一 前言
之前分析了Android系统线程间的通信机制（Handler），这篇看看Android系统进程间的通信——Binder，进程和线程的区别这里就不多说了，直接进入IPC(Inter-Process Communication )正题。大家都知道Android系统是基于Linux内核开发的。Linux系统提供了很多IPC机制。有共享内存(Share Memory)、管道（Pipe）、信号（Signal）、Socket等。在Android系统Java源码探索（1）—系统架构及源码说明这篇文章中已经说过Android系统为什么主要采用Binder进行进程间的通信。由于Binder源码涉及到很多底层的驱动和C层，而个人能力有限，只分析Java层的源码。
二 IPC序列化
进程是一种有限的系统资源，是CPU的最小单元，在Android系统中，两个进程间如果需要通信，需要通过内核空间的Binder驱动传输数据。内核空间传输的数据格式不用想都是二进制，所以先看看Android系统Java层提供的序列化接口：Serializable和Parcelable接口
Serializable是Java提供的序列化接口，主要使用ObjectOutputStream和ObjectInputStream对象序列化和反序列化，例子如下：
//序列化
FileOutputStream fos = new FileOutputStream("t.tmp");
ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(fos);
oos.writeObject("Today");
oos.writeObject(new Date());
oos.close();
//反序列化
FileInputStream fis = new FileInputStream("t.tmp");
ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(fis);
String today = (String) ois.readObject();
Date date = (Date) ois.readObject();
ois.close();
Parcelable是Android提供的新的序列化接口，例子如下：
public class MyParcelable implements Parcelable {
private int mData;
public int describeContents() {
//返回当前对象的内容描述，几乎都返回是0
return 0;
}
public void writeToParcel(Parcel out, int flags) {
//序列化
out.writeInt(mData);
}
public static final Parcelable.Creator<MyParcelable> CREATOR
= new Parcelable.Creator<MyParcelable>() {
public MyParcelable createFromParcel(Parcel in) {
//反序列化
return new MyParcelable(in);
}
public MyParcelable[] newArray(int size) {
return new MyParcelable[size];
}
};
private MyParcelable(Parcel in) {
mData = in.readInt();
}
}
上面可以看出Parcelable最终都是通过Parcel类实现的,下面是Parcel的部分源码：
//Parcel系列写入方法
/**
* Write an integer value into the parcel at the current dataPosition(),
* growing dataCapacity() if needed.
*/
public final void writeInt(int val) {
nativeWriteInt(mNativePtr, val);
}
/**
* Write a long integer value into the parcel at the current dataPosition(),
* growing dataCapacity() if needed.
*/
public final void writeLong(long val) {
nativeWriteLong(mNativePtr, val);
}
/**
* Write a floating point value into the parcel at the current
* dataPosition(), growing dataCapacity() if needed.
*/
public final void writeFloat(float val) {
nativeWriteFloat(mNativePtr, val);
}
/**
* Write a double precision floating point value into the parcel at the
* current dataPosition(), growing dataCapacity() if needed.
*/
public final void writeDouble(double val) {
nativeWriteDouble(mNativePtr, val);
}
/**
* Write a string value into the parcel at the current dataPosition(),
* growing dataCapacity() if needed.
*/
public final void writeString(String val) {
nativeWriteString(mNativePtr, val);
}
/** @hide */
public final void writeBoolean(boolean val) {
writeInt(val ? 1 : 0);
}
.......
//Parcel一系列读的方法
/**
* Read an integer value from the parcel at the current dataPosition().
*/
public final int readInt() {
return nativeReadInt(mNativePtr);
}
/**
* Read a long integer value from the parcel at the current dataPosition().
*/
public final long readLong() {
return nativeReadLong(mNativePtr);
}
/**
* Read a floating point value from the parcel at the current
* dataPosition().
*/
public final float readFloat() {
return nativeReadFloat(mNativePtr);
}
/**
* Read a double precision floating point value from the parcel at the
* current dataPosition().
*/
public final double readDouble() {
return nativeReadDouble(mNativePtr);
}
/**
* Read a string value from the parcel at the current dataPosition().
*/
public final String readString() {
return nativeReadString(mNativePtr);
}
/** @hide */
public final boolean readBoolean() {
return readInt() != 0;
}
三 Binder原理架构
Binder的原理比较复杂，本篇主要从Android应用层（Java源码层）的进程间通信去理解这个概念，Android系统内部的进程间通信（如我们之前说个WMS和WindowManager之间的通信）不做说明，原因是设计到C的代码，能力有限就不说明了。这一部分比较复杂，所以先上一张图。
Binder通信原理图.jpg
对上面的图做个说明：
- 假设在APP应用层，存在两个开发者app（A和B），分别对应Binder的客户端(APP A)和服务端(APP B)；
- 现在客户端A和服务端B要通信，首先必须确定B的地址，因此B会自上而下通过Binder、BBinder、Binder驱动向Servcie Manager注册服务；
- 接着客户端A自上而下通过BinderProxy、BpBinder、Binder驱动向Service Manager获取服务；
- 最后，客户端A自上而下通过BinderProxy、BpBinder、Binder驱动 、BBinder向客户端传输数据。实现两个进程间的通信。
接下来看看JAVA Framework层的部分源码：
注意Java FrameWork层也有个ServerManager类，这个类和Native层ServiceManager是不一样的。
先看看JAVA FrameWork层ServerManager类的源码：
public static void addService(String name, IBinder service, boolean allowIsolated) {
try {
//1.自上而下调用底层ServiceManager注册服务
getIServiceManager().addService(name, service, allowIsolated);
} catch (RemoteException e) {
Log.e(TAG, "error in addService", e);
}
}
private static IServiceManager getIServiceManager() {
if (sServiceManager != null) {
return sServiceManager;
}
// 2.调用Natvie层的ServiceManager
sServiceManager = ServiceManagerNative
.asInterface(Binder.allowBlocking(BinderInternal.getContextObject()));
return sServiceManager;
}
// 3 .自上而下获取服务
public static IBinder getService(String name) {
try {
IBinder service = sCache.get(name);
if (service != null) {
return service;
} else {
return Binder.allowBlocking(getIServiceManager().getService(name));
}
} catch (RemoteException e) {
Log.e(TAG, "error in getService", e);
}
return null;
}
这部分源码就不做深入分析了，目前只在理解原理阶段。
参考文章
[1] Android Binder机制原理
[2] 图文详解 Android Binder跨进程通信机制 原理
[3] Binder系列7—framework层分析
由于本人能力有限，有的方面理解不当，后续会根据情况继续调整。
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