android aidl及binder基础知识总结-六虎

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1、什么是binder

binder是android framework供给的，用于跨进程办法调用的机制，具有安全高效等特色。

咱们知道，在 Android 体系中，每个应用程序都运行在一个独立的进程中，各个进程之间需求进行数据交换和调用，以完成各种功能。为了完成这个目的，binder应运而生。

2、binder的前史

android基于linux内核，linux供给了十分多的跨进程机制。为什么android要运用binder而不运用linux已有的ipc机制呢，这个选择在android内部团队中有过争论。部分工程师以为binder内部的线程等待带来了体系开销，同时没有显示出更好的用途。但最后binder还是凭仗其优势胜出了。其实，binder是部分android工程师在PalmSource作业时开源的一种ipc机制，担任开发ipc的工程师直接在此binder上进行了移植和开发。

在《Android传奇》一书中有介绍binder的相关前史。

3、binder根本运用

binder是一种架构，这种架构供给了服务端接口、binder驱动和客户端三个模块。

客户端经过binder长途调用服务端接口，binder驱动担任完结这次长途调用。在android framework中供给了Binder类，一个类如果扩展Binder类，那么该类就有供给长途服务的才能，该类目标一旦创立，其内部就会创立一个隐藏的线程，用来接收binder驱动发送的音讯，然后调用Binder类的onTransact()办法。

binder驱动从体现上看，便是在客户端和服务端传递各种音讯，以完结跨进程调用。在任意一个服务端binder目标创立时，同时也会在binder驱动中创立一个对应的mRemote目标，该目标也是binder类型。客户端便是经过mRemote目标来访问长途服务的，相当于经过了一层署理。这种机制供给了更好的安全性。

客户端经过获取长途服务在binder驱动中对应的mRemote目标，经过调用mRemote.transact办法然后完成对长途服务的调用。

从整个架构上看，便是服务端供给binder，binder驱动担任转发音讯，客户端获取binder引证并调用。粗略看很简单，细节是魔鬼。

摘录一个书中的例子，从demo了解binder的调用进程。比如要供给一个音乐播映的长途调用，能够供给一个MusicPlayerService，代码如下：

public class MusicPlayerService extends Binder {
    public void startPlay(String filePath) {
    }
    public void stop() {
    }
    @Override
    public void onTransact(int code, Parcel data, Parcel reply, int flag) {
        // 这个办法很重要，由binder驱动调用
        // 依据约好的code值别离调用不同的事务办法，此处是startPlay和stop
        if (code == 0x100) {
            this.startPlay(file_path)
        } else if (code == 0x101) {
            this.stop()
        }
    }
}

如上MusicPlayerService就能够供给了长途调用服务了。可是客户端怎么运用呢。经过binder架构知道，要想长途调用，必须获取长途服务在binder驱动中对应的binder署理目标。此处假设已经获取到相关的引证mRemote，那么客户端便能够如下调用。

IBinder mRemote = null;
String filePath = "xxx";
int code = 0x100;
Parcel data = Parcel.obtain();
Parcel reply = Parcel.obtain(); // 接收长途调用的成果
data.writeString(filePath);
mRemote.transact(code, data, reply, 0)

如上便完结了客户端对服务端的长途调用。从这个demo就能够看出跨进程调用其实便是要经过Binder驱动来中转一下调用。曾经没看过这个示例时老是不了解aidl生成的规矩，不断的复习也总是记不住规矩。可是经过这个示例一下就明白了这个进程，在了解的基础上再去手动编写binder类就水到渠成了（尽管一般也用不到手动去写binder类）。

现在就只剩怎么获取长途服务对应的binder目标了。为了简化这个进程，android frameworks经过service供给这个才能。在service的生命周期办法中有一个onBind办法回来IBinder目标，办法签名如下：

override fun onBind(intent: Intent?): IBinder? {

在调用context.bindService办法进行绑定时，要求传入一个ServiceConnection的目标，在服务绑定成功时会回调onServiceConnection办法，一并传回服务端的Binder署理目标。如下：

Intent it = new Intent(this, xxxService.class);
context.bindService(intent, new ServiceConnection() {
    @Override
    public void onServiceConnected(ComponentName name, IBinder service) {
        // 此处就拿到了长途服务对应的binder了，客户端经过此binder就能够调用长途服务的办法了。 
    }
    @Override
    public void onServiceDisconnected(ComponentName name) {
    }
}, Service.BIND_AUTO_CREATE);

仔细想想，应用开发好像也只有这么一条路获取服务端的binder。可是开始咱们界说的MusicPlayerService并不是一个真实的service，无法运用bindService办法，故需求改造一下，让MusicPlayerService承继Service类。如下：

public class MusicPlayerService extends Service {
    private XXXBinder mBinder;
    @Override
    public IBinder onBind(Intent intent) {
        return mBinder;  // 此处回来服务端的binder
    }
    public void startPlay(String filePath) {
    }
    public void stop() {
    }
    // 因为android应用开发上只能经过service进行长途调用，故在service内部类创立binder，便利调用service界说的事务办法。 
    public xxxBinder extends Binder {
        @Override
        public void onTransact(int code, Parcel data, Parcel reply, int flag) {
            // 这个办法很重要，由binder驱动调用
            // 依据约好的code值别离调用不同的事务办法，此处是startPlay和stop
            if (code == 0x100) {
                startPlay(file_path)
            } else if (code == 0x101) {
                stop()
            }
        }
    }
}

因为java不能多承继，承继了service类就不能承继Binder类了。那么能够在MusicPlayerService类内部构建一个内部类，承继binder，并经过onBind回来binder目标给客户端。这个代码架构便是运用binder的根本雏形了。可是，在日常开发进程中，为了扩展性和解耦，一般将事务办法经过接口笼统出来。如下笼统出播映接口。

public interface IPlayer {
    public void startPlay(String filePath);
    public void stop();
}

经过上面的代码能够发现，播映的完成放在XXXBinder类或者MusicPlayerService都是可行的。为了便利binder调用事务办法，尝试用binder完成接口并完成事务。改造后的代码如下：

public class MusicPlayerService extends Service {
    private XXXBinder mBinder;
    @Override
    public IBinder onBind(Intent intent) {
        return mBinder;  // 此处回来服务端的binder
    }
    // binder完成了IPlayer事务接口
    public xxxBinder extends Binder implemention IPlayer {
        @Override
        public void onTransact(int code, Parcel data, Parcel reply, int flag) {
            // 这个办法很重要，由binder驱动调用
            // 依据约好的code值别离调用不同的事务办法，此处是startPlay和stop
            if (code == 0x100) {
                this.startPlay(file_path)
            } else if (code == 0x101) {
                this.stop()
            }
        }
        public void startPlay(String filePath) {
            Log.i("test", "startPlay");
        }
        public void stop() {
            Log.i("test", "stop");
        }
    }
}

至此，运用binder的代码结构就较为明晰了。以上demo一步步的改造，其实便是为了更加深刻的了解binder的运用，并向aidl靠拢，然后更好的了解aidl生成的代码。从上代码能够看出，运用binder的代码接口根本是固定的，所以android framewrok供给了一个aidl的东西来简化这个进程。

4、aidl的运用

在对应模块上右键选择aidl，会弹出创立aidl的对话框，输入名字as会自动生成对应的aidl文件。在aidl文件中加入自己的事务接口即可。 build一下as就会依据aidl自动生成相应的接口类和binder类，具体文件此处省掉。

需求注意的是，aidl中只支撑Parcelable目标和原子类，如果有自界说的类需求跨进程访问时需求完成Parcelable接口。

客户端经过如下代码获取接口目标并完成调用。

class MusicClient {
    private var mIMusicPlayer: IMusicPlayer? = null
    private var mServiceConnection = object: ServiceConnection {
        override fun onServiceConnected(name: ComponentName?, service: IBinder?) {
            // 这个办法中供给了是本地通讯还是跨进程通讯的判别
            // 这里就客户端进程就获取了长途服务的binder引证了。 aidl东西生成了Stub及Proxy类封装了直接经过binder.transact调用的逻辑，让开发者只需和接口交互即可。 不用关怀binder交互的细节。 
            mIMusicPlayer = IMusicPlayer.Stub.asInterface(service)
        }
        override fun onServiceDisconnected(name: ComponentName?) {
        }
    }
    fun bindMusicService(context: Context) {
        val intent = Intent(context, PlayerService::class.java)
        context.bindService(intent, mServiceConnection, Service.BIND_AUTO_CREATE)
    }
}

注意在运用aidl时，如果客户端和服务端在不同的工程时，两头的aidl文件要是相同的。实践中能够直接拷贝。

5、binder架构

此处摘录一张binder架构图

从这张图就能够明晰看到客户端、驱动及服务端的职责，也能更好的了解binder的交互进程。这么看下来，感觉binder驱动其实便是担任对音讯进行了转发，同时对交互的进程进行了一定控制。

6、总结

1、一个类要想序列化就要完成Serializable或Parcelable接口，同理一个类要想供给跨进程服务，就必须承继binder类。 binder就像一个符号类相同，只需承继了，就有资格在进程间通讯了。

2、一个binder跨进程的通讯包含了客户端、服务端和binder驱动三方。

3、在应用开发中首要经过aidl东西、Service及Context.bindService完成跨进程访问。

4、aidl是一个命令行东西，协助生成跨进程调用的样板代码。

7、参考

1、《Android传奇》

2、《Android内核分析》

3、《Android进阶解密》

android aidl及binder基础知识总结

1、什么是binder

2、binder的前史

3、binder根本运用

4、aidl的运用

5、binder架构

6、总结

7、参考

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