IPC機制---04 Android中的IPC通訊方式（D）

上一篇中提到，在對我們用戶端進行解綁監聽的時候，并沒有成功，服務端列印出not found listener的log，而我們用戶端在進行綁定和解綁的時候傳遞的listener明明是同一個，為什麼會出現這種情況呢？其實這是必然的，這種解注冊的處理方式在我們平時的開發中經常使用到，但是放在多程序中卻是失效的，因為Binder會把用戶端傳遞過來的對象重新轉化并生成一個新的對象。雖然我們解綁和綁定傳遞的是同一個對象，但是通過Binderde轉換已經是兩個全新的對象了。因為對象是不能跨程序直接傳輸的，對象的跨程序傳輸本質上就是反序列化的過程，這就是為什麼AIDL中的自定義對象必須實作Parcelable接口的原因。
那到底如何進行解綁呢，下面介紹一下RemoteCallbackList
- RemoteCallbackList是系統專門提供的使用者删除跨程序listener的接口，RemoteCallbackList是一個泛型，支援管理任意的AIDL接口，因為所有的AIDL接口都繼承自IInterface接口
```
public interface IBookManager extends android.os.IInterface
           
```
- 它的工作原理很簡單，在它的内部有一個Map結構專門用來儲存所有的AIDL回調，這個map的key是IBinder類型，value是CallBack類型，如下
```
/*package*/ ArrayMap<IBinder, Callback> mCallbacks
            = new ArrayMap<IBinder, Callback>();
           
```
  其中Callback中封裝了真正的遠端listener。當用戶端注冊listener的時候，它會把這個listener的資訊存入mCallbacks中，其中key和value分别通過下面的方式擷取
```
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;
            }
           
```
是以，雖然多次跨程序傳輸的對象在服務端會生成不同的對象，但是這些新生成的對象有一個共同點，那就是他們底層的Binder對象是同一個，利用這個特性，我們就可以實作上面無法實作的功能，當用戶端解綁注冊的時候，我們隻要周遊服務端所有的listener，找出和那個解注冊listener具有相同Binder對象的伺服器端listener，并把它删掉即可。
同時，RemoteCallbackList還有一個很有用的功能，那就是當用戶端程序終止後，他能自動移除用戶端所注冊的listener，另外RemoteCallbackList内部實作了線程同步的功能，是以在注冊和解注冊的時候，不需要做額外的線程同步工作。
下面，示範一下如何完成解注冊

在BookService中，使用RemoteCallbackList代替CopyOnWriteArrayList，如下

private RemoteCallbackList<IONewBookArrivedListener> listenerList = new RemoteCallbackList<>();

修改注冊和解注冊接口的實作

@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，當有新書時，通知所有已注冊的listener

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修改完畢，通過在注冊和解注冊時打log檢視成功否，如下

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

很顯然，使用RemoteCallbackList可以實作跨程序的解注冊功能。

使用RemoteCallbackList，無法像操作List一樣去操作它，雖然名字中帶List，但它卻不是一個List，周遊他的畫，需要beginBroadcase和finishBroadcase配對使用。
至此，AIDL的基本用法基本介紹完了，有幾點需要說明一下
- 用戶端調用遠端服務的方法，被調用的方法運作在服務端的Binder線程池中，同時用戶端會被挂起，如果服務端比較耗時，會導緻用戶端長時間阻塞在這裡，如果是用戶端的UI線程的話，就會導緻用戶端出現ANR錯誤，是以，當我們知道遠端方法是耗時的時候，不應該再在UI線程進行調用了。
- 用戶端的onServiceConnected和onServiceDisconnected方法都運作在UI線程中，是以也不能在其裡面直接調用服務端的耗時方法
- 服務端的方法本身就運作在Binder線程池中，是以不需要再在服務端另起線程執行操作了
- 同理，當遠端服務需要調用用戶端的listener中的方法時，被調用的方法運作在用戶端的Binder線程池中，是以同樣不可以在服務端中調用用戶端的耗時方法。比如BookService中的onNewBookArrived方法，調用了用戶端的onNewBookArrived方法，如果用戶端的這個方法比較耗時的話，要確定BookService中的onNewBookArrived運作在非UI線程中，否則會導緻服務端無法相應。
- 用戶端的IOnNewBookArrivedListener中的onNewBookArrived方法運作在用戶端的Binder線程池中，是以不能在此方法中進行UI相關操作，如果需要，借助Handler進行處理。
Binder是可能意外死亡的，為了提高健壯性，我們需要在服務端程序意外終止的時候重新連接配接服務，兩種方法

給Binder設定DeathRecipient監聽，當Binder死亡時，我們會收到binderDied的回掉，可以重新連接配接服務，如下

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;
            }
            // 重新連接配接服務
        }
    };

在onServiceDisconnected中重新連接配接遠端服務

@Override
        public void onServiceDisconnected(ComponentName name) {
            mBookManager = null;
            // 重新連接配接服務
        }

差別在于：onServiceDisconnected在用戶端的UI線程中被回調，而binderDied在用戶端的Binder線程中被回調，不能進行UI通路操作。

最後，如何在AIDL中使用權限驗證功能。預設情況下，我們的遠端服務任何人都可以連結，但這應該不是我們願意看到的，是以，我們必須給服務加入權限驗證功能，驗證失敗，則無法調用服務中的方法。以下為兩種常用的方法

在onBinder中進行驗證，驗證不通過直接傳回null，這也驗證失敗的用戶端就無法直接綁定付無，驗證方式有很多種，比如使用permission驗證，使用這種方式，首先在AndroidManifestz紅聲明所需的權限，比如這樣，一個應用來綁定我們的服務時，會驗證這個應用的權限，達到想到的效果，此方法同樣适用于Messenger中。如果我們自己内部的應用想綁定到我們的服務中，需要在AndroidManifest中聲明permission即可，如下
```
@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:如果服務端和用戶端是兩個工程，則在Service中無法驗證用戶端的權限，因為onBinde方法不是一個binder調用的，它運作在服務端的UI線程，是以在onBind中隻能驗證服務端的權限，這樣就木有意義了，是以推薦使用第二種。

第二種方法，在服務端的onTransact方法中進行權限驗證，如果驗證失敗直接傳回false，這也服務端也不會執行AIDL中的方法，進而達到保護服務端的效果。具體的驗證方式很多，可以采用permission驗證，實作和第一種一樣，還可以采用pid和uid來做驗證，通過getCallingUid和getCallingPid可以拿到用戶端所屬應用的uid和pid，通過這種方式可以做一些驗證工作，比如包名。下面既驗證了permission，又驗證了報名。一個應用如果想遠端調用服務的方法，首先要使用我們剛才定義的權限，并且包名是"com.happy.ipc.client"，否則就會調用失敗

@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);
        }

檢視日志發現

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

如果包名進行修改，比如

if (TextUtils.isEmpty(packageName) || !"com.happy.ipc.client.test".equals(packageName)) {
                return false;
            }

這樣，通過client點選時間擷取書的清單和count的時候，列印如下log，成功實作權限驗證

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

上門介紹了AIDL權限驗證的兩種方法，此外還有其他方法比如在service中指定android:permissio屬性等。

至此，IPC中的AIDL基本介紹完了。

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