Android进程间通信(2)Binder

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 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 _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 getBookList() throws android.os.RemoteException
        {
            android.os.Parcel _data = android.os.Parcel.obtain();
            android.os.Parcel _reply = android.os.Parcel.obtain();
            java.util.List _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 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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