Android Binder的使用
2019-03-02 本文已影响5人
Android开发技术分享
1、AIDL文件的创建及解析
Binder使用起来还是比较简单的，创建一个IBinderPool.aidl文件然后clean一下，就可以给我们生成一个Java文件。
// IBinderPool.aidl
package com.example.binder.aidl;
interface IBinderPool {
IBinder queryBinder(int binderCode);
}
生成的Java文件如下：
/*
* This file is auto-generated. DO NOT MODIFY.
* Original file: D:\\AndroidDemo\\BinderDemo\\app\\src\\main\\aidl\\com\\example\\binder\\aidl\\IBinderPool.aidl
*/
package com.example.binder.aidl;
// Declare any non-default types here with import statements
public interface IBinderPool extends android.os.IInterface {
/**
* Local-side IPC implementation stub class.
*/
public static abstract class Stub extends android.os.Binder implements com.example.binder.aidl.IBinderPool {
//Binder的唯一标识符，一般用当前Binder的类名表示，比如这里的com.example.binder.aidl.IBinderPool
private static final java.lang.String DESCRIPTOR = "com.example.binder.aidl.IBinderPool";
/**
* Construct the stub at attach it to the interface.
*
*/
public Stub() {
this.attachInterface(this, DESCRIPTOR);
}
/**
* Cast an IBinder object into an com.example.binder.aidl.IBinderPool interface,
* generating a proxy if needed.
* 用于将服务端的Binder对象转换成客户端所需的AIDL接口类型对象，这种类型转换过程是区分进程的，如果客户端和服务端位于同一进程，那么此方法返回的就是服务端的Stub对象本身，否则返回的是系统封装后的Stub.proxy对象
*/
public static com.example.binder.aidl.IBinderPool asInterface(android.os.IBinder obj) {
if ((obj == null)) {
return null;
}
//查询本地接口
android.os.IInterface iin = obj.queryLocalInterface(DESCRIPTOR);
//如果存在直接返回该对象（代表服务端与客户端在同一进程）
if (((iin != null) && (iin instanceof com.example.binder.aidl.IBinderPool))) {
return ((com.example.binder.aidl.IBinderPool) iin);
}
//返回当前的Binder对象
@Override
public android.os.IBinder asBinder() {
return this;
}
//该方法运行在服务端的Binder线程池中，当客户端发起跨进程请求时，远程请求会通过系统底层封装后交由此方法处理
@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_queryBinder: {
data.enforceInterface(DESCRIPTOR);
int _arg0;
_arg0 = data.readInt();
android.os.IBinder _result = this.queryBinder(_arg0);
reply.writeNoException();
reply.writeStrongBinder(_result);
//返回false则代表客户端请求失败，可以根据特性来做权限验证
return true;
}
}
return super.onTransact(code, data, reply, flags);
}
private static class Proxy implements com.example.binder.aidl.IBinderPool {
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;
}
/**
* 此方法运行在服务端。
*/
@Override
public android.os.IBinder queryBinder(int binderCode) throws android.os.RemoteException {
//创建输入类型Parcel对象
android.os.Parcel _data = android.os.Parcel.obtain();
//创建输出类型Parcel对象
android.os.Parcel _reply = android.os.Parcel.obtain();
//创建返回值对象
android.os.IBinder _result;
try {
_data.writeInterfaceToken(DESCRIPTOR);
//写入请求参数
_data.writeInt(binderCode);
//发起RPC（远程过程调用请求），同时当前线程挂起；然后服务端的onTransact方法会被调用，直到RPC过程返回后，当前线程继续执行
mRemote.transact(Stub.TRANSACTION_queryBinder, _data, _reply, 0);
_reply.readException();
//从_reply中取出返回数据
_result = _reply.readStrongBinder();
} finally {
_reply.recycle();
_data.recycle();
}
return _result;
}
}
static final int TRANSACTION_queryBinder = (android.os.IBinder.FIRST_CALL_TRANSACTION + 0);
}
public android.os.IBinder queryBinder(int binderCode) throws android.os.RemoteException;
}
注意：首先当客户端发起远程请求时，由于当前线程会被挂起直至服务端进程返回数据，所有如果一个远程方法是很耗时的，那么就不能在UI线程中发起此远程请求；其次，由于服务端的Binder方法运行在Binder的线程池中，所以Binder方法不管是否耗时都应该采取同步的方式去实现，因为它已经运行在一个线程中了
2、Binder的使用
上面实现AIDL文件的创建，那么如何使用尼？其实也比较简单，创建一个Service，在其onBind里返回一个服务端Binder对象，在客户端的ServiceConnection里拿到这个Binder对象。
//服务端
public class BinderPoolService extends Service {
private static final String TAG = "BinderPoolService";
private Binder mBinderPool = new BinderPool.BinderPoolImpl();
@Nullable
@Override
public IBinder onBind(Intent intent) {
return mBinderPool;
}
}
//客户端
private ServiceConnection mBinderPoolConnection = new ServiceConnection() {
@Override
public void onServiceConnected(ComponentName name, IBinder service) {
//拿到服务端返回的Binder接口
mBinderPool = IBinderPool.Stub.asInterface(service);
...
}
@Override
public void onServiceDisconnected(ComponentName name) {
}
};
Intent intent = new Intent(mContext, BinderPoolService.class);
mContext.bindService(intent, mBinderPoolConnection, Context.BIND_AUTO_CREATE);
3、Binder池的实现
在《Android艺术探索》这本书中有一个Binder池概念，意思也就跟线程池、数据库连接池概念一样。避免为每个Binder都创建一个Service，在一个service里根据不同业务拿到其对应的Binder对象。这样就能节省很多资源，毕竟Service也是系统资源。具体实现如下：
//
public class BinderPoolService extends Service {
private static final String TAG = "BinderPoolService";
private Binder mBinderPool = new BinderPool.BinderPoolImpl();
@Nullable
@Override
public IBinder onBind(Intent intent) {
return mBinderPool;
}
}
//
public class BinderPool {
private static final String TAG = "BinderPool";
public static final int BINDER_NONE = -1;
public static final int BINDER_COMPUTE = 0;
public static final int BINDER_SECURITY_CENTER = 1;
private Context mContext;
private static volatile BinderPool mInstance;
private CountDownLatch mConnectBinderPoolCountDownLatch;
private IBinderPool mBinderPool;
public BinderPool(Context context) {
mContext = context.getApplicationContext();
connectBinderPoolService();
}
public static BinderPool getInstance(Context context) {
if (mInstance == null) {
synchronized (BinderPool.class) {
if (mInstance == null) {
mInstance = new BinderPool(context);
}
}
}
return mInstance;
}
private synchronized void connectBinderPoolService() {
mConnectBinderPoolCountDownLatch = new CountDownLatch(1);
//开启一个服务
Intent intent = new Intent(mContext, BinderPoolService.class);
mContext.bindService(intent, mBinderPoolConnection, Context.BIND_AUTO_CREATE);
try {
//阻塞，不再往下继续执行
mConnectBinderPoolCountDownLatch.await();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
public IBinder queryBinder(int binderCode) {
IBinder binder = null;
if (mBinderPool != null) {
try {
binder = mBinderPool.queryBinder(binderCode);
} catch (RemoteException e) {
e.printStackTrace();
}
}
return binder;
}
private ServiceConnection mBinderPoolConnection = new ServiceConnection() {
@Override
public void onServiceConnected(ComponentName name, IBinder service) {
//拿到服务端返回的Binder对象，
mBinderPool = IBinderPool.Stub.asInterface(service);
try {
mBinderPool.asBinder().linkToDeath(mBinderPoolDeathRecipient, 0);
} catch (RemoteException e) {
e.printStackTrace();
}
mConnectBinderPoolCountDownLatch.countDown();
}
@Override
public void onServiceDisconnected(ComponentName name) {
}
};
private IBinder.DeathRecipient mBinderPoolDeathRecipient = new IBinder.DeathRecipient() {
@Override
public void binderDied() {
Log.i(TAG, "binder die");
//当断开连接时回调的方法
mBinderPool.asBinder().unlinkToDeath(mBinderPoolDeathRecipient, 0);
mBinderPool = null;
//重新连接
connectBinderPoolService();
}
};
public static class BinderPoolImpl extends IBinderPool.Stub {
@Override
public IBinder queryBinder(int binderCode) throws RemoteException {
IBinder binder = null;
//根据code返回不用的Binder
switch (binderCode) {
case BINDER_SECURITY_CENTER:
binder = new SecurityCenterImpl();
break;
case BINDER_COMPUTE:
binder = new ComputeImpl();
break;
}
return binder;
}
}
}
4、延伸
延伸一：Binder是可能意外死亡的，这往往是由于服务端进程意外停止了，这时候就需要重新连接服务。那么如何监听服务端是否死亡尼？有如下两种方法：
给Binder设置DeathRecipient监听，当Binder死亡后，会收到binderDied方法的回调，在binderDied里可以实现重连远程服务。
private IBinder.DeathRecipient mBinderPoolDeathRecipient = new IBinder.DeathRecipient() {
@Override
public void binderDied() {
Log.i(TAG, "binder die");
//当断开连接时回调的方法
mBinderPool.asBinder().unlinkToDeath(mBinderPoolDeathRecipient, 0);
mBinderPool = null;
//重新连接
connectBinderPoolService();
}
};
//设置监听
try {
mBinderPool.asBinder().linkToDeath(mBinderPoolDeathRecipient, 0);
} catch (RemoteException e) {
e.printStackTrace();
}
在onServiceDisConnected中重连服务
private ServiceConnection mBinderPoolConnection = new ServiceConnection() {
@Override
public void onServiceConnected(ComponentName name, IBinder service) {
...
}
@Override
public void onServiceDisconnected(ComponentName name) {
//进行服务重连
}
};
以上两种方法可以任意选用，但是onServiceDisconnected是在UI线程中调用的，binderDied是在客户端的Binder线程池中调用的。
延伸二：在平常开发中会经常使用观察者这个设计模式，那么在多进程之间如何实现这种设计模式尼？很简单，在服务端用一个集合来管理对象，然后来进行注册与反注册即可。代码如下：
//CopyOnWriteArrayList是线程同步的
private CopyOnWriteArrayList<IOnNewBookArrivedListener> mListenerList = new CopyOnWriteArrayList<>();
private Binder mBinder = new IBookManager.Stub() {
...
@Override
public void registerListener(IOnNewBookArrivedListener listener) throws RemoteException {
mListenerList.add(listener);
}
@Override
public void unregisterListener(IOnNewBookArrivedListener listener) throws RemoteException {
mListenerList.remove(listener);
}
};
上面代码无法实现观察者
但是上面的实现对吗？当测试的时候就会发现反注册并没有什么用。也就是上面的实现是错误的，为什么尼？因为Binder会把客户端传递过来的对象重新转化并生成一个新的对象，虽然注册与反注册过程中使用的是同一个客户端对象，但是通过Binder传递到服务端后，却会产生两个全新的对象。由于对象是不能跨进程传输的，所以对象的跨进程传输本质上都是反序列化过程，这也就是AIDL中的自定义对象都必须要实现parcelable的原因。
那么该如何跨进程实现观察者尼？可以用RemoteCallbackList这个集合。RemoteCallbackList是一个泛型，支持管理任意的AIDL接口，工作原理很简单，在它的内部有一个Map结构专门用来保存所有的AIDL回调，这个Map的key是IBinder类型，value是Callback类型。当客户端终止后，它能自动移除与该客户端有关的对象，内部自动实现了线程同步的功能。那么就将上面的代码中的CopyOnWriteArrayList换成RemoteCallbackList，代码如下：
private RemoteCallbackList<IOnNewBookArrivedListener> mListenerList = new RemoteCallbackList<>();
private Binder mBinder = new IBookManager.Stub() {
...
@Override
public void registerListener(IOnNewBookArrivedListener listener) throws RemoteException {
mListenerList.register(listener);
}
@Override
public void unregisterListener(IOnNewBookArrivedListener listener) throws RemoteException {
mListenerList.unregister(listener);
int N = mListenerList.beginBroadcast();
mListenerList.finishBroadcast();
}
};
这样就实现了跨进程版的观察者。在使用RemoteCallbackList时需要注意一点，无法像操作List一样去操作它，尽管它的名字中带有List，但它并不是一个List。遍历RemoteCallbackList必须按照下面的方式进行，其中beginBroadcast与finishBroadcast必须配对使用，那么仅仅只是获取RemoteCallbackList中的元素个数。
int N = mListenerList.beginBroadcast();
Log.i(TAG, "unregisterListener current size: " + N);
mListenerList.finishBroadcast();
