Android ParcelFileDescriptor实现进程间通信

需求

一个通信通道，实现跨进程的的Socket网络通信。
具体的通信通道的图如下。

需求分析

1. 我们需要一个进程一直做通信通道的事情，业务进程把数据通过进程间通信交给通信进程。
2. 通信进程通过Socket通道将数据发给网络另外一端的通信进程。
3. 接收端的通信进程把数据再交给业务进程。

android进程间通信基本方式

android进程间通信是使用Binder来传数据，而Binder传输的数据，有一个最为基本的要求，就是要实现Parcelable接口。

ParcelFileDescriptor

ParcelFileDescriptor是android提供的一个数据结构。

文件描述符，是一种程序读写已打开文件、socket的对象。

FileDescriptor对象，它代表了原始的Linux文件描述符
ParcelFileDescriptor对象，是原始文件描述符的一个复制，对象跟fd不同，但都是操作同一个底层文件流以及文件位置指针

public class ParcelFileDescriptor 
extends Object implements Parcelable, Closeable

ParcelFileDescriptor是可以用于进程间Binder通信的FileDescriptor。支持stream 写入和stream 读出

public static class ParcelFileDescriptor.AutoCloseInputStream 
extends FileInputStream 
 
public static class ParcelFileDescriptor.AutoCloseOutputStream 
extends FileOutputStream 
 

我们可以使用

ParcelFileDescriptor open (File file, int mode)

来将PacecelFileDescriptor 与File对应起来，以实现进程间的文件共享。

我们也可以使用

ParcelFileDescriptor[] createPipe ()

来建立一个pipe通信通道，ParcelFileDescriptor数组第一个元素是read端，第二个元素是write端，通过write端的AutoCloseOutputStream和read端的AutoCloseInputStream，我们就可以实现进程见的数据流传输了。

完整的跨进程数据传输方案如下：

1. 文件传输

   

   两端业务层都把Uri对应的ParcelFileDescriptor发送给通信层，发送端通信层从AutoCloseInputStream中取数据发送，接收端通信层获取到数据后，写入到AutoCloseOutputStream中。

2. 流传输

发送端：
1. 业务层调用getOutputStream向通信层发起请求
2. 通信层通过creatPipe 建立一个ParcelFileDescriptor数组，并将write端的pipe[1]返回给业务层
3. 业务层得到pipe[1]（ParcelFileDescriptor）后，可以通过AutoCloseOutputStream写入数据
4. 从通信层的pipe[0]的AutoCloseInputStream中读出数据通过socket发送出去

接收端：
1. 业务层调用getInputStream向通信层发起请求
2. 通信层通过creatPipe 建立一个ParcelFileDescriptor数组，并将read端的pipe[0]返回给业务层
3. 业务层得到pipe0后，可以通过AutoCloseInputStream读取数据。（如没有数据，则阻塞，一直等到有数据为止）
4. socket中读取数据，写入到通信层的pipe[1]的AutoCloseOutputStream。（pipe[1]一旦写入，第三步中pipe[2]就可以读取出数据）

简单的ParcelFileDescriptor使用——pipe

public class DemoParcefliledescriptor extends AppCompatActivity {
 
    private static final String TAG = "DemoPFD";
 
    private static final String[] PERMISSIONS = {
            Manifest.permission.WRITE_EXTERNAL_STORAGE,
    };
    private static final int PERMISSIONS_CODE = 3006;
 
    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_demo_null);
 
        if (Build.VERSION.SDK_INT >= Build.VERSION_CODES.M) {
            requestPermissions(PERMISSIONS, PERMISSIONS_CODE);
        }
 
        FileOutputStream outputStream = new FileOutputStream(getStreamFd());
        try {
            outputStream.write(99);
            outputStream.write(98);
            outputStream.close();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
 
 
    private FileDescriptor getStreamFd() {
        ParcelFileDescriptor[] pipes = null;
 
        try {
            pipes = ParcelFileDescriptor.createPipe();
            new TransferThread(new ParcelFileDescriptor.AutoCloseInputStream(pipes[0])).start();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
 
        return pipes[1].getFileDescriptor();
    }
 
    static class TransferThread extends Thread {
        InputStream in;
        FileOutputStream out;
 
        TransferThread(InputStream in, FileOutputStream out) {
            this.in = in;
            this.out = out;
        }
 
        TransferThread(InputStream in) {
            this.in = in;
 
            File outFile = new File(Environment.getExternalStorageDirectory().getAbsolutePath() + "/zlq_pdf");
            Log.i(TAG, "File: " + outFile.getAbsolutePath());
 
            try {
                out = new FileOutputStream(outFile);
            } catch (FileNotFoundException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
 
        @Override
        public void run() {
            byte[] buf = new byte[1024*2];
 
            int len;
            try {
                while((len=in.read(buf)) > 0) {
                    out.write(buf, 0, len);
                    Log.i(TAG, "out:" + len);
 
                }
 
                in.close();
                out.flush();
                out.getFD().sync();
                out.close();
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
}