深刻解析 Android 的 AIDL 介面（一）

在Android應用框架裡，應用層級的軟體大多是Java類別，而系統層級的軟體大多是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，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 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 用程式透過MediaPlayer.java來使用MediaPlayer.cpp類別的服務。這是一種非常有用的包裝技巧，藉由包裝來創造更多的應用機 會。

　　為了進一步創造更多的應用機會，可以替MediaPlayer.java類別加上AIDL介面，讓更多的Java應用程式能與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。上面的圖1-2是一個較為抽象的圖，凸顯JNI與AIDL的相互呼應之角色。

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

圖1-3  上圖1-2幕後的細節架構之一

　　上圖凸顯了AIDL介面的細節架構。下圖1-4將換個角度，從*.so開發者來看，當我們開發系統層級的C/C++類別時，也能善用JNI，創造C/C++類別的廣大商機。其細節架構如下UML圖： 

圖1-4  上圖1-2幕後的細節架構之二

　　1.3  說明C/C++組件開發

　　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：<> 一書之第5~6章。

　　1.4  說明AIDL介面類別之開發

　　基於剛才所撰寫的相對應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(即transact()函數)來進行遠距溝通，呼叫起來比較不方便。例如，當Calculator類別 有多個函數時，myActivity要如何呼叫它們呢？ 可以呼叫IBinder介面的transact()函數，再轉而呼叫Calculator的各個函數。由於它並不太方便，所以Android提供 Proxy/Stub結構的AIDL介面來化解這個問題，其架構圖如下：

圖1-6  更方便的AIDL介面(其介面類別結構較複雜一些)

　　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係。