Android進程間通信（2）Binder

介紹

Binder是一個實現(xiàn)了IBinder接口的類，它是由IBinder定義的遠程過程調(diào)用機制的核心，即Android基于Binder的進程間通信機制。在Android Framework中，Binder是ServiceManager連接各種Manager和對應(yīng)ManagerService的橋梁，如在啟動Activity時，我們通過ActivityManager.getService().startActivity遠程調(diào)用AMS的方法。在應(yīng)用層，Binder是客戶端和服務(wù)端通信的媒介，當(dāng)綁定服務(wù)時，服務(wù)端會返回一個包含服務(wù)端業(yè)務(wù)調(diào)用的Binder對象，這樣在客戶端就可以遠程調(diào)用服務(wù)端的方法。

我們可以通過自己實現(xiàn)Binder來完成進程間通信，但是Android提供了AIDL可以自動生成需要的Binder類，那就通過定義AIDL來了解生成的Binder。

// Book.aidlpackage com.m1ku.ipcdemo.aidl;
  parcelable Book;
  
// IBookManager.aidl
package com.m1ku.ipcdemo.aidl;
import com.m1ku.ipcdemo.aidl.Book;

interface IBookManager {
    void addBook(in Book book);
    List<Book> getBookList();
}

定義了一個AIDL接口，在編譯后生成的類如下

package com.m1ku.ipcdemo.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.m1ku.ipcdemo.aidl.IBookManager
{
    private static final java.lang.String DESCRIPTOR = "com.m1ku.ipcdemo.aidl.IBookManager";
    /** Construct the stub at attach it to the interface. */
        public Stub()
        {
            this.attachInterface(this, DESCRIPTOR);
        }
    /**
     * Cast an IBinder object into an com.m1ku.ipcdemo.aidl.IBookManager interface,
     * generating a proxy if needed.
     */
    public static com.m1ku.ipcdemo.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.m1ku.ipcdemo.aidl.IBookManager))) {
        return ((com.m1ku.ipcdemo.aidl.IBookManager)iin);
        }
    return new com.m1ku.ipcdemo.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_addBook:
            {
                data.enforceInterface(descriptor);
                com.m1ku.ipcdemo.aidl.Book _arg0;
            if ((0!=data.readInt())) {
                _arg0 = com.m1ku.ipcdemo.aidl.Book.CREATOR.createFromParcel(data);
            }
            else {
                _arg0 = null;
            }
                this.addBook(_arg0);
                reply.writeNoException();
                return true;
            }
            case TRANSACTION_getBookList:
            {
                data.enforceInterface(descriptor);
                java.util.List<com.m1ku.ipcdemo.aidl.Book> _result = this.getBookList();
                reply.writeNoException();
                reply.writeTypedList(_result);
                return true;
            }
            default:
            {
            return super.onTransact(code, data, reply, flags);
            }
        }
    }
    private static class Proxy implements com.m1ku.ipcdemo.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;
            }
        @Override public void addBook(com.m1ku.ipcdemo.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();
                }
            }
        @Override public java.util.List<com.m1ku.ipcdemo.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.m1ku.ipcdemo.aidl.Book> _result;
            try {
                _data.writeInterfaceToken(DESCRIPTOR);
                mRemote.transact(Stub.TRANSACTION_getBookList, _data, _reply, 0);
                _reply.readException();
                _result = _reply.createTypedArrayList(com.m1ku.ipcdemo.aidl.Book.CREATOR);
            }
            finally {
            _reply.recycle();
            _data.recycle();
            }
            return _result;
        }
    }
    static final int TRANSACTION_addBook = (android.os.IBinder.FIRST_CALL_TRANSACTION + 0);
    static final int TRANSACTION_getBookList = (android.os.IBinder.FIRST_CALL_TRANSACTION + 1);
    }
public void addBook(com.m1ku.ipcdemo.aidl.Book book) throws android.os.RemoteException;
public java.util.List<com.m1ku.ipcdemo.aidl.Book> getBookList() throws android.os.RemoteException;
}

結(jié)構(gòu)如下

  • IBookManager接口繼承了IInterface接口，其中聲明了AIDL接口中定義的方法。

  • Stub繼承Binder實現(xiàn)IBookManager接口，是IBookManager的靜態(tài)內(nèi)部抽象類，定義了標(biāo)識接口方法的整形常量值。

  • Proxy實現(xiàn)了IBookManager接口，是Stub的靜態(tài)內(nèi)部類，它實現(xiàn)了IBookManager的方法。

各方法的作用

asInterface(IBinder obj)

將傳入的服務(wù)端IBinder對象轉(zhuǎn)換成客戶端需要的AIDL接口類型的對象，即AIDL生成的IBookManager類型的對象。如果相同進程返回Stub，不同進程則返回Proxy代理對象。

asBinder

返回當(dāng)前的Binder對象。

getInterfaceDescriptor

獲取Binder的唯一標(biāo)識DESCRIPTOR，一般為Binder的類名。

客戶端跨進程訪問過程描述

當(dāng)客戶端綁定服務(wù)成功后，會獲取到服務(wù)端返回的Binder對象，客戶端調(diào)用Stub的asInterface方法獲取到AIDL接口類型的對象，由于是跨進程的，所以獲取到的是Proxy代理對象。此時客戶端調(diào)用的是Proxy的方法，以addBook方法為例，該方法運行在客戶端中，在方法中首先會序列化入?yún)⒌絖data中，然后調(diào)用mRemote.transact方法發(fā)起RPC遠程調(diào)用，此時客戶端線程會掛起，直到遠程執(zhí)行結(jié)束返回結(jié)果為止。transact方法中調(diào)用Stub的onTransact方法，該方法執(zhí)行在Binder線程池中，這里根據(jù)code調(diào)用對應(yīng)的方法，而這里的方法在服務(wù)端的Service中實現(xiàn)。RPC過程返回后，當(dāng)前線程繼續(xù)執(zhí)行，并從reply中取出RPC返回的結(jié)果，最后返回該結(jié)果，遠程調(diào)用就結(jié)束了。

由于RPC遠程調(diào)用時，當(dāng)前線程會被掛起，所以要在子線程中發(fā)起RPC遠程調(diào)用，否則，如果服務(wù)端有耗時任務(wù)會發(fā)生ANR。

死亡代理

由于Binder運行在服務(wù)端進程中，當(dāng)服務(wù)端進程終止時，那我們到服務(wù)端的鏈接也會斷裂，也就是Binder死亡了。而此時遠程調(diào)用就會失效，而使用死亡代理DeathRecipient就可以收到Binder死亡的回調(diào)，我們可以重新發(fā)起連接請求了。

 private Binder.DeathRecipient deathRecipient = new IBinder.DeathRecipient() {
        @Override
        public void binderDied() {
            if (bookManager!=null){
                bookManager.asBinder().unlinkToDeath(this,0);
                bookManager = null;
            }
        }
    };

在收到binderDied回調(diào)時，移除原來綁定的死亡代理，然后重新綁定遠程服務(wù)。

在客戶端綁定服務(wù)成功時，調(diào)用Binder的linkToDeath為Binder設(shè)置死亡代理

private ServiceConnection mServiceConnection = new ServiceConnection() {
        @Override
        public void onServiceConnected(ComponentName componentName, IBinder iBinder) {
            try {
                bookManager = IBookManager.Stub.asInterface(iBinder);
                iBinder.linkToDeath(deathRecipient,0);
                bookManager.addBook(null);
                bookManager.getBookList();
            } catch (RemoteException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
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