Binder是Android中的一個(gè)類蚓庭，它繼承了IBinder接口娇跟。
- 從IPC角度考慮僻爽，Binder是Android中的一種跨進(jìn)程通信方式，Binder還可以理解為一種虛擬的物理設(shè)備呛哟，它的設(shè)備驅(qū)動(dòng)是/dev/binder叠荠；
- 從Android Framework角度考慮，Binder是連接各種Manager和相應(yīng)ServiceManager的橋梁扫责；
- 從Android應(yīng)用層來(lái)講榛鼎，Binder是客戶端和服務(wù)器進(jìn)行通信的媒介。當(dāng)bindService的時(shí)候鳖孤，服務(wù)端會(huì)返回一個(gè)Binder對(duì)象者娱，通過(guò)這個(gè)對(duì)象，客戶端可以獲取服務(wù)端提供的數(shù)據(jù)或服務(wù)苏揣，包括普通服務(wù)和基于AIDL的服務(wù)黄鳍；
在Android開(kāi)發(fā)中，Binder主要用在Service中平匈，包括AIDL和Messenger框沟，實(shí)際上Messenger底層也是AIDL，所以選擇用AIDL來(lái)分析Binder的工作機(jī)制增炭。
首先我們新建一個(gè)AIDL忍燥，系統(tǒng)SDK會(huì)自動(dòng)為我們生成一個(gè)Binder類。
（1）新建Book.java隙姿、Book.aidl梅垄、IBookManager.aidl文件
//Book.java
package com.example.qianwei.myapplication.aidl;
import android.os.Parcel;
import android.os.Parcelable;
public class Book implements Parcelable {
private int id;
private String name;
public Book(int id, String name) {
this.id = id;
this.name = name;
}
protected Book(Parcel in) {
id = in.readInt();
name = in.readString();
}
public static final Creator<Book> CREATOR = new Creator<Book>() {
@Override
public Book createFromParcel(Parcel in) {
return new Book(in);
}
@Override
public Book[] newArray(int size) {
return new Book[size];
}
};
@Override
public int describeContents() {
return 0;
}
@Override
public void writeToParcel(Parcel dest, int flags) {
dest.writeInt(id);
dest.writeString(name);
}
}
// Book.aidl
package com.example.qianwei.myapplication.aidl;
parcelable Book;
// IBookManager.aidl
package com.example.qianwei.myapplication.aidl;
//AIDL特殊之處
import com.example.qianwei.myapplication.aidl.Book;
interface IBookManager {
/**
* 獲取圖書列表
*/
List<Book> getBookList();
/**
* 添加圖書
*/
void addBook(in Book book);
}
正如我們所見(jiàn)，盡管Book 類與IBookManager 位于同一個(gè)包下面输玷，但是我們?nèi)匀恍枰褂胕mport將Book類導(dǎo)入到IBookManager 队丝，否則編譯會(huì)出錯(cuò)，這就是AIDL的特殊之處饲嗽。
我嘗試著將Book聲明注釋掉炭玫，果然編譯器在編譯階段給出了編譯失敗提示：
Process 'command 'F:\sdk\build-tools\28.0.3\aidl.exe'' finished with non-zero exit value 1
（2）編譯完成之后，我們可以看到build/generated/source/aidl目錄下的com.example.qianwei.myapplication.aidl包里面出現(xiàn)了一個(gè)IBookManager.java類貌虾，這就是我們要找的類吞加。
package com.example.qianwei.myapplication.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.example.qianwei.myapplication.aidl.IBookManager {
private static final java.lang.String DESCRIPTOR = "com.example.qianwei.myapplication.aidl.IBookManager";
/**
* Construct the stub at attach it to the interface.
*/
public Stub() {
this.attachInterface(this, DESCRIPTOR);
}
/**
* Cast an IBinder object into an com.example.qianwei.myapplication.aidl.IBookManager interface,
* generating a proxy if needed.
*/
public static com.example.qianwei.myapplication.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.example.qianwei.myapplication.aidl.IBookManager))) {
return ((com.example.qianwei.myapplication.aidl.IBookManager) iin);
}
return new com.example.qianwei.myapplication.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.example.qianwei.myapplication.aidl.Book> _result = this.getBookList();
reply.writeNoException();
reply.writeTypedList(_result);
return true;
}
case TRANSACTION_addBook: {
data.enforceInterface(descriptor);
com.example.qianwei.myapplication.aidl.Book _arg0;
if ((0 != data.readInt())) {
_arg0 = com.example.qianwei.myapplication.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.example.qianwei.myapplication.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;
}
/**
* 獲取圖書列表
*/
@Override
public java.util.List<com.example.qianwei.myapplication.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.example.qianwei.myapplication.aidl.Book> _result;
try {
_data.writeInterfaceToken(DESCRIPTOR);
mRemote.transact(Stub.TRANSACTION_getBookList, _data, _reply, 0);
_reply.readException();
_result = _reply.createTypedArrayList(com.example.qianwei.myapplication.aidl.Book.CREATOR);
} finally {
_reply.recycle();
_data.recycle();
}
return _result;
}
/**
* 添加圖書
*/
@Override
public void addBook(com.example.qianwei.myapplication.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);
}
/**
* 獲取圖書列表
*/
public java.util.List<com.example.qianwei.myapplication.aidl.Book> getBookList() throws
android.os.RemoteException;
/**
* 添加圖書
*/
public void addBook(com.example.qianwei.myapplication.aidl.Book book)
throws android.os.RemoteException;
}
這個(gè)類內(nèi)容有點(diǎn)長(zhǎng)，看起來(lái)似乎很混亂尽狠，我們先從整體上來(lái)逐步分析：
- 兩個(gè)抽象方法：getBookList()衔憨、addBook(com.example.qianwei.myapplication.aidl.Book book)，這就是我們?cè)贗BookManager.aidl類中聲明的方法袄膏。同時(shí)還聲明了兩個(gè)整型id用于標(biāo)識(shí)這兩個(gè)方法践图，這兩個(gè)id用于判斷在transact過(guò)程中客戶端調(diào)用的是哪個(gè)方法。
- 聲明一個(gè)內(nèi)部類Stub沉馆，也就是一個(gè)Binder類码党，當(dāng)客戶端與服務(wù)器位于同一進(jìn)程德崭，方法調(diào)用不會(huì)走跨進(jìn)程的transact過(guò)程，否則需要執(zhí)行transact過(guò)程揖盘，這個(gè)過(guò)程由Stub的內(nèi)部代理類Proxy完成眉厨。
總而言之，這個(gè)接口的核心內(nèi)容就是它的內(nèi)部類Stub和Stub的內(nèi)部代理類Proxy兽狭，我們繼續(xù)分析這兩個(gè)類：
DESCRIPTOR
Binder類的唯一標(biāo)識(shí)憾股，一般用當(dāng)前類名表示。
private static final java.lang.String DESCRIPTOR = "com.example.qianwei.myapplication.aidl.IBookManager";
asInterface(android.os.IBinder obj)
將服務(wù)端返回的Binder類型的對(duì)象轉(zhuǎn)化為客戶端所需的AIDL接口類型的對(duì)象箕慧，這個(gè)過(guò)程是區(qū)分進(jìn)程的服球，如果兩端是同一進(jìn)程，那么此方法返回的就是Stub對(duì)象本身颠焦，如果不是同一進(jìn)程斩熊，則返回系統(tǒng)封裝后的Stub.Proxy對(duì)象。
asBinder()
用于返回當(dāng)前Binder對(duì)象蒸健。
onTransact(int code, android.os.Parcel data, android.os.Parcel reply, int flags)
這個(gè)方法運(yùn)行在服務(wù)端中的Binder線程池中座享，當(dāng)客戶端發(fā)起跨進(jìn)程請(qǐng)求，遠(yuǎn)程請(qǐng)求最終會(huì)交由此方法處理似忧。
- 服務(wù)端通過(guò)code確定客戶端請(qǐng)求的目標(biāo)方法是什么
- 服務(wù)端從data中取出目標(biāo)方法所需的參數(shù)（如果目標(biāo)方法有參數(shù)）
- 目標(biāo)方法執(zhí)行完畢后，向reply中寫入返回值（如果目標(biāo)方法有返回值）
Proxy#getBookList()
此方法運(yùn)行在客戶端盯捌，內(nèi)部實(shí)現(xiàn)：首先創(chuàng)建該方法所需要的輸入型Parcel對(duì)象_data箫攀，輸出型Parcel對(duì)象_reply和返回對(duì)象List幼衰；接著調(diào)用mRemote.transact發(fā)起遠(yuǎn)程過(guò)程調(diào)用（RPC）請(qǐng)求渡嚣，同時(shí)當(dāng)前線程掛起识椰；然后服務(wù)端的onTransact方法會(huì)被調(diào)用藏畅，直到RPC過(guò)程返回后愉阎，當(dāng)前線程繼續(xù)執(zhí)行榜旦，并從_reply中取出RPC過(guò)程的返回結(jié)果_result，最后返回_result。
Proxy#addBook(com.example.qianwei.myapplication.aidl.Book book)
此方法運(yùn)行在客戶端上滨彻，執(zhí)行過(guò)程和getBookList()是一樣的亭饵，由于此方法沒(méi)有返回值，所以無(wú)需從_reply中取出取出_result踏兜。
使用Binder的時(shí)候有兩點(diǎn)需要額外注意：
1八秃、客戶端發(fā)起遠(yuǎn)程請(qǐng)求時(shí)疹尾，當(dāng)前進(jìn)程會(huì)被掛起直至服務(wù)端進(jìn)程返回?cái)?shù)據(jù)纳本，所以如果遠(yuǎn)程方法是耗時(shí)的繁成，那么就不能在UI線程發(fā)起此請(qǐng)求巾腕；
2、由于服務(wù)端的Binder方法是運(yùn)行在Binder池中的毁嗦，所以Binder方法應(yīng)該采取同步的方法去實(shí)現(xiàn)回铛，因?yàn)樗呀?jīng)運(yùn)行在一個(gè)線程中了克锣。
接下來(lái)我們思考這樣一種場(chǎng)景焚志，當(dāng)Binder運(yùn)行在服務(wù)端進(jìn)程的時(shí)候進(jìn)程由于某些原因異常終止内列，服務(wù)端的Binder會(huì)發(fā)生連接斷裂（Binder死亡）浊猾，導(dǎo)致遠(yuǎn)程調(diào)用失敗纳寂，從而影響客戶端功能厂僧。為了解決這個(gè)問(wèn)題鸟召，Binder提供了兩個(gè)非常重要的配對(duì)方法linkToDeath和unlinkToDeath胆绊，通過(guò)linkToDeath我們可以為Binder設(shè)置死亡代理，當(dāng)Binder發(fā)生死亡的時(shí)候我們會(huì)收到通知压状，這個(gè)時(shí)候我們就可以通過(guò)一些恰當(dāng)?shù)姆绞街匦掳l(fā)起連接請(qǐng)求從而恢復(fù)連接跟继。我們要如何設(shè)置死亡代理呢？
1剩盒、首先，聲明一個(gè)接口IBinder.DeathRecipient并實(shí)現(xiàn)binderDied()方法辽聊，當(dāng)Binder死亡的時(shí)候系統(tǒng)會(huì)回調(diào)binderDied()方法异袄，這個(gè)時(shí)候我們可以移除之前綁定的binder代理并重新綁定遠(yuǎn)程服務(wù)
private IBinder.DeathRecipient deathRecipient = new IBinder.DeathRecipient() {
@Override
public void binderDied() {
if (bookManager == null) {
return;
}
bookManager.asBinder().unlinkToDeath(deathRecipient, 0);
bookManager = null;
//這里重新綁定遠(yuǎn)程Service
}
};
2、客戶端綁定遠(yuǎn)程服務(wù)成功后玛臂，給binder設(shè)置死亡代理
try {
bookManager = IBookManager.Stub.asInterface(binder);
binder.linkToDeath(deathRecipient, 0);
} catch (RemoteException e) {
e.printStackTrace();
}
這樣我們就成功了設(shè)置了死亡代理烤蜕，另外通過(guò)Binder的方法isBinderAlive也可以判斷binder是否死亡。
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Android深入理解IPC機(jī)制（三） Android中的幾種IPC方式
Android深入理解IPC機(jī)制（四）Binder連接池
參考書籍
《Android開(kāi)發(fā)藝術(shù)探索》
