深刻解析 Android 的 AIDL 介面

在Android應(yīng)用框架裡，應(yīng)用層級的軟體大多是Java類別，而系統(tǒng)層級的軟體大多是C或 C++類別。Android使用JNI介面來達成這個目標。例如，在Android裡有個MediaPlayer.cpp類別，當它搭配上JNI介面之後，在VM上執(zhí)行的MediaPlayer.java就可以透過JNI介面與MediaPlayer.cpp類別溝通了。

圖1-1

　　基於這樣的架構(gòu)，我門就可以盡量將MediaPlayer.java裡的程式邏輯移入MediaPlayer.cpp類別裡，以便加快程式的執(zhí)行速度。此外，以JNI介面包裝MediaPlayer.cpp類別，並且銜接相互輝映的MediaPlayer.java類別，可以讓眾多的Java應(yīng)用程式透過MediaPlayer.java來使用MediaPlayer.cpp類別的服務(wù)。這是一種非常有用的包裝技巧，藉由包裝來創(chuàng)造更多的應(yīng)用機會。

　　為了進一步創(chuàng)造更多的應(yīng)用機會，可以替MediaPlayer.java類別加上AIDL介面，讓更多的Java應(yīng)用程式能與MediaPlayer.java類別進行遠距的IPC溝通。如下圖所示：

圖1-2

　　上圖表示出JNI在Android裡扮演的角色，以及Android框架裡Java與C/C++類別融合的基本架構(gòu)。上面的圖1-2是一個較為抽象的圖，凸顯JNI與AIDL的相互呼應(yīng)之角色。

　　於此，以高煥堂所寫的第2本Android書：<<Android 軟體架構(gòu)設(shè)計>> 一書裡的範例：HalfAdder組件為例，展示其幕後的細節(jié)架構(gòu)。首先看看其JNI介面之上的細節(jié)架構(gòu)，如下UML圖：

圖1-3  上圖1-2幕後的細節(jié)架構(gòu)之一

　　上圖凸顯了AIDL介面的細節(jié)架構(gòu)。下圖1-4將換個角度，從*.so開發(fā)者來看，當我們開發(fā)系統(tǒng)層級的C/C++類別時，也能善用JNI，創(chuàng)造C/C++類別的廣大商機。其細節(jié)架構(gòu)如下UML圖： 

圖1-4  上圖1-2幕後的細節(jié)架構(gòu)之二

　　1.3  說明C/C++組件開發(fā)

　　從上圖1-4可看到此範例的C/C++組件部份。其詳細的程式碼，請閱讀高煥堂所寫的第2本Android書：<<Android 軟體架構(gòu)設(shè)計>> 一書之第5~6章。

　　1.4  說明AIDL介面類別之開發(fā)

　　基於剛才所撰寫的相對應(yīng)Java類別：Calculator.java，就能順利配上AIDL介面了。

　　1.4.1  細說AIDL介面與IBinder介面

　　其實，AIDL介面幕後是仰賴著IBinder介面的。所以，我們的應(yīng)用程式可以選擇使用IBinder介面，也可以使用AIDL介面。如果採取IBinder介面，就不必使用aidl.exe工具去產(chǎn)出calInterface.java介面定義檔了，其介面類別較單純一些，如下圖所示：

圖1-5  僅使用較單純的IBinder介面

　　由於IBinder介面只提供單一函數(shù)(即transact()函數(shù))來進行遠距溝通，呼叫起來比較不方便。例如，當Calculator類別有多個函數(shù)時，myActivity要如何呼叫它們呢？ 可以呼叫IBinder介面的transact()函數(shù)，再轉(zhuǎn)而呼叫Calculator的各個函數(shù)。由於它並不太方便，所以Android提供Proxy/Stub結(jié)構(gòu)的AIDL介面來化解這個問題，其架構(gòu)圖如下：

圖1-6  更方便的AIDL介面(其介面類別結(jié)構(gòu)較複雜一些)

　　在本範例裡，將採取AIDL介面，同時也介紹其幕後的IBinder介面，以及其兩這之間的密切關(guān)係。