IPC机制系列七 Android中的IPC方式(3)使用Messenger

使用Messenger

       Messenger可以翻译为信使,顾名思义,通过它可以在不同进程中传递Message对象,在Message中放入我们需要传递的数据,就可以轻松地实现数据的进程间传递了。Messenger是一种轻量级的IPC方案,它的底层实现是AIDL,大致看一下Messenger这个类的构造方法就明白了。下面是Messenger的两个构造方法,从构造方法的实现上我们可以明显看出AIDL的痕迹,不管是IMessenger还是Stub.asInterface,这种使用方法都表明它的底层是AIDL。

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public Messenger(Handler target) {
mTarget = target.getIMessenger();
}

public Messenger(IBinder target){
mTarget = IMessenger.Stud.asInterface(target);
}

       Messenger的使用方法很简单,它对AIDL做了封装,使得我们可以更简便地进行进程间通信。同时,由于它一次处理一个请求,因此在服务端我们不用考虑线程同步的问题,这是因为服务端中不存在并发执行的情形。实现一个Messenger有如下几个步骤,分为服务端和客户端。

服务端进程

       首先,我们需要在服务端创建一个Service来处理客户端的连接请求,同时创建一个Handler并通过它来创建一个Messenger对象,然后在Service的onBind中返回这个Messenger对象底层的Binder即可。

客户端进程

       客户端进程中,首先要绑定服务端的Service,绑定成功后用服务端返回的IBinder对象创建一个Messenger,通过这个Messenger就可以向服务端发送消息了,发消息类型为Message对象。如果需要服务端能够回应客户端,就和服务端一样,我们还需要创建一个Handler并创建一个新的Messenger,并把这个Messenger对象通过Message的replyTo参数传递给服务端,服务端通过这个replyTo参数就可以回应客户端。首先,我们来看一个简单点的例子,这个例子中服务端无法回应客户端。

       首先看服务端的代码,这是服务端的典型代码,可以看到MessengerHandler用来处理客户端发送的消息,并从消息中取出客户端发来的文本信息。而mMessenger是一个Messenger对象,它和MessengerHandler相关联,并在onBind方法中返回它里面的Binder对象,可以看出,这里Messenger的作用是将客户端发送的消息传递给MessengerHandler处理。

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public class MessengerService extends Service {

public static final String TAG = "MessengerService";

private static class MessengerHandler extends Handler{
@Override
public void handleMessage(Message msg) {
switch (msg.what) {
case MyConstants.MSG_FROM_CLIENT:
Log.i(TAG,"receive msg from Client:" + msg.getData().getString("msg"));
break;
default:
super.handleMessage(msg);
}
}
}

private final Messenger mMessenger = new Messenger(new MessengerHandler());

@Override
public IBinder onBind(Intent intent) {
return mMessenger.getBinder();
}
}

       然后注册service,让其运行在单独的进程中:

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<service android:name=".MessengerService"
android:process=":remote"/>

       客户端代码,首先要绑定远程的MessengerService,绑定成功后,根据服务端返回的binder对象创建Messenger对象并使用此对象向服务端发送消息。下面的代码在Bundle中向服务端发送了一句话,在上面的服务端代码中会打印出这句话。

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public class MessengerActivity extends Activity {

public static final String TAG = "MessengerActivity";

private Messenger mService;

private ServiceConnection mConnection = new ServiceConnection() {
@Override
public void onServiceConnected(ComponentName name, IBinder service) {
mService = new Messenger(service);
Message msg = Message.obtain(null,MyConstants.MSG_FROM_CLIENT);
Bundle data = new Bundle();
data.putString(“msg”,"hello, this is client");
msg.setData(data);
try {
mService.send(msg);
} catch (RemoteException e) {
e.printStackTrace();
}
}

@Override
public void onServiceDisconnected(ComponentName name) {

}
};

@Override
protected void onCreate( Bundle savedInstanceState) {
super.onCreate(savedInstanceState);
setContentView(R.layout.activity_messenger);
Intent intent = new Intent(this,MessengerService.class);
bindService(intent,mConnection, Context.BIND_AUTO_CREATE);
}

@Override
protected void onDestroy() {
super.onDestroy();
unbindService(mConnection);
}
}

       最后,我们运行程序,在log中可以找到客户端发送过来的“receive msg from Client:hello, this is client.”的消息。

       通过上面的例子可以看出,在Messenger中进行数据传递必须将数据放入Messsage中,而Messenger和Message都实现了Parcelable接口,因此可以跨进程传输。简单来说,Message中所支持的数据类型就是Messenger所支持的传输类型。实际上,通过 Messenger来传递Message,Message中能使用的载体只有what、arg1、arg2、Bundle以及replyTo。Message中的另一个字段object在同一个进程中是很实用的,但是在进程间通信的时候,在Android2.2以前object字段不支持跨进程传输,即便是2.2以后,也仅仅是系统提供的实现了Parcelable接口的对象才能通过它来传输。这就意味着我们自定义的Parcelable对象是无法通过object字段来传输的。非系统的Parcelable对象的确无法通过object字段来传输,这也导致了object字段的实用性大大降低,所幸我们还有Bundle,Bundle中可以支持大量的数据类型。

       上面的例子演示了如何在服务端接收客户端中发送的消息,但是有时候我们还需要能回应客户端,下面就介绍如何实现这种效果。还是采用上面的例子,但是稍微做一下修改,每当客户端发来一条消息,服务端就会自动回复一条“嗯,你的消息我已经收到,稍后回复你。”,这很类似邮箱的自动回复功能。

       首先看服务端的修改,服务端只需要修改MessengerHandler,当收到消息后,会立即回复一条消息给客户端。

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private static class MessengerHandler extends Handler{
@Override
public void handleMessage(Message msg) {
switch (msg.what) {
case MyConstants.MSG_FROM_CLIENT:
Log.i(TAG,"receive msg from Client:" + msg.getData().getString("msg"));
Messenger messenger = msg.replyTo;
Message reply = Message.obtain(null,MyConstants.MSG_FROM_SERVICE);
Bundle bundle = new Bundle();
bundle.putString("reply","嗯,你的消息我已经收到,稍后会回复你。");
try {
messenger.send(reply);
} catch (RemoteException e) {
e.printStackTrace();
}
break;
default:
super.handleMessage(msg);
}
}
}

       接着再看客户端的修改,为了接收服务端的回复,客户端也需要准备一个接收消息的Messenger和Handler,如下:

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private Messenger mGetReplyMessenger = new Messenger(new MessengerHandler());

private static class MessengerHandler extends Handler{
@Override
public void handleMessage(Message msg) {
switch (msg.what){
case MyConstants.MSG_FROM_SERVICE:
Log.i(TAG,"receive msg from Service:" + msg.getData().getString("reply"));
break;
default:
super.handleMessage(msg);
}
}
}

       除了上述修改,还有很关键的一点,当客户端发送消息的时候,需要把接收服务端回复的Messenger通过Message的replyTo参数传递给服务端,如下所示:

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Message msg = Message.obtain(null,MyConstants.MSG_FROM_CLIENT);
Bundle data = new Bundle();
data.putString("msg","hell this is client");
//注意这句话
msg.replyTo = mGetReplyMessenger;
msg.setData(data);
try {
mService.send(msg);
} catch (RemoteException e) {
e.printStackTrace();
}

       通过上述的修改,我们再次运行,看log,客户端接收到了“receive msg from Service:嗯,你的消息我已经收到,稍后会回复你。”就达到了自动回复的效果了。

代码详见GitHub:Messenger

       Messenger工作原理图如下:

Messenger工作原理图

       关于进程间通信,示例代码是针对于同一个应用的,但是效果和在两个应用间进行进程间通信是一样的。同一个应用的不同组件,如果它们运行在不同进程中,那么和它们分别属于两个应用没有本质区别,这是理解进程间通信的基础。

参考资料:
《Android 开发艺术探索》任玉刚 第2章 2.4.3 使用Messenger

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