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Android进程间通信(2)Binder

Android进程间通信(2)Binder

作者: m1Ku | 来源:发表于2019-08-05 17:30 被阅读0次

    介绍

    Binder是一个实现了IBinder接口的类,它是由IBinder定义的远程过程调用机制的核心,即Android基于Binder的进程间通信机制。在Android Framework中,Binder是ServiceManager连接各种Manager和对应ManagerService的桥梁,如在启动Activity时,我们通过ActivityManager.getService().startActivity远程调用AMS的方法。在应用层,Binder是客户端和服务端通信的媒介,当绑定服务时,服务端会返回一个包含服务端业务调用的Binder对象,这样在客户端就可以远程调用服务端的方法。

    我们可以通过自己实现Binder来完成进程间通信,但是Android提供了AIDL可以自动生成需要的Binder类,那就通过定义AIDL来了解生成的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();
    }
    

    定义了一个AIDL接口,在编译后生成的类如下

    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;
    }
    

    结构如下

    • IBookManager接口继承了IInterface接口,其中声明了AIDL接口中定义的方法。

    • Stub继承Binder实现IBookManager接口,是IBookManager的静态内部抽象类,定义了标识接口方法的整形常量值。

    • Proxy实现了IBookManager接口,是Stub的静态内部类,它实现了IBookManager的方法。

    各方法的作用

    asInterface(IBinder obj)

    将传入的服务端IBinder对象转换成客户端需要的AIDL接口类型的对象,即AIDL生成的IBookManager类型的对象。如果相同进程返回Stub,不同进程则返回Proxy代理对象。

    asBinder

    返回当前的Binder对象。

    getInterfaceDescriptor

    获取Binder的唯一标识DESCRIPTOR,一般为Binder的类名。

    客户端跨进程访问过程描述

    当客户端绑定服务成功后,会获取到服务端返回的Binder对象,客户端调用Stub的asInterface方法获取到AIDL接口类型的对象,由于是跨进程的,所以获取到的是Proxy代理对象。此时客户端调用的是Proxy的方法,以addBook方法为例,该方法运行在客户端中,在方法中首先会序列化入参到_data中,然后调用mRemote.transact方法发起RPC远程调用,此时客户端线程会挂起,直到远程执行结束返回结果为止。transact方法中调用Stub的onTransact方法,该方法执行在Binder线程池中,这里根据code调用对应的方法,而这里的方法在服务端的Service中实现。RPC过程返回后,当前线程继续执行,并从reply中取出RPC返回的结果,最后返回该结果,远程调用就结束了。

    由于RPC远程调用时,当前线程会被挂起,所以要在子线程中发起RPC远程调用,否则,如果服务端有耗时任务会发生ANR。

    死亡代理

    由于Binder运行在服务端进程中,当服务端进程终止时,那我们到服务端的链接也会断裂,也就是Binder死亡了。而此时远程调用就会失效,而使用死亡代理DeathRecipient就可以收到Binder死亡的回调,我们可以重新发起连接请求了。

     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回调时,移除原来绑定的死亡代理,然后重新绑定远程服务。

    在客户端绑定服务成功时,调用Binder的linkToDeath为Binder设置死亡代理

    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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