從AIDL分析Binder的工作機(jī)制

問題等同:Binder是如何實(shí)現(xiàn)進(jìn)程間通信的新博?或者AIDL的原理?

我們在客戶端通過IBookManager接口對象嘗試調(diào)用接口方法時(shí),接口內(nèi)部是如何工作的呢蹄咖?到底是如何使用Binder實(shí)現(xiàn)跨進(jìn)程通信的呢根盒?

要明白上面的問題钳幅,就需要對IBookManager類進(jìn)行分析才能得到答案

一、IBookManager.java的結(jié)構(gòu)

  1. 首先IBookManager接口繼承了IInterface接口, 所有在Binder中傳輸?shù)慕涌诙夹枰^承IInterface
  2. 聲明內(nèi)部Stub類,繼承Binder并且實(shí)現(xiàn)了IBookManager炎滞。(由此可見Stub為核心類)
  3. 聲明我們在IBookManager.aidl定義的方法getBookList和addBook


    image.png

二贡这、核心實(shí)現(xiàn)IBookManager.Stub(Binder)類分析

  1. DESCRIPTOR常量:為Binder指定唯一標(biāo)識(shí)
  2. 整形id常量:為getBookList和addBookfangf方法指定標(biāo)識(shí)
  3. 構(gòu)造方法:調(diào)用asInterface
4. asInterface方法: 將服務(wù)端的Binder對象轉(zhuǎn)換成客戶端需要的AIDL接口類型對象。
  • 如果服務(wù)端和客戶端同進(jìn)程厂榛,返回IBookManager接口對象本身盖矫,否則返回系統(tǒng)封裝后的Stub.Proxy對象
  • 之前的項(xiàng)目案例中,我們在客戶端就是通過IBookManager.Stub.asInterface(service)來獲取接口對象的
  1. asBinder方法: 返回當(dāng)前Binder對象
6. onTransact方法:這個(gè)方法運(yùn)行在服務(wù)端中的Binder線程池击奶,當(dāng)客服端發(fā)起跨進(jìn)程請求時(shí)辈双,遠(yuǎn)程請求通過系統(tǒng)底層封裝后交由此方法處理。工作過程如下:

onTransact(int code, android.os.Parcel data, android.os.Parcel reply, int flags)

  1. 服務(wù)端通過code確定請求的目標(biāo)方法
  2. 從data中取出目標(biāo)方法需要的參數(shù)(如果目標(biāo)方法有參數(shù))柜砾,然后執(zhí)行目標(biāo)方法
  3. 執(zhí)行完畢后湃望,就向reply中寫入返回值(如果目標(biāo)方法有返回值)
  4. 此方法返回false時(shí),客戶端請求失斕登(會(huì)拋出異常)
7. 聲明內(nèi)部類Proxy實(shí)現(xiàn)IBookManager接口证芭,為Stub的代理類(由4可以知)。主要工作重寫getBookList和addBook方法担映。

分析Proxy#getBookList废士,這個(gè)方法運(yùn)行在客戶端

  1. 創(chuàng)建所需要的Parcel對象:輸入型_data损姜、輸出型_reply善玫,以及返回值對象List
  2. 然后將方法的參數(shù)信息寫入_data中(如果有參數(shù)的話)
  3. 接著通過IBinder類型的成員變量mRemote(實(shí)際就是通過綁定服務(wù)成功獲得的IBinder對象)調(diào)用transact方法來發(fā)起RPC(遠(yuǎn)程過程調(diào)用)請求,同時(shí)線程掛起拿愧;
  4. 然后服務(wù)端onTransact方法被調(diào)用,直到RPC過程返回氢架,當(dāng)前線程繼續(xù)執(zhí)行傻咖,并從_reply取出返回結(jié)果(即6中的reply)
  5. 最后返回_reply結(jié)果

注意:

- 客戶端的發(fā)出的同步請求,所以不能在UI線程發(fā)起遠(yuǎn)程請求
- 服務(wù)端Binder運(yùn)行在Binder線程池岖研,即onTransact方法執(zhí)行在Binder方法池中卿操,在此方法中最終執(zhí)行了我們接口中定義方法的具體實(shí)現(xiàn)。所以在AIDLService中的IBookManager.Stub對象實(shí)現(xiàn)接口方法時(shí)孙援,不管操作是否耗時(shí)都要采用同步的方式硬纤。

三、Binder的工作機(jī)制總結(jié)

image.png

從上面的分析我們可以總結(jié)出Binder工作流程(跨進(jìn)程)大致如下:
客戶端:

  1. 綁定服務(wù)赃磨,并獲得Binder對象
  2. 通過asInterface方法以(1)中的Binder對象為參數(shù)筝家,獲得Stub.Proxy代理類實(shí)例;
  3. 在子線程中通過Stub.Proxy實(shí)例調(diào)用其實(shí)現(xiàn)的接口方法邻辉。_data中寫入?yún)?shù)溪王,并通過Binder調(diào)用transact方法發(fā)起RPC,線程掛起值骇,等待RPC返回結(jié)果
    服務(wù)端:
  4. 通過底層封裝后回調(diào)onTransact方法莹菱。在此方法中從data取出參數(shù),并執(zhí)行目標(biāo)吱瘩,執(zhí)行完畢在reply中寫入目標(biāo)方法的返回值道伟。最后返回onTransact方法的執(zhí)行結(jié)果,true則代表客戶端請求成功使碾,RPC將會(huì)返回結(jié)果蜜徽,執(zhí)行過程也將回到客戶端。
    客戶端:
  5. RPC過程返回后票摇,原本掛起的客戶端線程繼續(xù)執(zhí)行拘鞋,從_reply中取出服務(wù)端方法執(zhí)行的結(jié)果并返回。

這樣就實(shí)現(xiàn)了進(jìn)程間通信了矢门,至于RPC的調(diào)用過程及reply盆色、_reply是如何在內(nèi)存中存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的暫不討論

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