笔记 - 安卓中的Binder

程序员文章站 2022-12-20 14:39:55

引言学习记录，其实是反复看了好几次Binder了，做个笔记记录一下，学习的内容是在《Android 开发艺术探索》中的梗概Binder是安卓的一种跨进程通信（IPC）的方式。不管是在安卓系统中，还是在日常开发中都可以存在着Binder。试想一下，两个人在不同的地方要进行通信，那么他们就可以用打电话的方式。那两个进程需要通信，那么它们就可以使用Binder来进行。系统中的BinderServiceManager与ActivityManager、ServiceManager与WindowManage...

引言

学习记录，其实是反复看了好几次Binder了，做个笔记记录一下，学习的内容是在《Android 开发艺术探索》中的

梗概

Binder是安卓的一种跨进程通信（IPC）的方式。不管是在安卓系统中，还是在日常开发中都可以存在着Binder。试想一下，两个人在不同的地方要进行通信，那么他们就可以用打电话的方式。那两个进程需要通信，那么它们就可以使用Binder来进行。

系统中的Binder
ServiceManager与ActivityManager、ServiceManager与WindowManager等等
应用中的Binder
客户端和服务端进行通信，这里的客户端与服务端是相对的，谁都可以是客户端，谁都可以是服务端。一端既可以是客户端也可以是另一个客户端的服务端。客户端目的是获取服务端的数据或者其提供的服务。

AIDL

aidl是什么？aidl与binder又有什么关系。aidl是一种文件，通过编写aidl文件，IDE会自动为我们生成Binder的代码。这就类似于我们创建menu，我们只是在menu文件夹下敲一敲xml格式的文件，然后IDE就会给我们生成响应的Java代码。

通过aidl来创建binder

第一步–创建Book.java
这是一个图书信息的类，并且实现Parcelable接口来进行序列化。

package com.example.aidltest;

import android.os.Parcel;
import android.os.Parcelable;

public class Book implements Parcelable {
    public int bookId;
    public String bookName;

    public Book(int bookId, String bookName) {
        this.bookId = bookId;
        this.bookName = bookName;
    }

    @Override
    public int describeContents() {
        return 0;
    }

    @Override
    public void writeToParcel(Parcel out, int flags) {
        out.writeInt(bookId);
        out.writeString(bookName);
    }

    public static final Parcelable.Creator<Book> CREATOR = new Parcelable.Creator<Book>(){

        @Override
        public Book createFromParcel(Parcel in) {
            return new Book(in);
        }

        @Override
        public Book[] newArray(int size) {
            return new Book[size];
        }
    };

    private Book(Parcel in){
        bookId = in.readInt();
        bookName = in.readString();
    }

}

创建aidl文件

Book.aidl
这里声明来Book.java这个类

package com.example.aidltest;

parcelable Book;

IBookManager.aidl
这里有两个方法，一个是getBookList，用于远程从服务端获取图书列表；另一个是addBook，用于远程向列表中添加书本

package com.example.aidltest;

import com.example.aidltest.Book;

interface IBookManager {
    List<Book> getBookList();
    void addBook(in Book book);
}

整个项目结构

我使用的是Android Studio的开发环境
笔记 - 安卓中的Binder

自动生成的Binder代码

生成的Binder类位置在根目录下，位置如下所示
笔记 - 安卓中的Binder

分析IBookManager类的各部分实现

直接从最外层来看有3个部分：Default类、Stub类、方法声明。关键代码其实都在Stub类中
笔记 - 安卓中的Binder

方法声明

整个IBookManager是一个接口，同时也继承了IInterface这个接口，这里声明了两个我们在aidl文件中定义的方法getBookList和addBook，如下所示
笔记 - 安卓中的Binder

Default类

笔记 - 安卓中的Binder
自动生成的注释也有说明，这个类是接口IBookManger的默认实现，里面默认实现了我们在aidl中声明的两个方法getBookList和addBook，这里默认实现基本是空的，如下。我们就跳过

Stub类

最重要的类，这里分为两块，一块是Stub自己的逻辑，一块是Stub类中的内部类Proxy类。

Stub类本身

DESCRIPTOR标识
它是用于唯一标识本IBookManager类的，相当于身份证，一般来说会默认使用当前这个Binder的类名，如下所示
整形ID标识
这两个整形是用来唯一标识我们接口中的方法的，通信时可以知道客户端请求的是哪一个方法，如下所示

static final int TRANSACTION_getBookList = (android.os.IBinder.FIRST_CALL_TRANSACTION + 0);
static final int TRANSACTION_addBook = (android.os.IBinder.FIRST_CALL_TRANSACTION + 1);

asInterface()方法
这个方法的注释是将服务端的Binder对象转换为客户端所需的AIDL接口类型的对象。如果客户端与服务端在同一个进程，则获得的是服务端对象的Stub本身，若不在同一个进程，则会获得一个代理的Stub对象。

public static com.example.aidltest.IBookManager asInterface(android.os.IBinder obj)
    {
      if ((obj==null)) {
        return null;
      }
      android.os.IInterface iin = obj.queryLocalInterface(DESCRIPTOR);
      if (((iin!=null)&&(iin instanceof com.example.aidltest.IBookManager))) {
        return ((com.example.aidltest.IBookManager)iin);
      }
      return new com.example.aidltest.IBookManager.Stub.Proxy(obj);
    }

从代码逻辑来看，伪代码如下

判空
尝试获取Binder对象在本地进程的实现
如果获取到的非空且为IBookManager的实现类，则将获取到的对象转化为IBookManager并返回
若本地没有实现，则返回其代理对象Proxy，就是下面的内部代理类Proxy

asBinder()方法
用于返回当前的Binder对象，实现如下

 @Override public android.os.IBinder asBinder()
    {
      return this;
    }

onTransact()方法
这个方法会运行在服务端的Binder线程池中，客户端发起请求时，服务端可以通过code来辨别服务端想要请求什么服务，然后再执行不同的逻辑。最后返回true代表客户端请求成功了，false代表客户端请求失败。如下

 @Override public boolean onTransact(int code, android.os.Parcel data, android.os.Parcel reply, int flags) throws android.os.RemoteException
    {
      java.lang.String descriptor = DESCRIPTOR;
      switch (code)
      {
        case INTERFACE_TRANSACTION:
        {
          reply.writeString(descriptor);
          return true;
        }
        case TRANSACTION_getBookList:
        {
          data.enforceInterface(descriptor);
          java.util.List<com.example.aidltest.Book> _result = this.getBookList();
          reply.writeNoException();
          reply.writeTypedList(_result);
          return true;
        }
        case TRANSACTION_addBook:
        {
          data.enforceInterface(descriptor);
          com.example.aidltest.Book _arg0;
          if ((0!=data.readInt())) {
            _arg0 = com.example.aidltest.Book.CREATOR.createFromParcel(data);
          }
          else {
            _arg0 = null;
          }
          this.addBook(_arg0);
          reply.writeNoException();
          return true;
        }
        default:
        {
          return super.onTransact(code, data, reply, flags);
        }
      }
    }

根据code执行不同的逻辑，这里的第2、3个代码框的code就是之前定义的整形ID标识
getBookList时会获取到图书列表_result然后写入reply中，再返回true代表获取了请求。
addBook时会创建一个Book实例，将参数的data转换后再调用addBook()方法添加图书，最后返回true代表获取了请求

内部代理类Proxy

上面我们看到，如果客户端与服务端不在一个进程，那么就会调用到Proxy，这里主要看两个方法一个是getBookList()，另一个是addBook()，就是我们声明的并且一直提到那两个方法。

getBookList()方法

@Override public java.util.List<com.example.aidltest.Book> getBookList() throws android.os.RemoteException
      {
        android.os.Parcel _data = android.os.Parcel.obtain();
        android.os.Parcel _reply = android.os.Parcel.obtain();
        java.util.List<com.example.aidltest.Book> _result;
        try {
          _data.writeInterfaceToken(DESCRIPTOR);
          boolean _status = mRemote.transact(Stub.TRANSACTION_getBookList, _data, _reply, 0);
          if (!_status && getDefaultImpl() != null) {
            return getDefaultImpl().getBookList();
          }
          _reply.readException();
          _result = _reply.createTypedArrayList(com.example.aidltest.Book.CREATOR);
        }
        finally {
          _reply.recycle();
          _data.recycle();
        }
        return _result;
      }

先创建Parcel类型的_data和_reply，再List类型的结果_result，如果有参数，则将参数写入_data，再调用mRemote的transact方法，传入请求code，_data信息，_reply。这样就发起了RPC（远程过程调用），然后当前线程挂起，服务端的onTransact就会被调用，直到放回了结果，这样当前线程就会继续执行，如果返回值为true，表示服务端接收了我们的请求，就从_reply中取出结果并构造到_result中，最后对Parcel对象进行回收并返回_result。

addBook()方法

@Override public void addBook(com.example.aidltest.Book book) throws android.os.RemoteException
      {
        android.os.Parcel _data = android.os.Parcel.obtain();
        android.os.Parcel _reply = android.os.Parcel.obtain();
        try {
          _data.writeInterfaceToken(DESCRIPTOR);
          if ((book!=null)) {
            _data.writeInt(1);
            book.writeToParcel(_data, 0);
          }
          else {
            _data.writeInt(0);
          }
          boolean _status = mRemote.transact(Stub.TRANSACTION_addBook, _data, _reply, 0);
          if (!_status && getDefaultImpl() != null) {
            getDefaultImpl().addBook(book);
            return;
          }
          _reply.readException();
        }
        finally {
          _reply.recycle();
          _data.recycle();
        }
      }

这个方法过程与getBookList()方法的过程类似，这里就不再展开

这里我打一个可能不太恰当的比喻

小时候你妈妈要炒菜，发现家里没有菜了，拿了个菜篮让你去隔壁邻居家借点菜回来炒。自己的家跟邻居的家就是两个进程，妈妈要炒菜，先在家里自己找，如果有，那就直接用，如果没有就有你这个小朋友做代理去邻居家要，并且拿个菜篮子让你把菜放里面包装好带回家里来。在作为小代理的你还没回来时，妈妈没有菜炒，只能一直在家等你回来，直到你回来了，妈妈才继续干接下来的事。

注意事项

因为在客户端发起请求后，会一直等到服务端返回消息，所以如果请求的远程方法很耗时，那么就不可以在UI线程中发起这种远程请求，因为会这样会造成ANR。
服务端的Binder方法已经是在Binder线程池中运行的，所以Binder方法应该使用同步的方式去实现（因为本来就在线程中运行）

我把相关的代码放在github上了，如果有需要的话，大家自取

下一篇是Binder在两个进程的使用

本文地址：https://blog.csdn.net/weixin_42530254/article/details/107409520

笔记 - 安卓中的Binder

引言

梗概

AIDL

通过aidl来创建binder

整个项目结构

自动生成的Binder代码

分析IBookManager类的各部分实现

方法声明

Default类

Stub类

Stub类本身

内部代理类Proxy

这里我打一个可能不太恰当的比喻

注意事项

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