IPC机制---04 Android中的IPC通讯方式（D）

小灰灰 2022-08-21 02:20 162阅读 0赞

*  上一篇中提到，在对我们客户端进行解绑监听的时候，并没有成功，服务端打印出not found listener的log，而我们客户端在进行绑定和解绑的时候传递的listener明明是同一个，为什么会出现这种情况呢？其实这是必然的，这种解注册的处理方式在我们平时的开发中经常使用到，但是放在多进程中却是失效的，因为Binder会把客户端传递过来的对象重新转化并生成一个新的对象。虽然我们解绑和绑定传递的是同一个对象，但是通过Binderde转换已经是两个全新的对象了。因为对象是不能跨进程直接传输的，对象的跨进程传输本质上就是反序列化的过程，这就是为什么AIDL中的自定义对象必须实现Parcelable接口的原因。
 *  那到底如何进行解绑呢，下面介绍一下RemoteCallbackList
 *   *  
     *  RemoteCallbackList是系统专门提供的用户删除跨进程listener的接口，RemoteCallbackList是一个泛型，支持管理任意的AIDL接口，因为所有的AIDL接口都继承自IInterface接口![Image 1][]
        
            public interface IBookManager extends android.os.IInterface
     *  它的工作原理很简单，在它的内部有一个Map结构专门用来保存所有的AIDL回调，这个map的key是IBinder类型，value是CallBack类型，如下![Image 1][]
        
            /*package*/ ArrayMap<IBinder, Callback> mCallbacks
                        = new ArrayMap<IBinder, Callback>();
        
        其中Callback中封装了真正的远程listener。当客户端注册listener的时候，它会把这个listener的信息存入mCallbacks中，其中key和value分别通过下面的方式获取![Image 1][]
        
            IBinder binder = callback.asBinder();
                        try {
                            Callback cb = new Callback(callback, cookie);
                            binder.linkToDeath(cb, 0);
                            mCallbacks.put(binder, cb);
                            return true;
                        } catch (RemoteException e) {
                            return false;
                        }
 *  因此，虽然多次跨进程传输的对象在服务端会生成不同的对象，但是这些新生成的对象有一个共同点，那就是他们底层的Binder对象是同一个，利用这个特性，我们就可以实现上面无法实现的功能，当客户端解绑注册的时候，我们只要遍历服务端所有的listener，找出和那个解注册listener具有相同Binder对象的服务器端listener，并把它删掉即可。
 *  同时，RemoteCallbackList还有一个很有用的功能，那就是当客户端进程终止后，他能自动移除客户端所注册的listener，另外RemoteCallbackList内部实现了线程同步的功能，所以在注册和解注册的时候，不需要做额外的线程同步工作。
 *  下面，演示一下如何完成解注册
 *   *  
     *  在BookService中，使用RemoteCallbackList代替CopyOnWriteArrayList，如下![Image 1][]
        
            private RemoteCallbackList<IONewBookArrivedListener> listenerList = new RemoteCallbackList<>();
     *  修改注册和解注册接口的实现![Image 1][]
        
            @Override
                    public void registerNewBookArrivedListener(IONewBookArrivedListener listener) throws RemoteException {
                        listenerList.register(listener);
                        if (Build.VERSION.SDK_INT >= Build.VERSION_CODES.JELLY_BEAN_MR1) {
                            Log.i(TAG, "listenerList size = " + listenerList.getRegisteredCallbackCount());
                        }
                    }
            
                    @Override
                    public void unRegisterNewBookArrivedListener(IONewBookArrivedListener listener) throws RemoteException {
                        listenerList.unregister(listener);
                        if (Build.VERSION.SDK_INT >= Build.VERSION_CODES.JELLY_BEAN_MR1) {
                            Log.i(TAG, "listenerList size = " + listenerList.getRegisteredCallbackCount());
                        }
                    }
     *  修改onNewBookArrived方法，当有新书时，通知所有已注册的listener![Image 1][]
        
            private void onNewBookArrived(Book book) throws RemoteException {
                    bookList.add(book);
                    int N = listenerList.beginBroadcast();
                    for (int i = 0; i < N; i++) {
                        IONewBookArrivedListener arrivedListener = listenerList.getBroadcastItem(i);
                        if (arrivedListener != null) {
                            arrivedListener.onNewBookArrived(book);
                        }
                    }
                    listenerList.finishBroadcast();
                }
     *  至此，BookService修改完毕，通过在注册和解注册时打log查看成功否，如下![Image 1][]
        
            03-11 11:16:44.486 31043-31073/com.happy.ipc.server I/BookService: listenerList size = 1
            03-11 11:16:47.226 31043-31073/com.happy.ipc.server I/BookService: listenerList size = 0
        
        很显然，使用RemoteCallbackList可以实现跨进程的解注册功能。
 *  使用RemoteCallbackList，无法像操作List一样去操作它，虽然名字中带List，但它却不是一个List，遍历他的画，需要beginBroadcase和finishBroadcase配对使用。
 *  至此，AIDL的基本用法基本介绍完了，有几点需要说明一下
 *   *  
     *  客户端调用远程服务的方法，被调用的方法运行在服务端的Binder线程池中，同时客户端会被挂起，如果服务端比较耗时，会导致客户端长时间阻塞在这里，如果是客户端的UI线程的话，就会导致客户端出现ANR错误，因此，当我们知道远程方法是耗时的时候，不应该再在UI线程进行调用了。
     *  客户端的onServiceConnected和onServiceDisconnected方法都运行在UI线程中，所以也不能在其里面直接调用服务端的耗时方法
     *  服务端的方法本身就运行在Binder线程池中，因此不需要再在服务端另起线程执行操作了
     *  同理，当远程服务需要调用客户端的listener中的方法时，被调用的方法运行在客户端的Binder线程池中，所以同样不可以在服务端中调用客户端的耗时方法。比如BookService中的onNewBookArrived方法，调用了客户端的onNewBookArrived方法，如果客户端的这个方法比较耗时的话，要确保BookService中的onNewBookArrived运行在非UI线程中，否则会导致服务端无法相应。
     *  客户端的IOnNewBookArrivedListener中的onNewBookArrived方法运行在客户端的Binder线程池中，所以不能在此方法中进行UI相关操作，如果需要，借助Handler进行处理。
 *  Binder是可能意外死亡的，为了提高健壮性，我们需要在服务端进程意外终止的时候重新连接服务，两种方法
 *   *  
     *  给Binder设置DeathRecipient监听，当Binder死亡时，我们会收到binderDied的回掉，可以重新连接服务，如下![Image 1][]![Image 1][]
        
            private ServiceConnection conn = new ServiceConnection() {
                    @Override
                    public void onServiceConnected(ComponentName name, IBinder service) {
                        mBookManager = IBookManager.Stub.asInterface(service);
                        try {
                            service.linkToDeath(deathRecipient, 0);
                        } catch (RemoteException e) {
                            e.printStackTrace();
                        }
                        try {
                            mBookManager.registerNewBookArrivedListener(listener);
                        } catch (RemoteException e) {
                            e.printStackTrace();
                        }
                    }
            
                    @Override
                    public void onServiceDisconnected(ComponentName name) {
                        mBookManager = null;
                    }
                };
            
                private IBinder.DeathRecipient deathRecipient = new IBinder.DeathRecipient() {
                    @Override
                    public void binderDied() {
                        if (mBookManager != null) {
                            mBookManager.asBinder().unlinkToDeath(deathRecipient, 0);
                            mBookManager = null;
                        }
                        // 重新连接服务
                    }
                };
        
          
        
     *  在onServiceDisconnected中重新连接远程服务
        
            @Override
                    public void onServiceDisconnected(ComponentName name) {
                        mBookManager = null;
                        // 重新连接服务
                    }
        
          
        
     *  区别在于：onServiceDisconnected在客户端的UI线程中被回调，而binderDied在客户端的Binder线程中被回调，不能进行UI访问操作。
 *  最后，如何在AIDL中使用权限验证功能。默认情况下，我们的远程服务任何人都可以链接，但这应该不是我们愿意看到的，因此，我们必须给服务加入权限验证功能，验证失败，则无法调用服务中的方法。以下为两种常用的方法
 *   *  
     *  在onBinder中进行验证，验证不通过直接返回null，这也验证失败的客户端就无法直接绑定付无，验证方式有很多种，比如使用permission验证，使用这种方式，首先在AndroidManifestz红声明所需的权限，比如![Image 1][]![Image 1][]这样，一个应用来绑定我们的服务时，会验证这个应用的权限，达到想到的效果，此方法同样适用于Messenger中。如果我们自己内部的应用想绑定到我们的服务中，需要在AndroidManifest中声明permission即可，如下![Image 1][]
        
            @Override
                public IBinder onBind(Intent intent) {
                    int check = checkCallingOrSelfPermission("com.happ.ipc.server.ACCESS_BOOK_SERVICE");
                    if (check == PackageManager.PERMISSION_DENIED) {
                        Log.i(TAG, "permission denied");
                        return null;
                    }
                    Log.i(TAG, "permission access");
                    return mBinder;
                }
        
          
        
        
            <service
                        android:name=".service.BookService"
                        android:enabled="true"
                        android:exported="true"></service>
                </application>
            
                <permission
                    android:name="com.happ.ipc.server.ACCESS_BOOK_SERVICE"
                    android:protectionLevel="normal" />
        
        ps:如果服务端和客户端是两个工程，则在Service中无法验证客户端的权限，因为onBinde方法不是一个binder调用的，它运行在服务端的UI线程，因此在onBind中只能验证服务端的权限，这样就木有意义了，所以推荐使用第二种。  
        
     *  第二种方法，在服务端的onTransact方法中进行权限验证，如果验证失败直接返回false，这也服务端也不会执行AIDL中的方法，从而达到保护服务端的效果。具体的验证方式很多，可以采用permission验证，实现和第一种一样，还可以采用pid和uid来做验证，通过getCallingUid和getCallingPid可以拿到客户端所属应用的uid和pid，通过这种方式可以做一些验证工作，比如包名。下面既验证了permission，又验证了报名。一个应用如果想远程调用服务的方法，首先要使用我们刚才定义的权限，并且包名是"com.happy.ipc.client"，否则就会调用失败
        
            @Override
                    public boolean onTransact(int code, Parcel data, Parcel reply, int flags) throws RemoteException {
                        String packageName = null;
                        int callingPid = getCallingPid();
                        int callingUid = getCallingUid();
                        Log.i(TAG, "callingPid = " + callingPid + ",callingUid = " + callingUid);
                        String[] packagesForUid = BookService.this.getPackageManager().getPackagesForUid(callingUid);
                        if (packagesForUid != null && packagesForUid.length > 0) {
                            packageName = packagesForUid[0];
                        }
                        Log.i(TAG, "packageName = " + packageName);
                        if (TextUtils.isEmpty(packageName) || !"com.happy.ipc.client".equals(packageName)) {
                            return false;
                        }
                        return super.onTransact(code, data, reply, flags);
                    }
        
        查看日志发现
        
            03-11 11:48:09.516 28044-28057/com.happy.ipc.server I/BookService: listenerList size = 1
            03-11 11:48:20.876 28044-28057/com.happy.ipc.server I/BookService: callingPid = 28469,callingUid = 11166
            03-11 11:48:20.876 28044-28057/com.happy.ipc.server I/BookService: packageName = com.happy.ipc.client
        
        如果包名进行修改，比如
        
            if (TextUtils.isEmpty(packageName) || !"com.happy.ipc.client.test".equals(packageName)) {
                            return false;
                        }
        
        这样，通过client点击时间获取书的列表和count的时候，打印如下log，成功实现权限验证
        
            03-11 11:52:02.196 3507-3507/com.happy.ipc.client I/MainActivity: bookList = []
            03-11 11:52:02.826 3507-3507/com.happy.ipc.client I/MainActivity: count = 0
        
          
        
     *  上门介绍了AIDL权限验证的两种方法，此外还有其他方法比如在service中指定android:permissio属性等。
 *  至此，IPC中的AIDL基本介绍完了。

[Image 1]: