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Android TV開發-桌面 跨程序通訊(IPC) 詳解

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1. 寫在前面

Android 程序間通訊 的 幾種方式:

  • 四大元件間傳遞Bundle
  • 使用檔案共享方式,多程序讀寫一個相同的檔案,獲取檔案內容進行互動;
  • 使用Messenger,一種輕量級的跨程序通訊方案,底層使用AIDL實現(實現比較簡單,博主開始本文前也想了一下是否要說一下這個東西,最後還是覺得沒有這個必要,Google一下就能解決的問題,就不囉嗦了);
  • 使用AIDL(Android Interface Definition Language),Android介面定義語言,用於定義跨程序通訊的介面;
  • 使用ContentProvider,常用於多程序共享資料,比如系統的相簿,音樂等,我們也可以通過ContentProvider訪問到;
  • Socket(Domain Socket),Linux 桌面的DBus就是使用此方式實現的.
  • ... ...

各個優缺點對比: 在這裡插入圖片描述

多個app通過統一的介面操作,不建議起執行緒的耗時任務,支援 RPC(遠端過程呼叫,程序A呼叫程序B提供的 函式/方法)

比如 登陸介面,支付,定位服務 等等

這裡唯一比較好的應該屬於 AIDL 的方式了,不僅有回撥,還可以傳引數,返回引數。

但是 通常要寫很多程式碼,操作繁雜,麻煩;不同業務的跨程序呼叫,不易複用。

我們在下面的文章將講解用另一種簡潔的方式實現。

2. 跨程序通訊的實現

我編寫 了一個 XBus(跨程序通訊)的庫 ,歡迎下載體驗 在這裡插入圖片描述 耗費了幾天時間,完成了這個 跨程序通訊 的程式碼,後續不斷完善吧,下面我講解下我寫這個程式碼的思路。

涉及的知識點

流程圖在這裡插入圖片描述 大概思路如下

第1步:程序A 繫結 程序B 的AIDL 服務 並 返回 一個 XBusAidl.Stub 的AIDL;程序B註冊好需要被呼叫的函式.

// 繫結服務
Intent intent = new Intent(context, XBusService.class);
context.bindService(intent, mServiceConnection, Context.BIND_AUTO_CREATE);

// 繫結回撥(成功,失敗的處理)
ServiceConnection mServiceConnection = new ServiceConnection() {
	@Override
    public void onServiceConnected(ComponentName name, IBinder service) {
    	mXBusAidl = XBusAidl.Stub.asInterface(service);
    }
};
    
// AIDL 介面,主要用於傳輸相應的呼叫引數以及返回.  關於 Response,Request 可以檢視相應的程式碼.  
interface XBusAidl {
    Response run(in Request request);
}

// 程序B 註冊需要被呼叫的相關函式
XBus.getInstance().register(ITestData.class, TestData.class);

// 之所以要註冊,是因為介面的呼叫與實現的類不能一一對應起來,所以需要提前註冊.
public void register(Class<?> face, Class<?> impl) {
	mRegisterClassMap.put(face, impl);
}

第2步:函式呼叫,觸發 動態代理,將 類名,函式,引數,呼叫 繫結服務返回的 XBusAidl.Stub 的AIDL 的 run函式傳過去

// 準備被呼叫的介面
// @ClassId("TestData")
public interface ITestData {
    public String testtesttest(int i, String s);
}


// 動過動態代理,然後呼叫,觸發 invoke,然後將 類名,函式,引數傳過去,接受返回值,搞定.
ITestData testData = XBus.getInstance().getCreateCall(ITestData.class);
String result = testData.testtesttest(10, "測試函式");


public <T> T getCreateCall(Class<T> tClass) {
	Class<?>[] interfaces = new Class[]{tClass};
	XBusHandler handler = new XBusHandler(tClass, mXBusAidl);
    Object proxy = Proxy.newProxyInstance(tClass.getClassLoader(), interfaces, handler);
    return (T) proxy;
}

class XBusHandler implements InvocationHandler {
	@Override
    public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
    	String methodName = method.getName();
        String clazzName = clazz.getName();
        // 1. 建立 Request.
        Request request = new Request();
        
		// 這裡使用了 JSON 與 Bundle的傳引數與接收返回值 的方式,還需要繼續測試,才知道那種方式更優.
        // 主要是思路,無論是 JSON 還是 Bundle,鬥不過是將資料傳輸過去而已,本文章使用Bundle講解.
		// 2. bundle 傳遞 args引數. 方法,類名
        Bundle bundle = new Bundle();
        bundle.putSerializable(Request.ARGS_KEY, args);
        bundle.putString(Request.METHOD_KEY, methodName);
        bundle.putString(Request.CLAZZ_KEY, clazzName);
        request.setBundle(bundle);

		// 3. AIDL 遠端呼叫函式run (函式執行過程)
		Response response = xBusAidl.run(request);
		
        // 4. 處理 返回值.
        Bundle bundle1 = response.getBResult();
        return bundle1.getSerializable(Response.RESULT_KEY);
	}
}

第3步:處理 函式執行,返回值.

// 繫結服務返回的 XBusAidl.Stub 的AIDL 的 run 函式 執行.
public Response run(Request request) throws RemoteException {
	return runBundle(request);
}

private Response runBundle(Request request) {
	Bundle bundle = request.getBundle();
    Object[] bargs = (Object[]) bundle.getSerializable(Request.ARGS_KEY);
    String clazzName = bundle.getString(Request.CLAZZ_KEY);
    String method = bundle.getString(Request.METHOD_KEY);
	// 1. 建立Response.
    Response response = new Response();
    // 2. 函式呼叫
    Class<?> iclazz = Reflect.on(clazzName).get();
    Object createObject = XBus.getInstance().getCreateObject(iclazz); // 獲取已經註冊的相關函式
    Object result = Reflect.on(createObject).call(method, bargs).get();
    // 3. 處理返回值
    bundle.putSerializable(Response.RESULT_KEY, (Serializable) result);
    response.setBResult(bundle);
 	// 4. 返回response,response 帶有 code, message,主要是標誌函式是否執行成功等資訊.
	return response;
}

// 這裡是程序B已經註冊的函式
public <T> T getCreateObject(Class<?> face) {
	if (mRegisterClassMap.containsKey(face)) {
		Class<?> aClass = mRegisterClassMap.get(face); // 根據對應的介面找到對應的類
		return Reflect.on(aClass).create().get(); // 建立對應的類
	}  
    return null;
}

原理已經分析完了,大概步驟就是,註冊AIDL服務,使用動態代理呼叫函式,處理函式執行,返回處理,沒了,就是這麼簡單.

在這裡插入圖片描述

3. 擴充套件思考

  • 是否考慮過一種方式,只提供中轉分發(服務一直存在),不作為提供服務。

  • AIDL 是否可以使用 Socket 來替代,是可以的喔(DBus就是例子),不過需要使用JSON或者其它方式來序列化,反序列化.

  • 註冊相應的介面與類,感覺還是比較麻煩,後續準備加入註解的方式支援.

@ClassId("TestData")
public interface ITestData {
    public String testtesttest(int i, String s);
}
  • 現在只是類的函式的呼叫,還需要加入對回撥的支援.
  • Bitmap,View,Drawable 的傳輸是否有問題,測試一下. 如果使用JSON又這麼辦?
// 看到下面的程式碼,我感覺JSON的使用,心都涼了一半.
// 來自網上的一段程式碼,關於 Bitmap 轉換成JSON的,感覺效果應該不是很好吧(如果圖片幾MB).
/*
 * This functions converts Bitmap picture to a string which can be
 * JSONified.
 * */
private String getStringFromBitmap(Bitmap bitmapPicture) {
   final int COMPRESSION_QUALITY = 100;
   String encodedImage;
   ByteArrayOutputStream byteArrayBitmapStream = new ByteArrayOutputStream();
   bitmapPicture.compress(Bitmap.CompressFormat.PNG, COMPRESSION_QUALITY,
   byteArrayBitmapStream);
   byte[] b = byteArrayBitmapStream.toByteArray();
   encodedImage = Base64.encodeToString(b, Base64.DEFAULT);
   return encodedImage;
 }

/*
 * This Function converts the String back to Bitmap
 * */
private Bitmap getBitmapFromString(String stringPicture) {
   byte[] decodedString = Base64.decode(stringPicture, Base64.DEFAULT);
   Bitmap decodedByte = BitmapFactory.decodeByteArray(decodedString, 0, decodedString.length);
   return decodedByte;
}

4. 參考資料

https://github.com/LiushuiXiaoxia/Bifrost

跨程序通訊框架. https://github.com/Xiaofei-it/Hermes

愛奇藝的跨程序通訊框架 https://github.com/iqiyi/Andromeda

https://github.com/kua