[Android]你不知道的Android进程化(4)--进程通信AIDL框架

大家好，我系苍王。

以下是我这个系列的相关文章，有兴趣可以参考一下，可以给个喜欢或者关注我的文章。

[Android]如何做一个崩溃率少于千分之三噶应用app--章节列表

Google爸爸，听说要将一些插件化hook系统的变量属性禁用，Android P之后很可能将会不再有插件化、热更新、主题变换、资源加固等骚操作。试图hook，你将会看到 NoSuchFieldException 或者 NoSuchMethodException 等错误提示。
可见文章Android P 调用隐藏API限制原理中对api隐藏说明
具体通过@hide的注释让属性提示变量不存在。
这样就会要求app上线前测试更加严谨，而不是在上线后通过各种修复替换功能等方式，每周发版的日子，将不会出现了，不停歇的加班。
RN技术其原理涉及到view的渲染，暂时并未受到波及。
现在国内，有继续走RN的，各大厂有走类似小程序方向的快应用，都是使用js语法，写web还能拯救一堆程序猿啊。

接下来说一下进程通信，其实任何的进程通信方式，都可以在组件化开发中使用。
Android中进程间通信的方式
1.Aidl
2.Messenger
3.Content provider
4.Socket
5.文件共享

前三个都是基于binder机制实现的。
本节想要介绍的是使用aidl做的进程通信，单单使用aidl进行通信其实并不难。原理也有很多文章介绍过，但是如何设计一个通用的aidl通信架构，就需要考究了。
这里介绍的是ModularizationArchitecture中使用的aidl的通信架构。


ModularizationArchitecture通信架构

这里ModularizationArchitecture架构使用了aidl作为路由传输的实现。

文件结构

1.每个需要通信的module，都需要继承MaProvider类，然后在BaseApplicationLogic启动的时候注册。
2.MaAction作为触发的事件，继承出来改写其方法，invoke方法是事件实现。需要在MaProvider中注册事件。
3.MaActionResult是事件结果回调。
4.LocalRouter是当前进程调用MaAction中的invoke执行方法。
5.WideRouter是跨进程调用时使用，需要在MaApplication启动的时候注册将module中的的LocalRouterConnectService。

注册提供内容



注册进程路由信息到广域路由中

public class MyApplication extends MaApplication {//注册进程路由信息到广域路由@Overridepublic void initializeAllProcessRouter() {WideRouter.registerLocalRouter("com.spinytech.maindemo",MainRouterConnectService.class);WideRouter.registerLocalRouter("com.spinytech.maindemo:music",MusicRouterConnectService.class);WideRouter.registerLocalRouter("com.spinytech.maindemo:pic",PicRouterConnectService.class);}//初始化进程启动@Overrideprotected void initializeLogic() {registerApplicationLogic("com.spinytech.maindemo",999, MainApplicationLogic.class);registerApplicationLogic("com.spinytech.maindemo",998, WebApplicationLogic.class);registerApplicationLogic("com.spinytech.maindemo:music",999, MusicApplicationLogic.class);registerApplicationLogic("com.spinytech.maindemo:pic",999, PicApplicationLogic.class);}//是否使用多进程@Overridepublic boolean needMultipleProcess() {return true;}
}
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进程初始化的时候注册MaProvider到进程路由中

public class MainApplicationLogic extends BaseApplicationLogic {@Overridepublic void onCreate() {super.onCreate();//注册ProviderLocalRouter.getInstance(mApplication).registerProvider("main",new MainProvider());}
}
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为每个Provider绑定可以触发的Action任务

public class MainProvider extends MaProvider {@Overrideprotected void registerActions() {registerAction("sync",new SyncAction());registerAction("async",new AsyncAction());registerAction("attachment",new AttachObjectAction());}
}
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下面是进程内同步通信


进程内同步通信

进程内调用

RouterResponse response = LocalRouter.getInstance(MaApplication.getMaApplication())  //进程中单例LocalRouter.route(MainActivity.this, RouterRequest.obtain(MainActivity.this) //在缓存池中获取请求.provider("main")   //设定provider.action("sync")     //设定调用的action.data("1", "Hello")   //设定数据.data("2", "World"));
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通过注册的内容找到相应的action，然后调用action中的invoke方法

public RouterResponse route(Context context, @NonNull RouterRequest routerRequest) throws Exception {Logger.d(TAG, "Process:" + mProcessName + "\nLocal route start: " + System.currentTimeMillis());RouterResponse routerResponse = new RouterResponse();// Local request//检查domain是不是在同一个进程if (mProcessName.equals(routerRequest.getDomain())) {HashMap<String, String> params = new HashMap<>();Object attachment = routerRequest.getAndClearObject();params.putAll(routerRequest.getData());Logger.d(TAG, "Process:" + mProcessName + "\nLocal find action start: " + System.currentTimeMillis());//通过provider索引到actionMaAction targetAction = findRequestAction(routerRequest);routerRequest.isIdle.set(true);Logger.d(TAG, "Process:" + mProcessName + "\nLocal find action end: " + System.currentTimeMillis());routerResponse.mIsAsync = attachment == null ? targetAction.isAsync(context, params) : targetAction.isAsync(context, params, attachment);// Sync result, return the result immediately// 同步调用.if (!routerResponse.mIsAsync) {//调用action的实现MaActionResult result = attachment == null ? targetAction.invoke(context, params) : targetAction.invoke(context, params, attachment);//包装responserouterResponse.mResultString = result.toString();routerResponse.mObject = result.getObject();Logger.d(TAG, "Process:" + mProcessName + "\nLocal sync end: " + System.currentTimeMillis());}
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下面是进程内异步通信


进程内异步通信[图片上传中...(屏幕快照 2018-03-30 下午12.36.03.png-c9d7e7-1522384627443-0)]

route方法中在mIsAsync设定是否异步

public RouterResponse route(Context context, @NonNull RouterRequest routerRequest) throws Exception {Logger.d(TAG, "Process:" + mProcessName + "\nLocal route start: " + System.currentTimeMillis());RouterResponse routerResponse = new RouterResponse();// Local request//检查domain是不是在同一个进程if (mProcessName.equals(routerRequest.getDomain())) {...// Sync result, return the result immediately// 同步调用.if (!routerResponse.mIsAsync) {...}// Async result, use the thread pool to execute the task.//异步调用else {//创建异步任务LocalTask task = new LocalTask(routerResponse, params,attachment, context, targetAction);//通过线程池调用routerResponse.mAsyncResponse = getThreadPool().submit(task);}
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异步调用任务是使用Callback任务

    //使用Future Callable的方式使用线程池private class LocalTask implements Callable<String> {private RouterResponse mResponse;private HashMap<String, String> mRequestData;private Context mContext;private MaAction mAction;private Object mObject;public LocalTask(RouterResponse routerResponse, HashMap<String, String> requestData,Object object, Context context, MaAction maAction) {this.mContext = context;this.mResponse = routerResponse;this.mRequestData = requestData;this.mAction = maAction;this.mObject = object;}@Overridepublic String call() throws Exception {//调用action中的invoke方法MaActionResult result = mObject == null ? mAction.invoke(mContext, mRequestData) : mAction.invoke(mContext, mRequestData, mObject);mResponse.mObject = result.getObject();Logger.d(TAG, "Process:" + mProcessName + "\nLocal async end: " + System.currentTimeMillis());return result.toString();}}
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下面是跨进程通信


跨进程通信

使用aidl调用广域的WideRouter

//检查domain是不是在同一个进程if (mProcessName.equals(routerRequest.getDomain())) {...}// IPC requestelse {//获取进程domainString domain = routerRequest.getDomain();String routerRequestString = routerRequest.toString();routerRequest.isIdle.set(true);//检查是不已经绑定了广域路由WideRouterif (checkWideRouterConnection()) {Logger.d(TAG, "Process:" + mProcessName + "\nWide async check start: " + System.currentTimeMillis());//If you don't need wide async check, use "routerResponse.mIsAsync = false;" replace the next line to improve performance.//检查是同步还是异步routerResponse.mIsAsync = mWideRouterAIDL.checkResponseAsync(domain, routerRequestString);Logger.d(TAG, "Process:" + mProcessName + "\nWide async check end: " + System.currentTimeMillis());}// Has not connected with the wide router.else {//调用连接广域路由WideRouterrouterResponse.mIsAsync = true;ConnectWideTask task = new ConnectWideTask(routerResponse, domain, routerRequestString);routerResponse.mAsyncResponse = getThreadPool().submit(task);return routerResponse;}//同步调用if (!routerResponse.mIsAsync) {//aidl传输给相关进程的LocalRouterConnectServicerouterResponse.mResultString = mWideRouterAIDL.route(domain, routerRequestString);Logger.d(TAG, "Process:" + mProcessName + "\nWide sync end: " + System.currentTimeMillis());}// Async result, use the thread pool to execute the task.//异步调用else {//设定广域调用任务WideTask task = new WideTask(domain, routerRequestString);routerResponse.mAsyncResponse = getThreadPool().submit(task);}}//返回ReouterResponsereturn routerResponse;
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广域路由连接检测，调用aidl连接到WideRouterConnectService

    private class ConnectWideTask implements Callable<String> {private RouterResponse mResponse;private String mDomain;private String mRequestString;public ConnectWideTask(RouterResponse routerResponse, String domain, String requestString) {this.mResponse = routerResponse;this.mDomain = domain;this.mRequestString = requestString;}@Overridepublic String call() throws Exception {Logger.d(TAG, "Process:" + mProcessName + "\nBind wide router start: " + System.currentTimeMillis());//绑定WideRouterConnectServiceconnectWideRouter();int time = 0;while (true) {//等待广域路由绑定完成if (null == mWideRouterAIDL) {try {Thread.sleep(50);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}time++;} else {break;}//超过30秒就放弃，抛出错误if (time >= 600) {ErrorAction defaultNotFoundAction = new ErrorAction(true, MaActionResult.CODE_CANNOT_BIND_WIDE, "Bind wide router time out. Can not bind wide router.");MaActionResult result = defaultNotFoundAction.invoke(mApplication, new HashMap<String, String>());mResponse.mResultString = result.toString();return result.toString();}}Logger.d(TAG, "Process:" + mProcessName + "\nBind wide router end: " + System.currentTimeMillis());//调用关于路由传输到对应的进程路由String result = mWideRouterAIDL.route(mDomain, mRequestString);Logger.d(TAG, "Process:" + mProcessName + "\nWide async end: " + System.currentTimeMillis());return result;}}
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WideRouterConnectService对对应的进程路由分发通信，监听返回。

//广域路由处理IWideRouterAIDL.Stub stub = new IWideRouterAIDL.Stub() {@Overridepublic boolean checkResponseAsync(String domain, String routerRequest) throws RemoteException {//检查是否异步调动return WideRouter.getInstance(MaApplication.getMaApplication()).answerLocalAsync(domain, routerRequest);}@Overridepublic String route(String domain, String routerRequest) {try {//广域路由分发到对应的进程路由中return WideRouter.getInstance(MaApplication.getMaApplication()).route(domain, routerRequest).mResultString;} catch (Exception e) {e.printStackTrace();return new MaActionResult.Builder().code(MaActionResult.CODE_ERROR).msg(e.getMessage()).build().toString();}}@Overridepublic boolean stopRouter(String domain) throws RemoteException {//停止连接进程路由return WideRouter.getInstance(MaApplication.getMaApplication()).disconnectLocalRouter(domain);}};
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根据domain分发到对应进程的ILocalRouterAIDL

public RouterResponse route(String domain, String routerRequest) {Logger.d(TAG, "Process:" + PROCESS_NAME + "\nWide route start: " + System.currentTimeMillis());RouterResponse routerResponse = new RouterResponse();//是否已经被要求停止任务if (mIsStopping) {MaActionResult result = new MaActionResult.Builder().code(MaActionResult.CODE_WIDE_STOPPING).msg("Wide router is stopping.").build();routerResponse.mIsAsync = true;routerResponse.mResultString = result.toString();return routerResponse;}//广域路由不能作为调用对象if (PROCESS_NAME.equals(domain)) {MaActionResult result = new MaActionResult.Builder().code(MaActionResult.CODE_TARGET_IS_WIDE).msg("Domain can not be " + PROCESS_NAME + ".").build();routerResponse.mIsAsync = true;routerResponse.mResultString = result.toString();return routerResponse;}//获取对应进程路由的对象ILocalRouterAIDL target = mLocalRouterAIDLMap.get(domain);if (null == target) {//是否已经绑定了本地路由，没有就启动绑定if (!connectLocalRouter(domain)) {MaActionResult result = new MaActionResult.Builder().code(MaActionResult.CODE_ROUTER_NOT_REGISTER).msg("The " + domain + " has not registered.").build();routerResponse.mIsAsync = false;routerResponse.mResultString = result.toString();Logger.d(TAG, "Process:" + PROCESS_NAME + "\nLocal not register end: " + System.currentTimeMillis());return routerResponse;} else {// Wait to bind the target process connect service, timeout is 30s.Logger.d(TAG, "Process:" + PROCESS_NAME + "\nBind local router start: " + System.currentTimeMillis());int time = 0;//等待完成绑定进程连接while (true) {target = mLocalRouterAIDLMap.get(domain);if (null == target) {try {Thread.sleep(50);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}time++;} else {Logger.d(TAG, "Process:" + PROCESS_NAME + "\nBind local router end: " + System.currentTimeMillis());break;}//设定30s超时if (time >= 600) {MaActionResult result = new MaActionResult.Builder().code(MaActionResult.CODE_CANNOT_BIND_LOCAL).msg("Can not bind " + domain + ", time out.").build();routerResponse.mResultString = result.toString();return routerResponse;}}}}try {Logger.d(TAG, "Process:" + PROCESS_NAME + "\nWide target start: " + System.currentTimeMillis());//对应进程调用返回String resultString = target.route(routerRequest);routerResponse.mResultString = resultString;Logger.d(TAG, "Process:" + PROCESS_NAME + "\nWide route end: " + System.currentTimeMillis());} catch (RemoteException e) {e.printStackTrace();MaActionResult result = new MaActionResult.Builder().code(MaActionResult.CODE_REMOTE_EXCEPTION).msg(e.getMessage()).build();routerResponse.mResultString = result.toString();return routerResponse;}return routerResponse;}
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基本原理就介绍到这里了。
1.aidl是google为Android进程通信提供的方式，使用了代理模式，其内部集成了IBinder，使用了Binder的方式通信，已经成为套路的规则，维护成本低。
2.当序列化后的数据单元过大时，就会出问题，报出android.os.TransactionTooLargeException。其数据量限制为1M
3.原理上说就是binder只拷贝一次，使用虚拟内存和物理内存页映射，比socket高效，也安全。
4.这里介绍的框架，其中是通过本地路由和广域路由间的传送和切换来完成。只能交流变量和调用方法，无法通过aidl获取资源。本地路由能力并未有ARouter使用的方便，进程内对无法提供获取Fragment View等资源获取，可以考虑拓展。但是此本地和广域路由设计非常优秀。
5.wutongke有出了一个框架加上编译时注解的优化版github.com/wutongke/Mo…

下一节将会继续介绍Messenger进程通信框架，敬请期待。


Android进程化学习


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