interface IMessenger { void send(in Message msg); }
看到這,你應該明白了,Messenger並沒有什麼神奇之處,實際上,就是依賴該aidl文件生成的類,繼承了IMessenger.Stub類,實現了send方法,send方法中參數會通過客戶端傳遞過來,最終發送給handler進行處理。這裡不理解,請詳細看下Android aidl Binder框架淺析;
客戶端
客戶端首先通過onServiceConnected拿到sevice(Ibinder)對象,這裡沒什麼特殊的,我們平時的寫法也是這樣的,只不過我們平時會這麼寫:
IMessenger.Stub.asInterface(service)拿到接口對象進行調用;
而,我們的代碼中是
mService = new Messenger(service);
跟進去,你會發現:
public Messenger(IBinder target) { mTarget = IMessenger.Stub.asInterface(target); }
soga,和我們平時的寫法一模一樣!
到這裡就可以明白,客戶端與服務端通信,實際上和我們平時的寫法沒有任何區別,通過編寫aidl文件,服務端onBind利用Stub編寫接口實現返回;客戶端利用回調得到的IBinder對象,使用IMessenger.Stub.asInterface(target)拿到接口實例進行調用(內部實現,參考Android aidl Binder框架淺析)。
那麼,客戶端與服務端通信的確沒什麼特殊的地方,我們完全也可以編寫個類似的aidl文件實現;那麼服務端是如何與客戶端通信的呢?
還記得,客戶端send方法發送的是一個Message,這個Message.replyTo指向的是一個mMessenger,我們在Activity中初始化的。
那麼將消息發送到服務端,肯定是通過序列化與反序列化拿到Message對象,我們看下Message的反序列化的代碼:
# Message private void readFromParcel(Parcel source) { what = source.readInt(); arg1 = source.readInt(); arg2 = source.readInt(); if (source.readInt() != 0) { obj = source.readParcelable(getClass().getClassLoader()); } when = source.readLong(); data = source.readBundle(); replyTo = Messenger.readMessengerOrNullFromParcel(source); sendingUid = source.readInt(); }
主要看replyTo,調用的是Messenger.readMessengerOrNullFromParcel
public static Messenger readMessengerOrNullFromParcel(Parcel in) { IBinder b = in.readStrongBinder(); return b != null ? new Messenger(b) : null; } public static void writeMessengerOrNullToParcel(Messenger messenger, Parcel out) { out.writeStrongBinder(messenger != null ? messenger.mTarget.asBinder() : null); }
通過上面的writeMessengerOrNullToParcel可以看到,它將客戶端的messenger.mTarget.asBinder()對象進行了恢復,客戶端的message.mTarget.asBinder()是什麼?
客戶端也是通過Handler創建的Messenger,於是asBinder返回的是:
public Messenger(Handler target) { mTarget = target.getIMessenger(); } final IMessenger getIMessenger() { synchronized (mQueue) { if (mMessenger != null) { return mMessenger; } mMessenger = new MessengerImpl(); return mMessenger; } } private final class MessengerImpl extends IMessenger.Stub { public void send(Message msg) { msg.sendingUid = Binder.getCallingUid(); Handler.this.sendMessage(msg); } } public IBinder getBinder() { return mTarget.asBinder(); }
那麼asBinder,實際上就是MessengerImpl extends IMessenger.Stub中的asBinder了。
#IMessenger.Stub @Override public android.os.IBinder asBinder() { return this; }
那麼其實返回的就是MessengerImpl對象自己。到這裡可以看到message.mTarget.asBinder()其實返回的是客戶端的MessengerImpl對象。
最終,發送給客戶端的代碼是這麼寫的:
msgfromClient.replyTo.send(msgToClient); public void send(Message message) throws RemoteException { mTarget.send(message); }
這個mTarget實際上就是對客戶端的MessengerImpl對象的封裝,那麼send(message)(屏蔽了transact/onTransact的細節),這個message最終肯定傳到客戶端的handler的handleMessage方法中。
好了,到此我們的源碼分析就結束了~~
總結下:
可以考慮自己編寫aidl文件,實現下服務端對客戶端的回調。
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