本篇文章从AIDL的角度来阐述Binder机制调用远程服务的内部运行原理。因此本篇文章的第一部分介绍AIDL的使用，第二部分从AIDL的使用上具体介绍Binder机制。关于Binder机制的原理，可以参考我的文章《简单理解Binder机制的原理》,对其有个大概的了解。
一、AIDL的使用
1.AIDL的简介
AIDL (Android Interface Definition Language) 是一种接口定义语言，用于生成可以在Android设备上两个进程之间进行进程间通信(interprocess communication, IPC)的代码。如果在一个进程中（例如Activity）要调用另一个进程中（例如Service）对象的操作，就可以使用AIDL生成可序列化的参数，来完成进程间通信。
简言之，AIDL能够实现进程间通信，其内部是通过Binder机制来实现的，后面会具体介绍，现在先介绍AIDL的使用。
2.AIDL的具体使用
AIDL的实现一共分为三部分，一部分是客户端，调用远程服务。一部分是服务端，提供服务。最后一部分，也是最关键的是AIDL接口，用来传递的参数，提供进程间通信。
先在服务端创建AIDL部分代码。
AIDL文件
通过如下方式新建一个AIDL文件
默认生成格式
interface IBookManager {
/**
* Demonstrates some basic types that you can use as parameters
* and return values in AIDL.
*/
void basicTypes(int anInt, long aLong, boolean aBoolean, float aFloat,
double aDouble, String aString);
}
默认如下格式，由于本例要操作Book类，实现两个方法，添加书本和返回书本列表。
定义一个Book类，实现Parcelable接口。
public class Book implements Parcelable {
public int bookId;
public String bookName;
public Book() {
}
public Book(int bookId, String bookName) {
this.bookId = bookId;
this.bookName = bookName;
}
public int getBookId() {
return bookId;
}
public void setBookId(int bookId) {
this.bookId = bookId;
}
public String getBookName() {
return bookName;
}
public void setBookName(String bookName) {
this.bookName = bookName;
}
@Override
public int describeContents() {
return 0;
}
@Override
public void writeToParcel(Parcel dest, int flags) {
dest.writeInt(this.bookId);
dest.writeString(this.bookName);
}
protected Book(Parcel in) {
this.bookId = in.readInt();
this.bookName = in.readString();
}
public static final Parcelable.Creator<Book> CREATOR = new Parcelable.Creator<Book>() {
@Override
public Book createFromParcel(Parcel source) {
return new Book(source);
}
@Override
public Book[] newArray(int size) {
return new Book[size];
}
};
}
由于AIDL只支持数据类型:基本类型（int,long,char,boolean等）,String,CharSequence,List,Map，其他类型必须使用import导入，即使它们可能在同一个包里，比如上面的Book。
最终IBookManager.aidl 的实现
// Declare any non-default types here with import statements
import com.lvr.aidldemo.Book;
interface IBookManager {
/**
* Demonstrates some basic types that you can use as parameters
* and return values in AIDL.
*/
void basicTypes(int anInt, long aLong, boolean aBoolean, float aFloat,
double aDouble, String aString);
void addBook(in Book book);
List<Book> getBookList();
}
注意：如果自定义的Parcelable对象，必须创建一个和它同名的AIDL文件，并在其中声明它为parcelable类型。
** Book.aidl**
// Book.aidl
package com.lvr.aidldemo;
parcelable Book;
以上就是AIDL部分的实现，一共三个文件。
然后Make Project ，SDK为自动为我们生成对应的Binder类。
在如下路径下：
其中该接口中有个重要的内部类Stub ，继承了Binder 类，同时实现了IBookManager接口。
这个内部类是接下来的关键内容。
public static abstract class Stub extends android.os.Binder implements com.lvr.aidldemo.IBookManager{}
服务端
服务端首先要创建一个Service用来监听客户端的连接请求。然后在Service中实现Stub 类，并定义接口中方法的具体实现。
//实现了AIDL的抽象函数
private IBookManager.Stub mbinder = new IBookManager.Stub() {
@Override
public void basicTypes(int anInt, long aLong, boolean aBoolean, float aFloat, double aDouble, String aString) throws RemoteException {
//什么也不做
}
@Override
public void addBook(Book book) throws RemoteException {
//添加书本
if(!mBookList.contains(book)){
mBookList.add(book);
}
}
@Override
public List<Book> getBookList() throws RemoteException {
return mBookList;
}
};
当客户端连接服务端，服务端就会调用如下方法：
public IBinder onBind(Intent intent) {
return mbinder;
}
就会把Stub实现对象返回给客户端，该对象是个Binder对象，可以实现进程间通信。
本例就不真实模拟两个应用之间的通信，而是让Service另外开启一个进程来模拟进程间通信。
<service
android:name=".MyService"
android:process=":remote">
<intent-filter>
<category android:name="android.intent.category.DEFAULT"/>
<action android:name="com.lvr.aidldemo.MyService"/>
</intent-filter>
</service>
android:process=":remote"设置为另一个进程。<action android:name="com.lvr.aidldemo.MyService"/>是为了能让其他apk隐式bindService。通过隐式调用的方式来连接service，需要把category设为default，这是因为，隐式调用的时候，intent中的category默认会被设置为default。
客户端
首先将服务端工程中的aidl文件夹下的内容整个拷贝到客户端工程的对应位置下，由于本例的使用在一个应用中，就不需要拷贝了，其他情况一定不要忘记这一步。
客户端需要做的事情比较简单，首先需要绑定服务端的Service。
Intent intentService = new Intent();
intentService.setAction("com.lvr.aidldemo.MyService");
intentService.setPackage(getPackageName());
intentService.setFlags(Intent.FLAG_ACTIVITY_NEW_TASK);
MyClient.this.bindService(intentService, mServiceConnection, BIND_AUTO_CREATE);
Toast.makeText(getApplicationContext(),"绑定了服务",Toast.LENGTH_SHORT).show();
将服务端返回的Binder对象转换成AIDL接口所属的类型，接着就可以调用AIDL中的方法了。
if(mIBookManager!=null){
try {
mIBookManager.addBook(new Book(18,"新添加的书"));
Toast.makeText(getApplicationContext(),mIBookManager.getBookList().size()+"",Toast.LENGTH_SHORT).show();
} catch (RemoteException e) {
e.printStackTrace();
}
}
3.AIDL使用效果图
下面是上述小例子的简单效果图。
是不是很神奇，其实内部的通信都是依靠Binder机制来完成的，下面我们来解开这层神秘的面纱。
二、Binder的工作原理
Binder机制的运行主要包括三个部分：注册服务、获取服务和使用服务。
其中注册服务和获取服务的流程涉及C的内容，由于个人能力有限，就不予介绍了。
本篇文章主要介绍使用服务时,Binder机制的工作原理。
1.Binder对象的获取
Binder是实现跨进程通信的基础，那么Binder对象在服务端和客户端是共享的，是同一个Binder对象。在客户端通过Binder对象获取实现了IInterface接口的对象来调用远程服务，然后通过Binder来实现参数传递。
那么如何维护实现了IInterface接口的对象和获取Binder对象呢？
服务端获取Binder对象并保存IInterface接口对象
Binder中两个关键方法：
public class Binder implement IBinder{
void attachInterface(IInterface plus, String descriptor)
IInterface queryLocalInterface(Stringdescriptor) //从IBinder中继承而来
..........................
}
Binder具有被跨进程传输的能力是因为它实现了IBinder接口。系统会为每个实现了该接口的对象提供跨进程传输，这是系统给我们的一个很大的福利。
Binder具有的完成特定任务的能力是通过它的IInterface的对象获得的，我们可以简单理解attachInterface方法会将（descriptor，plus）作为（key,value）对存入Binder对象中的一个Map<String,IInterface>对象中，Binder对象可通过attachInterface方法持有一个IInterface对象（即plus）的引用，并依靠它获得完成特定任务的能力。queryLocalInterface方法可以认为是根据key值（即参数 descriptor）查找相应的IInterface对象。
在服务端进程，通过实现private IBookManager.Stub mbinder = new IBookManager.Stub() {}抽象类，获得Binder对象。
并保存了IInterface对象。
public Stub()
{
this.attachInterface(this, DESCRIPTOR);
}
客户端获取Binder对象并获取IInterface接口对象
通过bindService获得Binder对象
MyClient.this.bindService(intentService, mServiceConnection, BIND_AUTO_CREATE);
然后通过Binder对象获得IInterface对象。
private ServiceConnection mServiceConnection = new ServiceConnection() {
@Override
public void onServiceConnected(ComponentName name, IBinder binder) {
//通过服务端onBind方法返回的binder对象得到IBookManager的实例，得到实例就可以调用它的方法了
mIBookManager = IBookManager.Stub.asInterface(binder);
}
@Override
public void onServiceDisconnected(ComponentName name) {
mIBookManager = null;
}
};
其中asInterface(binder)方法如下：
public static com.lvr.aidldemo.IBookManager asInterface(android.os.IBinder obj)
{
if ((obj==null)) {
return null;
}
android.os.IInterface iin = obj.queryLocalInterface(DESCRIPTOR);
if (((iin!=null)&&(iin instanceof com.lvr.aidldemo.IBookManager))) {
return ((com.lvr.aidldemo.IBookManager)iin);
}
return new com.lvr.aidldemo.IBookManager.Stub.Proxy(obj);
}
先通过queryLocalInterface(DESCRIPTOR);查找到对应的IInterface对象，然后判断对象的类型，如果是同一个进程调用则返回IBookManager对象，由于是跨进程调用则返回Proxy对象，即Binder类的代理对象。
2.调用服务端方法
获得了Binder类的代理对象，并且通过代理对象获得了IInterface对象，那么就可以调用接口的具体实现方法了，来实现调用服务端方法的目的。
以addBook方法为例，调用该方法后，客户端线程挂起，等待唤醒：
@Override public void addBook(com.lvr.aidldemo.Book book) throws android.os.RemoteException
{
..........
//第一个参数：识别调用哪一个方法的ID
//第二个参数：Book的序列化传入数据
//第三个参数：调用方法后返回的数据
//最后一个不用管
mRemote.transact(Stub.TRANSACTION_addBook, _data, _reply, 0);
_reply.readException();
}
..........
}
省略部分主要完成对添加的Book对象进行序列化工作，然后调用transact方法。
Proxy对象中的transact调用发生后，会引起系统的注意，系统意识到Proxy对象想找它的真身Binder对象（系统其实一直存着Binder和Proxy的对应关系）。于是系统将这个请求中的数据转发给Binder对象，Binder对象将会在onTransact中收到Proxy对象传来的数据，于是它从data中取出客户端进程传来的数据，又根据第一个参数确定想让它执行添加书本操作，于是它就执行了响应操作，并把结果写回reply。代码概略如下：
case TRANSACTION_addBook:
{
data.enforceInterface(DESCRIPTOR);
com.lvr.aidldemo.Book _arg0;
if ((0!=data.readInt())) {
_arg0 = com.lvr.aidldemo.Book.CREATOR.createFromParcel(data);
}
else {
_arg0 = null;
}
//这里调用服务端实现的addBook方法
this.addBook(_arg0);
reply.writeNoException();
return true;
}
然后在transact方法获得_reply并返回结果，本例中的addList方法没有返回值。
客户端线程被唤醒。因此调用服务端方法时，应开启子线程，防止UI线程堵塞，导致ANR。
关于上述步骤可以简单用如下方式理解：BpBinder(客户端)对象和BBinder(服务端)对象，它们都从IBinder类中派生而来，BpBinder(客户端)对象是BBinder(服务端)对象的代理对象，关系图如下：
client端：BpBinder.transact()来发送事务请求；
server端：BBinder.onTransact()会接收到相应事务。
这样就完成了跨进程间的通信。以上内容就是当调用远程方法时，Binder机制所实现的运行过程。通过上面的介绍，就可以理解AIDL的使用，并知道在使用AIDL时，Binder所起到的作用。
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