Native Binder通訊

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Binder是Android系統(tǒng)獨(dú)有的一種IPC通信機(jī)制，貫穿在整個(gè)Android系統(tǒng)中。

Binder通信使用C/S架構(gòu)，除了C/S架構(gòu)所包括的Client端和Server端外，Android還有一個(gè)ServiceManager端，用來注冊(cè)和查詢服務(wù)。（注意這里的ServiceManager是指底層和驅(qū)動(dòng)交互實(shí)現(xiàn)服務(wù)的注冊(cè)和查詢，并非Java類中的ServiceManager，這點(diǎn)很容易搞混）下面這張來自鄧凡平老師博客的圖片可以形象描繪出他們?nèi)咧g的關(guān)系。

Client、Server和ServiceManager三者之間的交互關(guān)系

根據(jù)上面的圖，可以看出：

  1. Server進(jìn)程注冊(cè)服務(wù)到ServiceManager，此時(shí)Server是ServiceManager的客戶端，ServiceManager是服務(wù)端。
  2. Client進(jìn)程使用服務(wù)，必須先要通過ServerManager獲取相應(yīng)的服務(wù)信息。此時(shí)Client是客戶端，ServiceManager是服務(wù)端。
  3. Client根據(jù)得到的服務(wù)信息建立與服務(wù)所在的Server進(jìn)程通信的通路，然后就可以直接與Service交互了，此時(shí)Client是客戶端，Server是服務(wù)端。

上面提到的ServiceManager很容易被大家誤以為是Java中ServiceManager，它真正的實(shí)現(xiàn)是在 source/android-6.0.1_r17/frameworks/native/cmds/servicemanager/service_manager.c中

//...

//svcmgr_handler是真正負(fù)責(zé)查找和添加服務(wù)信息的函數(shù)
int svcmgr_handler(struct binder_state *bs,
                   struct binder_transaction_data *txn,
                   struct binder_io *msg,
                   struct binder_io *reply)
{
    struct svcinfo *si;
    uint16_t *s;
    size_t len;
    uint32_t handle;
    uint32_t strict_policy;
    int allow_isolated;

    //ALOGI("target=%p code=%d pid=%d uid=%d\n",
    //      (void*) txn->target.ptr, txn->code, txn->sender_pid, txn->sender_euid);

    if (txn->target.ptr != BINDER_SERVICE_MANAGER)
        return -1;

    if (txn->code == PING_TRANSACTION)
        return 0;

    // Equivalent to Parcel::enforceInterface(), reading the RPC
    // header with the strict mode policy mask and the interface name.
    // Note that we ignore the strict_policy and don't propagate it
    // further (since we do no outbound RPCs anyway).
    strict_policy = bio_get_uint32(msg);
    s = bio_get_string16(msg, &len);
    if (s == NULL) {
        return -1;
    }

    if ((len != (sizeof(svcmgr_id) / 2)) ||
        memcmp(svcmgr_id, s, sizeof(svcmgr_id))) {
        fprintf(stderr,"invalid id %s\n", str8(s, len));
        return -1;
    }

    if (sehandle && selinux_status_updated() > 0) {
        struct selabel_handle *tmp_sehandle = selinux_android_service_context_handle();
        if (tmp_sehandle) {
            selabel_close(sehandle);
            sehandle = tmp_sehandle;
        }
    }

    switch(txn->code) {
    //獲取某個(gè)Service信息
    case SVC_MGR_GET_SERVICE:
    case SVC_MGR_CHECK_SERVICE:
        s = bio_get_string16(msg, &len);
        if (s == NULL) {
            return -1;
        }
        handle = do_find_service(bs, s, len, txn->sender_euid, txn->sender_pid);
        if (!handle)
            break;
        bio_put_ref(reply, handle);
        return 0;
//添加service到servicemanager
    case SVC_MGR_ADD_SERVICE:
        s = bio_get_string16(msg, &len);
        if (s == NULL) {
            return -1;
        }
        handle = bio_get_ref(msg);
        allow_isolated = bio_get_uint32(msg) ? 1 : 0;
        if (do_add_service(bs, s, len, handle, txn->sender_euid,
            allow_isolated, txn->sender_pid))
            return -1;
        break;
//獲取當(dāng)前系統(tǒng)已經(jīng)注冊(cè)的所有service名稱
    case SVC_MGR_LIST_SERVICES: {
        uint32_t n = bio_get_uint32(msg);

        if (!svc_can_list(txn->sender_pid)) {
            ALOGE("list_service() uid=%d - PERMISSION DENIED\n",
                    txn->sender_euid);
            return -1;
        }
        si = svclist;
        while ((n-- > 0) && si)
            si = si->next;
        if (si) {
            bio_put_string16(reply, si->name);
            return 0;
        }
        return -1;
    }
    default:
        ALOGE("unknown code %d\n", txn->code);
        return -1;
    }

    bio_put_uint32(reply, 0);
    return 0;
}
//.....

以上是簡(jiǎn)單介紹，詳細(xì)原理，給大家推薦兩個(gè)講解Binder比較全面細(xì)致的博客：
鄧凡平老師：http://blog.csdn.net/innost/article/details/47208049
羅升陽老師：http://blog.csdn.net/Luoshengyang/article/list/4

在Android系統(tǒng)源碼中，使用Binder時(shí)用了很多的代理，包括在很多博客的示例中也一樣，讓人感覺眼花繚亂。其實(shí)弄懂原理不用寫代理那些也能實(shí)現(xiàn)。

服務(wù)端：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>

#include <binder/IPCThreadState.h>
#include "binder/IPCThreadState.h"
#include "binder/IServiceManager.h"
#include "TestBinderService.h"

using namespace android;

int main()
{
    printf("-------服務(wù)端啟動(dòng)---------\n");
    // 獲得一個(gè)ProcessState實(shí)例
    sp<ProcessState> proc(ProcessState::self());
    //調(diào)用defaultServiceManager獲取ServiceManger 
    sp<IServiceManager> sm = defaultServiceManager();
    
    //創(chuàng)建TestBinderService服務(wù) 將服務(wù)注冊(cè)到ServiceManager中
    TestBinderService::Instance();
    //創(chuàng)建一個(gè)線程池
    ProcessState::self()->startThreadPool();
    //
    IPCThreadState::self()->joinThreadPool(true);
    return 0;
}

TestBinderService::Instance()實(shí)現(xiàn)


#define BINDER_TESTSERVICE "TestBinderService"

namespace android
{
    
    TestBinderService* TestBinderService::gScrService = NULL;
    
    int TestBinderService::Instance()
    {
        if(!gScrService)
        {
            //創(chuàng)建服務(wù)
            gScrService = new TestBinderService();
            //將服務(wù)注冊(cè)到serviceManager中
            int ret = defaultServiceManager()->addService(String16(BINDER_TESTSERVICE), gScrService);
            return ret;
        }
        return 0;
    }
    //.......
    //與客戶端進(jìn)行通信
    status_t TestBinderService::onTransact(uint32_t code, const Parcel& data, Parcel* reply, uint32_t flags)
    {
        printf("命令碼 code=%d\n",code);
        switch (code)
        {
            case BINDER_send:
            {
                int ivalue = data.readInt32();
                String8 s = data.readString8();
                // string str(s);
                const char *cptr = s; 
                printf("服務(wù)端接收信息：數(shù)字 = %d 字符串 = %s\n", ivalue,cptr);
                // reply->writeInt32(200);
                String8 msg("收到了 謝謝！??！");
                reply->writeString8(msg);
            }
                break;
                
            case BINDER_get:
            {
                // int ivalue = data.readInt32();
                String8 s = data.readString8();
                const char *cptr = s; 
                printf("服務(wù)端接收信息：信息 = %s\n",cptr);
                reply->writeInt32(600);
                String8 msg("給你發(fā)個(gè)信息");
                reply->writeString8(msg);

            }
                break;
                
            default:
                break;
        }
        return 0;
    }


}

客戶端：

    //獲取相關(guān)服務(wù)信息 
    TestBinderClient* client = new TestBinderClient();
    //與服務(wù)端通信
    client->sendMsg();
    client->getMsg();
    return (int)client;

TestBinderClient.cpp

    sp<IBinder> binder;
    
    TestBinderClient::TestBinderClient()
    {
        // printf("TestBinderClient::%s\n", __FUNCTION__);
        getScrService();
    }
    
    
    TestBinderClient::~TestBinderClient()
    {
        // printf("TestBinderClient::%s\n", __FUNCTION__);
        binder = 0;
    }
    
    void TestBinderClient::getScrService()
    {
        //獲取serviceManager
        sp<IServiceManager> sm = defaultServiceManager();
        //查找相關(guān)服務(wù)信息
        binder = sm->getService(String16(BINDER_TESTSERVICE));
        if(binder == 0)
        {
            printf("getScrService failed\n");
            return;
        }
    }
    
    //使用服務(wù)進(jìn)行進(jìn)程間通信
    int TestBinderClient::sendMsg()
    {
        // printf("TestBinderClient::%s\n", __FUNCTION__);
        Parcel data, reply;
        data.writeInt32(100);
        String8 msg("給你發(fā)個(gè)信息");
        data.writeString8(msg);
        binder->transact(BINDER_send, data, &reply);
        // int ret = reply.readInt32();
        String8 s = reply.readString8();
        const char *cptr = s; 
        printf("客戶端接收回復(fù)信息：信息 = %s\n",cptr);
        return 0;
    }

    int TestBinderClient::getMsg()
    {
        // printf("TestBinderClient::%s\n", __FUNCTION__);
        Parcel data, reply;
        // data.writeInt32(0);
        String8 msg("給我來個(gè)信息");
        data.writeString8(msg);
        binder->transact(BINDER_get, data, &reply);
        int ret = reply.readInt32();
        String8 s = reply.readString8();
        const char *cptr = s; 
        printf("客戶端接收回復(fù)信息：數(shù)字 = %d 字符串 = %s\n",ret,cptr);
        return ret;
    }

運(yùn)行效果圖：
服務(wù)端：


服務(wù)端啟動(dòng)

客戶端：


客戶端啟動(dòng)

編譯代碼需要在源碼環(huán)境下編譯，將服務(wù)端和客戶端編譯成兩個(gè)可執(zhí)行文件，push到手機(jī)中執(zhí)行。

當(dāng)然也可以增加編寫JNI接口，編譯成靜態(tài)庫文件，在APP中進(jìn)行調(diào)用。不過這樣需要APP獲取ROOT權(quán)限或者將APP變成系統(tǒng)應(yīng)用。

相關(guān)代碼已經(jīng)傳到github: https://github.com/zhaodaizheng/BinderTest

最后編輯于 ：
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