Android IBinder机制简单介绍

原理简介

我们都知道android 是通过IBinder来实现IPC(Inter Process Communication)进程间通信的。。。

参考：Android进程间通信（IPC）机制Binder简要介绍和学习计划

借用一下：

1. Client、Server和Service Manager实现在用户空间中，Binder驱动程序实现在内核空间中
2. Binder驱动程序和Service Manager在Android平台中已经实现，开发者只需要在用户空间实现自己的Client和Server
3. Binder驱动程序提供设备文件/dev/binder与用户空间交互，Client、Server和Service Manager通过open和ioctl文件操作函数与Binder驱动程序进行通信
4. Client和Server之间的进程间通信通过Binder驱动程序间接实现

5. Service Manager是一个守护进程，用来管理Server，并向Client提供查询Server接口的能力

AIDL的使用

aidl是 Android Interface definition language的缩写，它是一种android内部进程通信接口的描述语言，通过它我们可以定义进程间的通信接口

ITestService.aidl文件

package test.aidl;
interface ITestService {
    void start();
}

注意在client端和server端中的aidl文件的的包名必须是一样的，此处必须是test.aidl
自动生成ITestService类，其中有Stub子类

        public static test.aidl.ITestService asInterface(android.os.IBinder obj) {
            ......
        }

Stub的asInterface方法返回了ITestService对象

lbb.demo.first进程中的服务，充当Server角色

package lbb.demo.first;
public class RemoteService extends Service {
    private TestService mITestService;

    public class TestService extends ITestService.Stub {
        public void start() {
            Log.d("LiaBin", "RemoteService start");
        }
    }

    @Override
    public void onCreate() {
        super.onCreate();
        //实例化Binder
        mITestService = new TestService();
    }

    @Override
    public IBinder onBind(Intent intent) {
        return mITestService;
    }
}

lbb.demo.two进程充当Client角色

package lbb.demo.two;
public class MainActivity extends AppCompatActivity {

    private static final String REMOT_SERVICE_ACTION = "android.intent.action.MyFirstService";

    private ITestService testService;
    private ServiceConnection connection = new ServiceConnection() {
        @Override
        public void onServiceConnected(ComponentName name, IBinder service) {
            testService = ITestService.Stub.asInterface(service);
        }

        @Override
        public void onServiceDisconnected(ComponentName name) {

        }
    };

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);
        ButterKnife.bind(this);
        bindService(new Intent(REMOT_SERVICE_ACTION), connection, BIND_AUTO_CREATE);
    }


    @OnClick(R.id.but)
    void onClick() {
        try {
            testService.start();              
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

    @Override
    protected void onDestroy() {
        super.onDestroy();
        unbindService(connection);
    }
}

此时lbb.demo.two进程点击button最终会执行start方法，activity通过bindService获得了远程服务的IBinder引用。。
怎么获得的，现在也不是很清楚，但是肯定跟上面说的Binder驱动程序和Service Manager守护进程了脱不了关系的。。

另一方面：有没有发现，同一个进程中的activity和service的通信，其实也差不多。。。。只是不需要定义aidl文件而已，因为如果在service中定义一个IBinder实现类，那么
在activity中就能访问得到该IBindler对象了。。所以不需要aidl文件。。 如果硬要使用aidl文件定义的接口，此时也是没有任何问题的。。。
但是如果service和activity在不同的进程，是没法访问到service中定义的IBindler，那么只能通过共享使用一个aidl文件了，来达到共享IBinder进行通信。。

    private MyBinder myBinder = new MyBinder();
    @Override
    public IBinder onBind(Intent intent) {
        // TODO Auto-generated method stub
        return myBinder;
    }

    public class MyBinder extends Binder{
        public void start(){
            Log.d("LiaBin","MyBinder start");
        }
    }

    MyBinder binder;
    private ServiceConnection conn = new ServiceConnection() {       
        @Override
        public void onServiceDisconnected(ComponentName name) {         
        }
       
        @Override
        public void onServiceConnected(ComponentName name, IBinder service) {
            binder = (MyBinder)service;
        }
    };
    binder.start();

Binder类默认实现了IBinder接口

activity和service通信能不能用handler，当然不能。因为service没法获取activity中的handler引用，msg跟handler是一一对应的。就是说使用service中的handler发送消息，
只能service中的handler接收得到。。handler只是用来线程间的通信，因为其它一个线程时候，可以把main线程中的handler传递过去。所以实现了通信。。但是启动service，是没法把handler传过去的。。

本质上不管是startactivity,startservice,bindservice其实都是通过AMS服务来调度的。。AMS(ActivityManagerService)属于系统进程，
应用进程跟AMS其实是通过IBinder通信的，以后会分析下AMS，这里简单提一下。。

IBinder机制在framework层的使用

TelephonyManager telManager = (TelephonyManager) this.getSystemService(Context.TELEPHONY_SERVICE);
telManager.dial("110");//实际这是错的，因为dial方法在TelephonyManager类中被隐藏了，你是看不到滴，为了演示，调用dial方法。。

可以看到其实context.getSystemService获取的并不是系统服务。。只是一个简单的对象而已。。

ContextImpl.java

    @Override
    public Object getSystemService(String name) {
        ServiceFetcher fetcher = SYSTEM_SERVICE_MAP.get(name);
        return fetcher == null ? null : fetcher.getService(this);
    }
        registerService(TELEPHONY_SERVICE, new ServiceFetcher() {
                public Object createService(ContextImpl ctx) {
                    return new TelephonyManager(ctx.getOuterContext());
                }});

所以this.getSystemService(Context.TELEPHONY_SERVICE);返回的是TelephonyManager对象。

TelephonyManager.java

    /** @hide */
    @SystemApi
    public void dial(String number) {
        try {
            getITelephony().dial(number);
        } catch (RemoteException e) {
            Log.e(TAG, "Error calling ITelephony#dial", e);
        }
    }
    private ITelephony getITelephony() {
        return ITelephony.Stub.asInterface(ServiceManager.getService(Context.TELEPHONY_SERVICE));
    }
	
    public static final String TELEPHONY_SERVICE = "phone";

可以看到此时真正执行的是ITelephony的dial方法。。可以看到“phone”类型的服务返回的一个IBinder

ServiceManager.getService获取的才是真正的系统服务

public class PhoneInterfaceManager extends ITelephony.Stub {
    private PhoneInterfaceManager(PhoneGlobals app, Phone phone) {
		.......
        publish();
    }

    private void publish() {
        if (DBG) log("publish: " + this);
        ServiceManager.addService("phone", this);
    }
	
	public void dial(String number) {
        dialForSubscriber(getPreferredVoiceSubscription(), number);
    }
	public void dialForSubscriber(int subId, String number) {
        if (DBG) log("dial: " + number);
        String url = createTelUrl(number);
        if (url == null) {
            return;
        }
        // PENDING: should we just silently fail if phone is offhook or ringing?
        PhoneConstants.State state = mCM.getState(subId);
        if (state != PhoneConstants.State.OFFHOOK && state != PhoneConstants.State.RINGING) {
            Intent  intent = new Intent(Intent.ACTION_DIAL, Uri.parse(url));
            intent.addFlags(Intent.FLAG_ACTIVITY_NEW_TASK);
            mApp.startActivity(intent);
        }
    }
}

可以看到，构造函数调用publish，然后注册了“phone"这个服务。。ServiceManager.addService("phone", this);

然后dial方法，实际上走的是PhoneInterfaceManager类的dial方法 Intent  intent = new Intent(Intent.ACTION_DIAL, Uri.parse(url));  此时调用拨号界面进行拨号

PhoneInterfaceManager实现了ITelephony.Stub，所有最后来看看ITelephony.aidl文件

ITelephony.aidl文件

interface ITelephony {
    /**
     * Dial a number. This doesn't place the call. It displays
     * the Dialer screen.
     * @param number the number to be dialed. If null, this
     * would display the Dialer screen with no number pre-filled.
     */
    void dial(String number);
    .......
 }

最后：此时可以看到PhoneInterfaceManager可以当作是Server角色，TelephonyManager充当是Client角色。。。
TelephonyManager是公开的，我们代码中可以访问得到，其实只是一个门面，系统暴露给我们的接口(TelephonyManager更多的用到使用它来查询当前通话状态啊等功能)，真正还是通过IBinder机制去调用系统服务PhoneInterfaceManager去具体的实现。。PhoneInterfaceManager是隐藏的，我们看不到。。。

总结一下：

不管是AIDL还是在framework中通过ServiceManager进行跨进程调用其实，都是先把IBinder拿到，只有拿到这个两个进程才能够通信

ServiceManager.getService(Context.TELEPHONY_SERVICE)得到的是IBinder

bindservice中的ServiceConnection得到的也是IBinder