Binder是Android系统中最重要的特性之一,直观来说,Binder是Android中的一个类,它实现了IBinder接口。从Android Framework角度来说,Binder是ServiceManager连接各种Manager和相应的ManagerService的工具;从IPC角度来说,Binder是Android中的一种跨进程通信的方式;从Android应用层来说,Binder是客户端和服务端通信的媒介。
在Android开发中Binder主要用在Service中,包括AIDL以及Messenger。Messenger底层其实也是AIDL,所以在本文中我们采用AIDL来分析Binder的机制。
我们新建一个AIDL示例,通过SDK自动生成的AIDL所对应的Binder类,来分析Binder的工作机制,代码如下:
Person.java 类
package com.my.learn.code.aidl;
import android.os.Parcel;
import android.os.Parcelable;
public class Person implements Parcelable {
private String personid;
private String personname;
private String personsex;
public String getPersonid() {
return personid;
}
public void setPersonid(String personid) {
this.personid = personid;
}
public String getPersonname() {
return personname;
}
public void setPersonname(String personname) {
this.personname = personname;
}
public String getPersonsex() {
return personsex;
}
public void setPersonsex(String personsex) {
this.personsex = personsex;
}
@Override
public int describeContents() {
return 0;
}
@Override
public void writeToParcel(Parcel dest, int flags) {
dest.writeString(this.personid);
dest.writeString(this.personname);
dest.writeString(this.personsex);
}
public Person() {
}
protected Person(Parcel in) {
this.personid = in.readString();
this.personname = in.readString();
this.personsex = in.readString();
}
public static final Parcelable.Creator<Person> CREATOR = new Parcelable.Creator<Person>() {
@Override
public Person createFromParcel(Parcel source) {
return new Person(source);
}
@Override
public Person[] newArray(int size) {
return new Person[size];
}
};
}
Person.aidl文件
// Person.aidl
package com.my.learn.code.aidl;
// Declare any non-default types here with import statements
parcelable Person;
IPersonManager.aidl文件
// IPersonManager.aidl
package com.my.learn.code.aidl;
import com.my.learn.code.aidl.Person;
// Declare any non-default types here with import statements
interface IPersonManager {
List<Person> getPersonList();
void addPerson(in Person person);
}
上述三个文件中:Person.java是一个人的类,其中三个属性,id、名称、性别。注意要实现Parcelable接口。否则无法使用Binder;Person.aidl是Person在AIDL中的声明,IPersonManager.aidl是一个接口文件,提供了addPerson和getPersonList方法。addPerson用于新增人,getPersonList用于获得人的列表。编译后在gen目录下有一个系统自动生产的Binder类IPersonManager.java类,代码如下:
/*
* This file is auto-generated. DO NOT MODIFY.
* Original file: /Users/liguoxian/Desktop/android/MyLearnCode/app/src/main/aidl/com/my/learn/code/aidl/IPersonManager.aidl
*/
package com.my.learn.code.aidl;
// Declare any non-default types here with import statements
public interface IPersonManager extends android.os.IInterface {
/**
* Local-side IPC implementation stub class.
*/
public static abstract class Stub extends android.os.Binder implements com.my.learn.code.aidl.IPersonManager {
private static final java.lang.String DESCRIPTOR = "com.my.learn.code.aidl.IPersonManager";
/**
* Construct the stub at attach it to the interface.
*/
public Stub() {
this.attachInterface(this, DESCRIPTOR);
}
/**
* Cast an IBinder object into an com.my.learn.code.aidl.IPersonManager interface,
* generating a proxy if needed.
*/
public static com.my.learn.code.aidl.IPersonManager asInterface(android.os.IBinder obj) {
if ((obj == null)) {
return null;
}
android.os.IInterface iin = obj.queryLocalInterface(DESCRIPTOR);
if (((iin != null) && (iin instanceof com.my.learn.code.aidl.IPersonManager))) {
return ((com.my.learn.code.aidl.IPersonManager) iin);
}
return new com.my.learn.code.aidl.IPersonManager.Stub.Proxy(obj);
}
@Override
public android.os.IBinder asBinder() {
return this;
}
@Override
public boolean onTransact(int code, android.os.Parcel data, android.os.Parcel reply, int flags) throws android.os.RemoteException {
switch (code) {
case INTERFACE_TRANSACTION: {
reply.writeString(DESCRIPTOR);
return true;
}
case TRANSACTION_getPersonList: {
data.enforceInterface(DESCRIPTOR);
java.util.List<com.my.learn.code.aidl.Person> _result = this.getPersonList();
reply.writeNoException();
reply.writeTypedList(_result);
return true;
}
case TRANSACTION_addPerson: {
data.enforceInterface(DESCRIPTOR);
com.my.learn.code.aidl.Person _arg0;
if ((0 != data.readInt())) {
_arg0 = com.my.learn.code.aidl.Person.CREATOR.createFromParcel(data);
} else {
_arg0 = null;
}
this.addPerson(_arg0);
reply.writeNoException();
return true;
}
}
return super.onTransact(code, data, reply, flags);
}
private static class Proxy implements com.my.learn.code.aidl.IPersonManager {
private android.os.IBinder mRemote;
Proxy(android.os.IBinder remote) {
mRemote = remote;
}
@Override
public android.os.IBinder asBinder() {
return mRemote;
}
public java.lang.String getInterfaceDescriptor() {
return DESCRIPTOR;
}
@Override
public java.util.List<com.my.learn.code.aidl.Person> getPersonList() throws android.os.RemoteException {
android.os.Parcel _data = android.os.Parcel.obtain();
android.os.Parcel _reply = android.os.Parcel.obtain();
java.util.List<com.my.learn.code.aidl.Person> _result;
try {
_data.writeInterfaceToken(DESCRIPTOR);
mRemote.transact(Stub.TRANSACTION_getPersonList, _data, _reply, 0);
_reply.readException();
_result = _reply.createTypedArrayList(com.my.learn.code.aidl.Person.CREATOR);
} finally {
_reply.recycle();
_data.recycle();
}
return _result;
}
@Override
public void addPerson(com.my.learn.code.aidl.Person person) 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 ((person != null)) {
_data.writeInt(1);
person.writeToParcel(_data, 0);
} else {
_data.writeInt(0);
}
mRemote.transact(Stub.TRANSACTION_addPerson, _data, _reply, 0);
_reply.readException();
} finally {
_reply.recycle();
_data.recycle();
}
}
}
static final int TRANSACTION_getPersonList = (android.os.IBinder.FIRST_CALL_TRANSACTION + 0);
static final int TRANSACTION_addPerson = (android.os.IBinder.FIRST_CALL_TRANSACTION + 1);
}
public java.util.List<com.my.learn.code.aidl.Person> getPersonList() throws android.os.RemoteException;
public void addPerson(com.my.learn.code.aidl.Person person) throws android.os.RemoteException;
}
以上代码是SDK在编译的时候生成的,具体目录如下:
这个类结构很清晰:首先声明了IPersonManager.aidl文件中定义的方法,同时还声明了对应的整型id分别对应定义的方法,声明的整型id用于标识在transact过程中客户端所请求的到底是哪个方法;接着声明了一个内部类Stub,这个Stub就是一个Binder类,当客户端和服务端都位于同一个进程时,方法调用不会走跨进程的transact过程,当客户端和服务端位于不同进程时,方法调用需要走transact过程,这个逻辑判断是由Stub中的内部代理类Proxy来完成,以下是其中的方法介绍:
DESCRIPTOR
Binder的唯一标识,一般用当前的Binder的包名+类名表示。
public static com.my.learn.code.aidl.IPersonManager asInterface(android.os.IBinder obj)
用于将服务端的Binder转换成客户端所需要的AIDL接口类型对象,这个转换区分进程,如果客户端和服务端位于统一进程,那么此方法返回的就是服务端的Stub对象本身,反之返回的是系统封装后的Stub.proxy对象。
public android.os.IBinder asBinder()
此方法用于返回当前的Binder对象。
public boolean onTransact(int code, android.os.Parcel data, android.os.Parcel reply, int flags) throws android.os.RemoteException
此方法运行在服务端中的Binder线程池中,当客户端发起跨进程请求时,远程请求会通过系统底层封装后交由此方法处理。服务端通过code可以确定客户端锁清秋的目标方法是什么,然后从data中取出目标方法所需要的参数(如果有参数的话),然后执行目标方法,目标方法执行完后,向reply中写入返回值(如果目标方法又返回值的话)。需要注意:如果此方法返回false,那么客户端的请求会失败,因此我们可以通过这个返回值来做权限验证。
Proxy中 public java.util.List<com.my.learn.code.aidl.Person> getPersonList() throws android.os.RemoteException
这个方法运行在客户端,当客户端远程调用此方法时,它的内部实现如下:
1.创建该方法所需的输入性Parcel对象data、输出型Parcel对象reply和返回值对象List;
2.将该方法的参数信息写入data中(如果有参数的话);
3.调用transact方法来发起RPC(远程过程调用)请求,同时当前线程挂起,
4.服务端的onTransact方法会被调用,知道RPC过程返回结束后,当前线程继续执行,并从reply中取出RPC过程的返回结果;
5返回reply中的数据。
Proxy中public void addPerson(com.my.learn.code.aidl.Person person) throws android.os.RemoteException
此方法在客户端运行, 执行过程个getPersonList是一样的,addPerson没有返回值,因此不需要从reply中取出返回值。