Android 手写Binder 教你理解android中的进程间通信

关于Binder，我就不解释的太多了，网上一搜资料一堆，但是估计还是很多人理解的有困难。今天就教你如何从 app层面来理解好Binder。

其实就从我们普通app开发者的角度来看，仅仅对于android应用层的话，Binder就是客户端和服务端进行通信的媒介。

AIDL就是我们理解Binder 最好的事例。

我们都知道我们写好aidl 文件以后，开发工具会自动帮我们生成好代码。实际上我们最终apk里面是只有这些代码的，我们写的aidl文件

是不会被打包进去的，也就是说aidl文件实际上就是我们用来生成实际binder代码用的。所以我们只要能够分析好，ide自动帮我们生成的

代码，就可以自己手写binder，从而在app层面上真正理解binder的用法和含义以及原理。

首先我先来定义一个实体类：Person.java

package com.example.administrator.writebindercodeexample;import android.os.Parcel;
import android.os.Parcelable;/*** Created by Administrator on 2016/1/27.*/
public class Person implements Parcelable {private String name;public void setName(String name) {this.name = name;}public void setGender(int gender) {this.gender = gender;}public int getGender() {return gender;}public String getName() {return name;}private int gender;@Overridepublic int describeContents() {return 0;}@Overridepublic void writeToParcel(Parcel dest, int flags) {dest.writeString(this.name);dest.writeInt(this.gender);}public Person() {}protected Person(Parcel in) {this.name = in.readString();this.gender = in.readInt();}public static final Parcelable.Creator<Person> CREATOR = new Parcelable.Creator<Person>() {public Person createFromParcel(Parcel source) {return new Person(source);}public Person[] newArray(int size) {return new Person[size];}};
}

注意看我们这个person 类是实现了android自带的序列化接口的，所以如果你要在aidl里使用这个类，那你必须要额外在aidl里生命下这个类。

1 // Person.aidl.aidl
2 package com.example.administrator.writebindercodeexample;
3
4 // Declare any non-default types here with import statements
5 parcelable Person;

// IPersonManager.aidl
package com.example.administrator.writebindercodeexample;// Declare any non-default types here with import statements
import com.example.administrator.writebindercodeexample.Person;
interface IPersonManager {List<Person> getPersonList();//关于这个参数in 其实你不加也是可以编译通过的，这里我就先加一下 具体参数的意义 以后会说void addPerson(in Person person);
}

好，然后给你们看一下文件结构：

好这里就是一个典型的应用aidl 技术的一个例子，我们现在让studio 编译这个project，然后看看生成的binder代码。把这份binder代码分析好了，我们以后就可以不借助ide 来自己手写binder了。

我们来看看生成的代码在哪里：

最后我们来看一下这个生成的代码是啥样的：

/** This file is auto-generated.  DO NOT MODIFY.* Original file: C:\\Users\\Administrator\\WriteBinderCodeExample\\app\\src\\main\\aidl\\com\\example\\administrator\\writebindercodeexample\\IPersonManager.aidl*/
package com.example.administrator.writebindercodeexample;
public interface IPersonManager extends android.os.IInterface
{
/** Local-side IPC implementation stub class. */
public static abstract class Stub extends android.os.Binder implements com.example.administrator.writebindercodeexample.IPersonManager
{
private static final java.lang.String DESCRIPTOR = "com.example.administrator.writebindercodeexample.IPersonManager";
/** Construct the stub at attach it to the interface. */
public Stub()
{
this.attachInterface(this, DESCRIPTOR);
}
/*** Cast an IBinder object into an com.example.administrator.writebindercodeexample.IPersonManager interface,* generating a proxy if needed.*/
public static com.example.administrator.writebindercodeexample.IPersonManager asInterface(android.os.IBinder obj)
{
if ((obj==null)) {
return null;
}
android.os.IInterface iin = obj.queryLocalInterface(DESCRIPTOR);
if (((iin!=null)&&(iin instanceof com.example.administrator.writebindercodeexample.IPersonManager))) {
return ((com.example.administrator.writebindercodeexample.IPersonManager)iin);
}
return new com.example.administrator.writebindercodeexample.IPersonManager.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_getPersonList:
{
data.enforceInterface(DESCRIPTOR);
java.util.List<com.example.administrator.writebindercodeexample.Person> _result = this.getPersonList();
reply.writeNoException();
reply.writeTypedList(_result);
return true;
}
case TRANSACTION_addPerson:
{
data.enforceInterface(DESCRIPTOR);
com.example.administrator.writebindercodeexample.Person _arg0;
if ((0!=data.readInt())) {
_arg0 = com.example.administrator.writebindercodeexample.Person.CREATOR.createFromParcel(data);
}
else {
_arg0 = null;
}
this.addPerson(_arg0);
reply.writeNoException();
return true;
}
}
return super.onTransact(code, data, reply, flags);
}
private static class Proxy implements com.example.administrator.writebindercodeexample.IPersonManager
{
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.example.administrator.writebindercodeexample.Person> getPersonList() throws android.os.RemoteException
{
android.os.Parcel _data = android.os.Parcel.obtain();
android.os.Parcel _reply = android.os.Parcel.obtain();
java.util.List<com.example.administrator.writebindercodeexample.Person> _result;
try {
_data.writeInterfaceToken(DESCRIPTOR);
mRemote.transact(Stub.TRANSACTION_getPersonList, _data, _reply, 0);
_reply.readException();
_result = _reply.createTypedArrayList(com.example.administrator.writebindercodeexample.Person.CREATOR);
}
finally {
_reply.recycle();
_data.recycle();
}
return _result;
}
//关于这个参数in 其实你不加也是可以编译通过的，这里我就先加一下 具体参数的意义 以后会说@Override public void addPerson(com.example.administrator.writebindercodeexample.Person person) 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 ((person!=null)) {
_data.writeInt(1);
person.writeToParcel(_data, 0);
}
else {
_data.writeInt(0);
}
mRemote.transact(Stub.TRANSACTION_addPerson, _data, _reply, 0);
_reply.readException();
}
finally {
_reply.recycle();
_data.recycle();
}
}
}
static final int TRANSACTION_getPersonList = (android.os.IBinder.FIRST_CALL_TRANSACTION + 0);
static final int TRANSACTION_addPerson = (android.os.IBinder.FIRST_CALL_TRANSACTION + 1);
}
public java.util.List<com.example.administrator.writebindercodeexample.Person> getPersonList() throws android.os.RemoteException;
//关于这个参数in 其实你不加也是可以编译通过的，这里我就先加一下 具体参数的意义 以后会说public void addPerson(com.example.administrator.writebindercodeexample.Person person) throws android.os.RemoteException;
}

看上去呢，杂乱无章，但其实也就是100多行，所以我调整了一下这个代码的顺序，你们可以看的更清楚，同时也增加了注释：

package com.example.administrator.aidlmessagetest;//为了让大家看的更清楚 我把生成的binder代码 给拷贝到另外一个工程下面了，并且用ide 给他format
//所以包名和我们一开始前面的代码都不一样，大家理解意思就行。//从前面几行就能看出来 生成的代码是一个 interface ，只不过这个interface是 android.os.IInterface 的子类！
public interface IPersonManager extends android.os.IInterface {//并且这个接口里 有一个静态的抽象类Stub(注意这个名字是固定的 永远都是Stub 不会是其他)//并且这个Stub是Binder的子类，并且实现了IPersonManager 这个接口public static abstract class Stub extends android.os.Binder implements com.example.administrator.aidlmessagetest.IPersonManager {//这个东西就是唯一的binder标示 可以看到就是IPersonManager的全路径名private static final java.lang.String DESCRIPTOR = "com.example.administrator.aidlmessagetest.IPersonManager";/*** 这个就是Stub的构造方法，回顾一下 我们如果写好aidl文件以后 写的service里面 是怎么写的？** private final IPersonManager.Stub mBinder = new IPersonManager.Stub() {}* 我们都是这么写的 对吧~~所以想想我们的service里面的代码 就能辅助理解 这里的代码了*/public Stub() {this.attachInterface(this, DESCRIPTOR);}//这个方法 其实就做了一件事，如果是同一个进程，那么就返回Stub对象本身//如果不是同一个进程，就返回Stub.Proxy这个代理对象了public static com.example.administrator.aidlmessagetest.IPersonManager asInterface(android.os.IBinder obj) {if ((obj == null)) {return null;}android.os.IInterface iin = obj.queryLocalInterface(DESCRIPTOR);//如果是同1个进程，也就是说进程内通信的话 我们就返回括号内里的对象if (((iin != null) && (iin instanceof com.example.administrator.aidlmessagetest.IPersonManager))) {return ((com.example.administrator.aidlmessagetest.IPersonManager) iin);}//如果不是同一进程，是2个进程之间相互通信，那我们就得返回这个Stub.Proxy 看上去叫Stub 代理的对象了return new com.example.administrator.aidlmessagetest.IPersonManager.Stub.Proxy(obj);}//返回当前对象@Overridepublic android.os.IBinder asBinder() {return this;}//只有在多进程通信的时候 才会调用这个方法 ，同一个进程是不会调用的。//首先 我们要明白 这个方法 一般情况下 都是返回true的，也只有返回true的时候才有意义，如果返回false了 就代表这个方法执行失败，//所以我们通常是用这个方法来做权限认证的，其实也很好理解，既然是多进程通信，那么我们服务端的进程当然不希望谁都能过来调用//所以权限认证是必须的，关于权限认证的代码 以后我再讲 先略过。//除此之外 ，onTransact 这个方法 就是运行在Binder线程池中的，一般就是客户端发起请求，然后android底层代码把这个客户端发起的//请求 封装成3个参数 来调用这个onTransact方法，第一个参数code 就代表客户端想要调用服务端 方法的 标志位。//其实也很好理解 服务端可能有n个方法 每个方法 都有一个对应的int值来代表，这个code就是这个int值，用来标示客户端想调用的服务端的方法//data就是方法参数，reply就是方法返回值。都很好理解//其实隐藏了很重要的一点，这个方法既然是运行在binder线程池中的，所以在这个方法里面调用的服务器方法也是运行在Binder线程池中的，//所以我们要记得 如果你的服务端程序 有可能和多个客户端相联的话，你方法里使用的那些参数 必须要是支持异步的，否则的话//值就会错乱了！这点一定要记住！结论就是Binder方法 一定要是同步方法！！！！！！@Overridepublic 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_getPersonList: {data.enforceInterface(DESCRIPTOR);java.util.List<com.example.administrator.aidlmessagetest.Person> _result = this.getPersonList();reply.writeNoException();reply.writeTypedList(_result);return true;}case TRANSACTION_addPerson: {data.enforceInterface(DESCRIPTOR);com.example.administrator.aidlmessagetest.Person _arg0;if ((0 != data.readInt())) {_arg0 = com.example.administrator.aidlmessagetest.Person.CREATOR.createFromParcel(data);} else {_arg0 = null;}this.addPerson(_arg0);reply.writeNoException();return true;}}return super.onTransact(code, data, reply, flags);}//注意这里的Proxy 这个类名也是不变的，从前文我们知道 只有在多进程通信的情况下  才会返回这个代理的对象private static class Proxy implements com.example.administrator.aidlmessagetest.IPersonManager {private android.os.IBinder mRemote;Proxy(android.os.IBinder remote) {mRemote = remote;}@Overridepublic android.os.IBinder asBinder() {return mRemote;}public java.lang.String getInterfaceDescriptor() {return DESCRIPTOR;}//这里我们一共有2个方法 一个getPersonList 一个addPerson 我们就分析一个方法就可以了//并且要知道 这2个方法运行在客户端！！！！！！！！！！！！！！！！//首先就是创建了3个对象_data 输入对象，_reply输出对象，_result返回值对象//然后把参数信息 写入到_data里，接着就调用了transact这个方法 来发送rpc请求，然后接着//当前线程挂起， 服务端的onTransace方法才被调用，调用结束以后 当前线程继续执行，直到//从_reply中取出rpc的返回结果 然后返回_reply的数据//所以这里我们就要注意了，客户端发起调用远程请求时，当前客户端的线程就会被挂起了，//所以如果一个远程方法 很耗时，我们客户端就一定不能在ui main线程里在发起这个rpc请求，不然就anr了。@Overridepublic java.util.List<com.example.administrator.aidlmessagetest.Person> getPersonList() throws android.os.RemoteException {android.os.Parcel _data = android.os.Parcel.obtain();android.os.Parcel _reply = android.os.Parcel.obtain();java.util.List<com.example.administrator.aidlmessagetest.Person> _result;try {_data.writeInterfaceToken(DESCRIPTOR);mRemote.transact(Stub.TRANSACTION_getPersonList, _data, _reply, 0);_reply.readException();_result = _reply.createTypedArrayList(com.example.administrator.aidlmessagetest.Person.CREATOR);} finally {_reply.recycle();_data.recycle();}return _result;}//你看自动生成binder代码的时候 连你的注释也一起拷贝过来了。。。。。是不是很有趣//关于这个参数in 其实你不加也是可以编译通过的，这里我就先加一下 具体参数的意义 以后会说@Overridepublic void addPerson(com.example.administrator.aidlmessagetest.Person person) 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 ((person != null)) {_data.writeInt(1);person.writeToParcel(_data, 0);} else {_data.writeInt(0);}mRemote.transact(Stub.TRANSACTION_addPerson, _data, _reply, 0);_reply.readException();} finally {_reply.recycle();_data.recycle();}}}static final int TRANSACTION_getPersonList = (android.os.IBinder.FIRST_CALL_TRANSACTION + 0);static final int TRANSACTION_addPerson = (android.os.IBinder.FIRST_CALL_TRANSACTION + 1);}public java.util.List<com.example.administrator.aidlmessagetest.Person> getPersonList() throws android.os.RemoteException;
//关于这个参数in 其实你不加也是可以编译通过的，这里我就先加一下 具体参数的意义 以后会说public void addPerson(com.example.administrator.aidlmessagetest.Person person) throws android.os.RemoteException;
}

到这里相信大家至少在应用层上面，就对Binder就一个很直观的理解了，对于进程间通信来说，具体的流程就分为如下几步：

1.Client 发起远程调用请求也就是RPC 到Binder。同时将自己挂起，挂起的原因是要等待RPC调用结束以后返回的结果

2.Binder 收到RPC请求以后把参数收集一下，调用transact方法，把RPC请求转发给service端。

3.service端收到rpc请求以后就去线程池里找一个空闲的线程去走service端的 onTransact方法，实际上也就是真正在运行service端的方法了，等方法运行结束就把结果写回到binder中。

4.Binder 收到返回数据以后就唤醒原来的Client 线程，返回结果。至此，一次进程间通信的过程就结束了

搞明白以后我们就可以来尝试着手下一下Binder：（前面我们aidl 帮我们生成的binder 是人，也就是person，那这次我们自己写的时候就用狗吧，用DOG）

首先定义一个Dog.java: 实际上和person 一样的所以这里暂时把代码折叠起来。

package com.example.administrator.writebindercodeexample;import android.os.Parcel;
import android.os.Parcelable;/*** Created by Administrator on 2016/1/27.*/
public class Dog implements Parcelable {public int getGender() {return gender;}public String getName() {return name;}public void setGender(int gender) {this.gender = gender;}public void setName(String name) {this.name = name;}private int gender;private String name;@Overridepublic int describeContents() {return 0;}@Overridepublic void writeToParcel(Parcel dest, int flags) {dest.writeInt(this.gender);dest.writeString(this.name);}public Dog() {}protected Dog(Parcel in) {this.gender = in.readInt();this.name = in.readString();}public static final Parcelable.Creator<Dog> CREATOR = new Parcelable.Creator<Dog>() {public Dog createFromParcel(Parcel source) {return new Dog(source);}public Dog[] newArray(int size) {return new Dog[size];}};
}

然后写一个接口IDogManager

package com.example.administrator.writebindercodeexample;import android.os.IBinder;
import android.os.IInterface;
import android.os.RemoteException;import java.util.List;/*** Created by Administrator on 2016/1/27.*/
public interface IDogManager extends IInterface {static final String DESCRIPTOR = "com.example.administrator.writebindercodeexample.IDogManager";static final int TRANSACTION_getDogList = IBinder.FIRST_CALL_TRANSACTION + 0;static final int TRANSACTION_addDog = IBinder.FIRST_CALL_TRANSACTION + 1;public List<Dog> getDogList() throws RemoteException;public void addDog(Dog dog) throws RemoteException;}

然后写我们的binder，注意我们的binder 我这里是写的抽象类，因为你写成实体类的话就必须要实现IDogManger里的2个方法，然而为了结构清晰我们并不准备把binder 放在service里实现。

所以这里binder 我们还是用抽象类来做，然后在service里实现 getDogList和addDog方法即可。

package com.example.administrator.writebindercodeexample;import android.os.Binder;
import android.os.IBinder;
import android.os.Parcel;
import android.os.RemoteException;/*** Created by Administrator on 2016/1/27.*/
public abstract class DogManagerImpl extends Binder implements IDogManager {public DogManagerImpl() {this.attachInterface(this, DESCRIPTOR);}public static com.example.administrator.writebindercodeexample.IDogManager asInterface(android.os.IBinder obj) {if ((obj == null)) {return null;}android.os.IInterface iin = obj.queryLocalInterface(DESCRIPTOR);//如果是同1个进程，也就是说进程内通信的话 我们就返回括号内里的对象if (((iin != null) && (iin instanceof com.example.administrator.writebindercodeexample.IDogManager))) {return ((com.example.administrator.writebindercodeexample.IDogManager) iin);}//如果不是同一进程，是2个进程之间相互通信，那我们就得返回这个Stub.Proxy 看上去叫Stub 代理的对象了return new com.example.administrator.writebindercodeexample.DogManagerImpl.Proxy(obj);}@Overridepublic IBinder asBinder() {return this;}@Overrideprotected boolean onTransact(int code, Parcel data, Parcel reply, int flags) throws RemoteException {switch (code) {case INTERFACE_TRANSACTION: {reply.writeString(DESCRIPTOR);return true;}case TRANSACTION_getDogList: {data.enforceInterface(DESCRIPTOR);java.util.List<com.example.administrator.writebindercodeexample.Dog> _result = this.getDogList();reply.writeNoException();reply.writeTypedList(_result);return true;}case TRANSACTION_addDog: {data.enforceInterface(DESCRIPTOR);com.example.administrator.writebindercodeexample.Dog _arg0;if ((0 != data.readInt())) {_arg0 = com.example.administrator.writebindercodeexample.Dog.CREATOR.createFromParcel(data);} else {_arg0 = null;}this.addDog(_arg0);reply.writeNoException();return true;}}return super.onTransact(code, data, reply, flags);}private static class Proxy extends DogManagerImpl {private android.os.IBinder mRemote;Proxy(android.os.IBinder remote) {mRemote = remote;}@Overridepublic android.os.IBinder asBinder() {return mRemote;}public java.lang.String getInterfaceDescriptor() {return DESCRIPTOR;}@Overridepublic java.util.List<com.example.administrator.writebindercodeexample.Dog> getDogList() throws android.os.RemoteException {android.os.Parcel _data = android.os.Parcel.obtain();android.os.Parcel _reply = android.os.Parcel.obtain();java.util.List<com.example.administrator.writebindercodeexample.Dog> _result;try {_data.writeInterfaceToken(DESCRIPTOR);mRemote.transact(DogManagerImpl.TRANSACTION_getDogList, _data, _reply, 0);_reply.readException();_result = _reply.createTypedArrayList(com.example.administrator.writebindercodeexample.Dog.CREATOR);} finally {_reply.recycle();_data.recycle();}return _result;}@Overridepublic void addDog(com.example.administrator.writebindercodeexample.Dog dog) 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 ((dog != null)) {_data.writeInt(1);dog.writeToParcel(_data, 0);} else {_data.writeInt(0);}mRemote.transact(DogManagerImpl.TRANSACTION_addDog, _data, _reply, 0);_reply.readException();} finally {_reply.recycle();_data.recycle();}}}}

到这，我们的手写binder 就完成了，然后看看 service 以及客户端怎么调用。

先看service：

package com.example.administrator.writebindercodeexample;import android.app.Service;
import android.content.Intent;
import android.os.IBinder;
import android.os.RemoteException;
import android.util.Log;import java.util.ArrayList;
import java.util.List;public class RemoteService extends Service {private List<Dog> mDogsList = new ArrayList<Dog>();private final DogManagerImpl mBinder = new DogManagerImpl() {@Overridepublic List<Dog> getDogList() throws RemoteException {return mDogsList;}@Overridepublic void addDog(Dog dog) throws RemoteException {mDogsList.add(dog);}};@Overridepublic IBinder onBind(Intent intent) {return mBinder;}
}

然后看看启动如何在客户端bind 这个service：

private IDogManager mService;private ServiceConnection sc = new ServiceConnection() {@Overridepublic void onServiceConnected(ComponentName name, IBinder service) {mService = DogManagerImpl.asInterface(service);}@Overridepublic void onServiceDisconnected(ComponentName name) {mService = null;}};

到这就基本写完了，手写binder的好处就是你可以自己在binder方法里写一些log，能够更加深刻的认识到 Binder 作为进程间通信媒介的重要作用以及原理。

熟悉以后，还是用aidl 的方法自动生成代码最好。

个人评价：

其实对我而言，讲了和没讲差不多，我想知道的东西他貌似都绕过去了。比如INTERFACE_TRANSACTION到底起到什么作用之类的。

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