Binder的使用及上层原理

简介

Binder其实就是一个类并且实现了IBinder的接口。在不同的层面去理解Binder是不同的，比如说从
Framework层面来看，它是连接各种Manager的桥梁
（ActivityManager,WindowManager,ServiceManager）;而从Android应用层来看，它是客户端和服务端通信的媒介,客户端可以获取服务端提供的服务，
这里的服务也就是普通的服务或者基于AIDL的服务。

在这里我们采用AIDL来分析Binder的工作机制。

首先我们新建一个Book.java,Book.aidl和IBookManager.aidl:

Book.java

package com.ryg.chapter;

import android.os.Parcel;
import android.os.Parcelable;


public class Book implements Parcelable{
    public int bookId;
    public String bookName;

    public Book(int bookId,String bookName)
    {
        this.bookId=bookId;
        this.bookName=bookName;
    }

    @Override
    public int describeContents() {
        return 0;
    }


    @Override
    public void writeToParcel(Parcel parcel, int i) {
        parcel.writeInt(bookId);
        parcel.writeString(bookName);
    }


    protected Book(Parcel in) {
        bookId=in.readInt();
        bookName=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];
        }
    };

}

Book.aidl

package com.ryg.chapter;
parcelable Book;

IBookManager.aidl

package com.ryg.chapter;

// Declare any non-default types here with import statements
import com.ryg.chapter.Book;

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

从上面可以看到我们声明了一个Book 类，并实现了Parcelable接口。IBookManager.aidl中主要两个方法，一个添加书籍的方法，一个获取书籍集合的方法。下面我们来分析Binder的工作原理，系统会帮我们生成一个IBookManager.java的类，目录是：app\build\generated\source\aidl\debug
如下代码：

package com.ryg.chapter;

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

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

        /**
         * Cast an IBinder object into an com.ryg.chapter.IBookManager interface,
         * generating a proxy if needed.
         */
        public static com.ryg.chapter.IBookManager asInterface(android.os.IBinder obj) {
            if ((obj == null)) {
                return null;
            }
            android.os.IInterface iin = obj.queryLocalInterface(DESCRIPTOR);
            if (((iin != null) && (iin instanceof com.ryg.chapter.IBookManager))) {
                return ((com.ryg.chapter.IBookManager) iin);
            }
            return new com.ryg.chapter.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 {
            switch (code) {
                case INTERFACE_TRANSACTION: {
                    reply.writeString(DESCRIPTOR);
                    return true;
                }
                case TRANSACTION_getBookList: {
                    data.enforceInterface(DESCRIPTOR);
                    java.util.List<com.ryg.chapter.Book> _result = this.getBookList();
                    reply.writeNoException();
                    reply.writeTypedList(_result);
                    return true;
                }
                case TRANSACTION_addBook: {
                    data.enforceInterface(DESCRIPTOR);
                    com.ryg.chapter.Book _arg0;
                    if ((0 != data.readInt())) {
                        _arg0 = com.ryg.chapter.Book.CREATOR.createFromParcel(data);
                    } else {
                        _arg0 = null;
                    }
                    this.addBook(_arg0);
                    reply.writeNoException();
                    return true;
                }
            }
            return super.onTransact(code, data, reply, flags);
        }

        private static class Proxy implements com.ryg.chapter.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 java.util.List<com.ryg.chapter.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.ryg.chapter.Book> _result;
                try {
                    _data.writeInterfaceToken(DESCRIPTOR);
                    mRemote.transact(Stub.TRANSACTION_getBookList, _data, _reply, 0);
                    _reply.readException();
                    _result = _reply.createTypedArrayList(com.ryg.chapter.Book.CREATOR);
                } finally {
                    _reply.recycle();
                    _data.recycle();
                }
                return _result;
            }

            @Override
            public void addBook(com.ryg.chapter.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);
    }

    public java.util.List<com.ryg.chapter.Book> getBookList() throws android.os.RemoteException;

    public void addBook(com.ryg.chapter.Book book) throws android.os.RemoteException;
}

上面的代码是系统帮我们生成的，看起来可能比较乱，其实还是很清晰的。首先它继承了android.os.IInterface接口，同时它自己也是一个接口，在中间有两个方法：getBookList（）和addBook（），这两个方法很明显就是我们声明的两个方法；TRANSACTION_getBookList 和TRANSACTION_addBook 用于标示在onTransact（）方法中客户端到底请求的是那个方法；还有一个内部类Stub，它就是我们一直想知道的Binder类，处理了只有在不同进程时候才会去调用onTransact（）方法，而一切的逻辑都是由Proxy 这个内部的代理类来处理的。
至于中间每个方法具体的逻辑就不一一分析，它的流程如下：

Paste_Image.png

在这里需要注意的是：

1.客户端访问服务端时候，而明知这个服务端的方法很耗时，不能再UI线程中发起请求；
2.服务端的Binder方法运行在Binder的线程池中，无论是否耗时，采用同步的方式去实现，因为它已经在一个线程中了。

除了通过系统来帮我们生成AIDL文件，我们自己也可以去写，当然两种方式是一样的，在这里最后提一下两个方法一个是linkToDeath()和unlinkToDeath()。由于Binder运行在服务端进程，如果我们的服务终止了，那么就会连接失败，客户端也会不知道，所以Binder提供了这两个配对方法，通过linkToDeath设置一个死亡代理，当Binder死亡时候我们就重新发起连接；具体使用方式可参考：http://www.cnblogs.com/lipeineng/archive/2016/08/05/5740514.html

相关源码不在这里给出链接，可关注后续章节Messenger和AIDL使用，会有详细的源码下载。

谢谢！