知識總結(jié) 插件化學(xué)習(xí) Binder機制原理

Binder是android系統(tǒng)特有IPC方式,安卓平臺中的各種服務(wù)交互基本都是Binder機制實現(xiàn)律胀,理解和掌握Binder機制的實現(xiàn)原理可有效提升軟件性能優(yōu)化點专钉,同時Binder機制的應(yīng)用也是動態(tài)代理方式實現(xiàn)插件化基礎(chǔ)。

安卓插件化學(xué)習(xí) Binder機制原理分析

網(wǎng)上雖然已有很多Binder類似的優(yōu)秀分析累铅,本文處于自我學(xué)習(xí)目的跃须,把我學(xué)理解和認(rèn)識的東西記錄一下。
Binder屬于android平臺特有的IPC通道娃兽,也是進(jìn)程間數(shù)據(jù)交互的核心內(nèi)容菇民。
安卓平臺IPC方式總的來說有5種:1、文件操作投储;2第练、Messenger;3玛荞、Provider; 4娇掏、AIDL;5勋眯、Socket婴梧。
這五種方式中,2客蹋、3塞蹭、4的實現(xiàn)都用到了Binder機制,這里主要以AIDL的使用講解Binder讶坯。

Binder設(shè)計結(jié)構(gòu)理解

1番电、通信進(jìn)程兩端兩個重要對象:一個是本地端的Proxy遠(yuǎn)程引用對象,一個是遠(yuǎn)程端的Stub實體對象
2辆琅、client端Proxy對象可以根據(jù)所定義的繼承IInterface接口的相關(guān)約定方法來操作server端Stub實體類漱办。
3、Android中在使用系統(tǒng)服務(wù)的時候通過getSystemService方法獲取到的其實都是Stub把遠(yuǎn)端的Binder轉(zhuǎn)化的對象婉烟,因為系統(tǒng)服務(wù)都是在system_server進(jìn)程中娩井,所以肯定是跨進(jìn)程獲取對象的,那么這個Binder對象其實就是上面的Proxy對象
4隅很、除client和Proxy進(jìn)程外撞牢,還存在者一個serverManager所在的進(jìn)程(0號引用獲嚷誓搿),用來存儲proxy引用與stub實體的對應(yīng)關(guān)系屋彪。
5所宰、簡單理解:ProxyBinder的transact方法調(diào)用后會同步(可異步)調(diào)用到Stub類的onTransact.這中間進(jìn)程間數(shù)據(jù)的一次拷貝都是在系統(tǒng)空間的Binder驅(qū)動中完成。

image.png

Binder的使用

Binder的使用基本存在與多進(jìn)程的App中畜挥,大家工作的項目中很可能甚少接觸底層數(shù)據(jù)在進(jìn)程間的傳遞仔粥,特別是業(yè)務(wù)需求多的應(yīng)用。然后本地工具類應(yīng)用如衛(wèi)士類的產(chǎn)品研發(fā)會很經(jīng)常的應(yīng)用到Binder蟹但,并且會在不同的場合自定義Binder的數(shù)據(jù)傳遞方式躯泰,這里也很感謝之前工作項目“手機衛(wèi)士”的實際應(yīng)用機會。

標(biāo)準(zhǔn)AIDL使用Binder

AIDL( Android Interface definition language)安卓進(jìn)程間通信接口語言华糖,我們可以通過這種方式定義接口麦向,完成兩個或多個進(jìn)程間的信息傳遞。

1. 定義.aidl 接口文件

首先要定義進(jìn)程間需要完成什么操作客叉,傳遞什么數(shù)據(jù)诵竭,根據(jù)需求定義方法接口。

    package com.canking.binder.aidl;    
    import com.canking.binder.aidl.Data;  
        interface AIDLService {     
          void setData(Data cb);     
    }    

2. 編譯項目生產(chǎn)java文件

定義完.aidl 文件有兼搏,通過as build項目后卵慰,IDE會幫我們生產(chǎn)對應(yīng)的java文件在gen目錄下。

    public interface AIDLService extends android.os.IInterface {
    /**
     * Local-side IPC implementation stub class.
     */
    public static abstract class Stub extends android.os.Binder implements com.canking.binder.aidl.AIDLService {
        private static final java.lang.String DESCRIPTOR = "com.canking.binder.aidl.AIDLService";

        /**
         * Construct the stub at attach it to the interface.
         */
        public Stub() {
            this.attachInterface(this, DESCRIPTOR);
        }

        /**
         * Cast an IBinder object into an com.canking.binder.aidl.AIDLService,
         * generating a proxy if needed.
         */
        public static com.canking.binder.aidl.AIDLService asInterface(android.os.IBinder obj) {
            if ((obj == null)) {
                return null;
            }
            android.os.IInterface iin = obj.queryLocalInterface(DESCRIPTOR);
            if (((iin != null) && (iin instanceof com.canking.binder.aidl.AIDLService))) {
                return ((com.canking.binder.aidl.AIDLService) iin);
            }
            return new com.canking.binder.aidl.AIDLService.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_onCallback: {
                    data.enforceInterface(DESCRIPTOR);
                    android.os.Bundle _arg0;
                    if ((0 != data.readInt())) {
                        _arg0 = android.os.Bundle.CREATOR.createFromParcel(data);
                    } else {
                        _arg0 = null;
                    }
                    android.os.Bundle _result = this.setData(_arg0);
                    reply.writeNoException();
                    if ((_result != null)) {
                        reply.writeInt(1);
                        _result.writeToParcel(reply, android.os.Parcelable.PARCELABLE_WRITE_RETURN_VALUE);
                    } else {
                        reply.writeInt(0);
                    }
                    return true;
                }
            }
            return super.onTransact(code, data, reply, flags);
        }

        private static class Proxy implements com.canking.binder.aidl.AIDLService {
            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 android.os.Bundle onCallback(android.os.Bundle extra) throws android.os.RemoteException {
                android.os.Parcel _data = android.os.Parcel.obtain();
                android.os.Parcel _reply = android.os.Parcel.obtain();
                android.os.Bundle _result;
                try {
                    _data.writeInterfaceToken(DESCRIPTOR);
                    if ((extra != null)) {
                        _data.writeInt(1);
                        extra.writeToParcel(_data, 0);
                    } else {
                        _data.writeInt(0);
                    }
                    mRemote.transact(Stub.TRANSACTION_onCallback, _data, _reply, 0);
                    _reply.readException();
                    if ((0 != _reply.readInt())) {
                        _result = android.os.Bundle.CREATOR.createFromParcel(_reply);
                    } else {
                        _result = null;
                    }
                } finally {
                    _reply.recycle();
                    _data.recycle();
                }
                return _result;
            }
        }

        static final int TRANSACTION_onCallback = (android.os.IBinder.FIRST_CALL_TRANSACTION + 0);
    }

    public android.os.Bundle setData(android.os.Bundle extra) throws android.os.RemoteException;
    }

3. 定義遠(yuǎn)端實體對象

     public class AIDLServiceImpl extends AIDLService.Stub {
       @Override
       public boolean setData() {
        doSomeThing();
        return true;
       }
     }
     
    @Override
    public IBinder onBind(Intent intent) {
        return AIDLServiceImpl;
    }

繼承Stub類實現(xiàn)方法佛呻,并且通過Service的onBind()或Provider的call()提供接口返回給client端裳朋。

當(dāng)然,也可以不定義aidl文件吓著,自己定義Stub類及proxy類鲤嫡,好處是按照自己的需求自定義Stub的達(dá)到自定義Parcel讀取方式及實現(xiàn)邏輯來解決一些業(yè)務(wù)需求問題,比如復(fù)雜繼承類的傳遞夜矗。

4. Client端獲取遠(yuǎn)端ProxyBinder

3中定義好Binder對象后泛范,這個Binder就可以跨進(jìn)程調(diào)用類,獲取這個遠(yuǎn)端binder引用的方法有很多紊撕,利用Service啟動方法中的ServiceConnection來返回onBinder里的對象∩耐唬或者用Provider的call根據(jù)標(biāo)記返回指定Binder對象(封裝在Bundle中)对扶。

安卓源碼ServiceManager分析

ServiceManager是一個全局的manager、調(diào)用了Jni函數(shù)惭缰,實現(xiàn)addServicew getService checkService listService等函數(shù)浪南,
Server進(jìn)程先注冊一些service到SercviceManager中。
Client想獲得一些service漱受,就要到Service中去獲取該Service络凿。
這樣,Server和Client之間就可以進(jìn)行通訊了,
Server和Client之間的通訊都是通過Binder進(jìn)行的絮记。

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