andorid:Binder机制学习笔记

一、概念
1.从IPC角度来说,binder是一种跨进程通讯的方式
2.从Android Frameworke角度来说:ServiceManager连接各种Manager(ActivityManager、windowManager等等)和相应ManagerService的桥梁
3.从Android应用层来说:binder是客户端和服务端通讯的媒介,bindService的时候,服务端会返回一个包含了服务端业务调用的Binder对象,客户端可以获取服务端提供的服务或者数据,这里的服务包括普通服务和基于AIDL的服务

二、分析
Android开发中,Binder主要用再Service中,包括AIDL和Messager,普通的service中不涉及进程间通讯,无法触及Binder的核心。Messager的底层是AIDL,所以可以分析AIDL来分析Binder的工作过程。

在定义了aidl接口的时候,系统会为我们为生成binder的工具类
eg:IBookManager.aidl---->IBookManager.java

接着我们可以分析IBookManager.java这个类就能知道Binder的工作原理

package com.yicooll.aidldemo.aidl;

public interface IBookManager extends android.os.IInterface {
    /**
     * Local-side IPC implementation stub class.
     */
    public static abstract class Stub extends android.os.Binder implements com.yicooll.aidldemo.aidl.IBookManager {
        private static final java.lang.String DESCRIPTOR = "com.yicooll.aidldemo.aidl.IBookManager";
        /**
         * Construct the stub at attach it to the interface.
         */
        public Stub() {
            this.attachInterface(this, DESCRIPTOR);
        }

        /**
         * Cast an IBinder object into an com.yicooll.aidldemo.aidl.IBookManager interface,
         * generating a proxy if needed.
         */
        public static com.yicooll.aidldemo.aidl.IBookManager asInterface(android.os.IBinder obj) {
            if ((obj == null)) {
                return null;
            }
            android.os.IInterface iin = obj.queryLocalInterface(DESCRIPTOR);
            if (((iin != null) && (iin instanceof com.yicooll.aidldemo.aidl.IBookManager))) {
                return ((com.yicooll.aidldemo.aidl.IBookManager) iin);
            }
            return new com.yicooll.aidldemo.aidl.IBookManager.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 {
            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.yicooll.aidldemo.aidl.Book> _result = this.getBookList();
                    reply.writeNoException();
                    reply.writeTypedList(_result);
                    return true;
                }
                case TRANSACTION_addBook: {
                    data.enforceInterface(descriptor);
                    com.yicooll.aidldemo.aidl.Book _arg0;
                    if ((0 != data.readInt())) {
                        _arg0 = com.yicooll.aidldemo.aidl.Book.CREATOR.createFromParcel(data);
                    } else {
                        _arg0 = null;
                    }
                    this.addBook(_arg0);
                    reply.writeNoException();
                    return true;
                }
                default: {
                    return super.onTransact(code, data, reply, flags);
                }
            }
        }

        private static class Proxy implements com.yicooll.aidldemo.aidl.IBookManager {
            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;
            }

            /**
             * Demonstrates some basic types that you can use as parameters
             * and return values in AIDL.
             *//*  void basicTypes(int anInt, long aLong, boolean aBoolean, float aFloat,
            double aDouble, String aString);*/
            @Override
            public java.util.List<com.yicooll.aidldemo.aidl.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.yicooll.aidldemo.aidl.Book> _result;
                try {
                    _data.writeInterfaceToken(DESCRIPTOR);
                    mRemote.transact(Stub.TRANSACTION_getBookList, _data, _reply, 0);
                    _reply.readException();
                    _result = _reply.createTypedArrayList(com.yicooll.aidldemo.aidl.Book.CREATOR);
                } finally {
                    _reply.recycle();
                    _data.recycle();
                }
                return _result;
            }

            @Override
            public void addBook(com.yicooll.aidldemo.aidl.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);
                    }
                    mRemote.transact(Stub.TRANSACTION_addBook, _data, _reply, 0);
                    _reply.readException();
                } finally {
                    _reply.recycle();
                    _data.recycle();
                }
            }
        }

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

    /**
     * Demonstrates some basic types that you can use as parameters
     * and return values in AIDL.
     *//*  void basicTypes(int anInt, long aLong, boolean aBoolean, float aFloat,
            double aDouble, String aString);*/
    public java.util.List<com.yicooll.aidldemo.aidl.Book> getBookList() throws android.os.RemoteException;

    public void addBook(com.yicooll.aidldemo.aidl.Book book) throws android.os.RemoteException;
}

IBookManager方法,变量进行说明

1.DESCRIPTOR
binder的唯一标识,一般用当前的类名表示eg:com.yicooll.aidl.IBookManager

2.asInterface(android.os.IBinder obj)
服务端的Binder对象转换成客户端所需的AIDL接口类型对象,转换过程区分进程。
如果客户端和服务端是位于同一进程,方法返回服务端stub对象本身,否则返回系统封装的Stub.proxy对象

3.asBinder
返回当前Binder对象

4.onTransact(int code,android.os.Parcel data,android.os.Parce reply,int flags)
运行在服务端的Binder线程池中,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,code 确定请求的目标方法,data取出目标方法的参数(有参数的情况下),当目标方法执行完毕后,向reply中写入返回值

5.Proxy#getBookList 代理对象中的具体方法,也是aidl中定义的接口方法,这里就用getBookList来说明
该方法调用在客户端,客户端远程调用的时候会创建所需要的输入型Parcel对象_data,
输出型Parcel对象_reply和返回值对象list,并将方法参数写入_data(如果有参数)
接着调用transact方法来发起RPC(远程过程调用)请求,同时当前线程挂起。服务端的onTransact方法会被调用,直到RPC过程返回后,当前线程继续执行,并从_reply中取出RPC的放回结果,最后返回_reply中的数据

流程图如下


binder机制png.png

三、Binder运行在服务端进程,如果服务端进程由于某种原因异常终止,binder连接就会断裂,binder提供了两个重要方法解决这个问题,linkToDeath、和unLinkToDeath.
可以通过binder设置死亡代理,binder死亡的时候,会受到通知,重新发起连接请求而恢复连接。

private IBinder.DeathRecipient mDeathRecipient=new IBinder.DeathRecipient(){
      @Override
      public void binderDied(){
        if(mBookManager==null)
            return ;
  mBookManager.asBinder().unlinkToDeath(DeathRecipient,0)
  mBookManager=null
  //TODO:这里重新绑定远程Service  
   }
}

其次,在客户端绑定远程服务成功后,给binder设置死亡代理

mService=IMessageBoxManager.Stub.asInterface(binder);
binder.linkToDeath(DeathRecipient,0)

binderDied是进程保活的一种,还有一种是onServiceDisConnected
binderDied()是运行在binder线程池中,不能访问Ui
onServiceDisConnected是运行在客户端UI线程

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