Binder 和 AIDL

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IPC__ALL

前言

• Binder 是 Android中的一个类，它实现了 IBinder接口。从IPC角度说，Binder 是Android中的一种跨进程通信的方式。
• 从Android Framework角度来说，Binder是ServiceManager连接各种Manager（ActivityManager、WindowManager，etc）和相应ManagerService的桥梁。
• 从Android应用层来说，Binder是客户端和服务端进行通信的媒介，当你bindService的时候，服务端会返回一个包含了服务端业务调用的Binder对象，通过这个Binder对象，客户端就可以获取服务端提供的服务或者数据，这里的服务包括普通服务和基于AIDL的服务。

AIDL 支持的数据类型

1. 基本数据类型
   int、long、char、boolean、double 等
2. String 和 CharSequence

• List:
  只支持ArrayList，里面的每一个元素都必须能够被 AIDL 支持
• Map:
  只支持 HashMap,里面的每一个元素都必须能够被 AIDL 支持
• Parcelable:
  所有实现了 Parcelable 接口的对象
• AIDL：
  所有的 AIDL 接口本身也可以在 AIDL文件中使用。

Binder 通信示意图

Binder 的工作机制

跨进程通信的接口, AIDL的包名需要与项目的包名相同, 默认生成即可.

Binder 工作原理分析

可以查看我的相关文章 代理模式
示例：

1. 添加AIDL文件

• Book.aidl

// Book.aidl
package com.jack.jack_aidl_demo;

// Declare any non-default types here with import statements
import com.jack.jack_aidl_demo.Book;

//Book 类在 AIDL 中的声明
parcelable Book;

• IBookManager.aidl

// IBookManager.aidl
package com.jack.jack_aidl_demo;

// Declare any non-default types here with import statements
import com.jack.jack_aidl_demo.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);

    List getBookList();
    void addBook(in Book b);
}

Paste_Image.png

这样IDE 就能在:
C:\myWidget\temp\Jack_Aidl_demo\app\build\generated\source\aidl\debug\com\jack\jack_aidl_demo\下生成 IBookManager.java，我们看一下，注释非常详细！

注意

如果AIDL文件中用到了自定义的 Parcelable 对象，那么必须新建一个和它同名的AIDL文件，并在其中声明它为 Parcelable 类型。在上面的
IBookManager.aidl 中，我们用到了Book类，所以必须创建 Book.aidl,然后在里面添加内容。

/*
 * This file is auto-generated.  DO NOT MODIFY.
 * Original file: C:\\myWidget\\temp\\Jack_Aidl_demo\\app\\src\\main\\aidl\\com\\jack\\jack_aidl_demo\\IBookManager.aidl
 */
package com.jack.jack_aidl_demo;

//代理模式——相当于抽象主题类
public interface IBookManager extends android.os.IInterface {
    /**
     * Local-side IPC implementation stub class.
     * 代理模式——相当于真实主题类（这边是个抽象类，要服务端完成它的功能，服务端完成类才是真正的真实主题）
     */
    public static abstract class Stub extends android.os.Binder implements com.jack.jack_aidl_demo.IBookManager {
        private static final java.lang.String DESCRIPTOR = "com.jack.jack_aidl_demo.IBookManager";

        /**
         * Construct the stub at attach it to the interface.
         */
        public Stub() {
            this.attachInterface(this, DESCRIPTOR);
        }

        /**
         * Cast an IBinder object into an com.jack.jack_aidl_demo.IBookManager interface,
         * generating a proxy if needed.
         * 用于将服务器 Binder 对象转化为客户端所需的 AIDL 接口类型对象
         */
        public static com.jack.jack_aidl_demo.IBookManager asInterface(android.os.IBinder obj) {
            if ((obj == null)) {
                return null;
            }
            android.os.IInterface iin = obj.queryLocalInterface(DESCRIPTOR);
            if (((iin != null) && (iin instanceof com.jack.jack_aidl_demo.IBookManager))) {
                //1. 客户端与服务器位于同一进程，返回服务器的Stub对象本身
                return ((com.jack.jack_aidl_demo.IBookManager) iin);
            }
                //2. 客户端与服务器位于不同一进程，返回系统封装的Stub.Proxy 对象
            return new com.jack.jack_aidl_demo.IBookManager.Stub.Proxy(obj);
        }

        //返回当前 Binder 对象
        @Override
        public android.os.IBinder asBinder() {
            return this;
        }

        /**
         * 运行在服务器的Binder线程池中，当客户端发起跨进程请求时，远程请求会通过系统底层封装交由此方法处理。
         * 1.code确定客户端请求的方法是什么
         * 2.data取出目标方法所需参数，如果需要，然后执行目标方法。
         * 3.目标方法执行完，向reply中写入返回值。
         * 4.方法的返回值 true代表请求成功，false代表请求失败,可以用来权限认证
         */
        @Override
        public boolean onTransact(int code, android.os.Parcel data, android.os.Parcel reply, int flags) throws android.os.RemoteException {
            switch (code) {
                case INTERFACE_TRANSACTION: {
                    reply.writeString(DESCRIPTOR);
                    return true;
                }
                case TRANSACTION_basicTypes: {
                    data.enforceInterface(DESCRIPTOR);
                    int _arg0;
                    _arg0 = data.readInt();
                    long _arg1;
                    _arg1 = data.readLong();
                    boolean _arg2;
                    _arg2 = (0 != data.readInt());
                    float _arg3;
                    _arg3 = data.readFloat();
                    double _arg4;
                    _arg4 = data.readDouble();
                    java.lang.String _arg5;
                    _arg5 = data.readString();
                    this.basicTypes(_arg0, _arg1, _arg2, _arg3, _arg4, _arg5);
                    reply.writeNoException();
                    return true;
                }
                case TRANSACTION_getBookList: {
                    data.enforceInterface(DESCRIPTOR);
                    java.util.List _result = this.getBookList();
                    reply.writeNoException();
                    reply.writeTypedList(_result);
                    return true;
                }
                case TRANSACTION_addBook: {
                    data.enforceInterface(DESCRIPTOR);
                    com.jack.jack_aidl_demo.Book _arg0;
                    if ((0 != data.readInt())) {
                        _arg0 = com.jack.jack_aidl_demo.Book.CREATOR.createFromParcel(data);
                    } else {
                        _arg0 = null;
                    }
                    this.addBook(_arg0);
                    reply.writeNoException();
                    return true;
                }
            }
            return super.onTransact(code, data, reply, flags);
        }

        /**
         * 代理模式——相当于代理类
         * 这是客户端的代理，客户端就是通过它实现和服务器的交互
         */
        private static class Proxy implements com.jack.jack_aidl_demo.IBookManager {
            private android.os.IBinder mRemote;

            /**
             * 代理模式——真实主题传入
             * @param remote
             */
            Proxy(android.os.IBinder remote) {
                mRemote = remote;
            }

            @Override
            public android.os.IBinder asBinder() {
                return mRemote;
            }

            public java.lang.String getInterfaceDescriptor() {
                return DESCRIPTOR;
            }

            /**
             * Demonstrates some basic types that you can use as parameters
             * and return values in AIDL.
             */
            @Override
            public void basicTypes(int anInt, long aLong, boolean aBoolean, float aFloat, double aDouble, java.lang.String aString) throws android.os.RemoteException {
                android.os.Parcel _data = android.os.Parcel.obtain();
                android.os.Parcel _reply = android.os.Parcel.obtain();
                try {
                    _data.writeInterfaceToken(DESCRIPTOR);
                    _data.writeInt(anInt);
                    _data.writeLong(aLong);
                    _data.writeInt(((aBoolean) ? (1) : (0)));
                    _data.writeFloat(aFloat);
                    _data.writeDouble(aDouble);
                    _data.writeString(aString);
                    mRemote.transact(Stub.TRANSACTION_basicTypes, _data, _reply, 0);
                    _reply.readException();
                } finally {
                    _reply.recycle();
                    _data.recycle();
                }
            }

            /**
             * 运行在客户端
             * @return
             * @throws android.os.RemoteException
             */
            @Override
            public java.util.List getBookList() throws android.os.RemoteException {
                //输入型对象
                android.os.Parcel _data = android.os.Parcel.obtain();
                //输出型对象
                android.os.Parcel _reply = android.os.Parcel.obtain();
                //返回值对象
                java.util.List _result;
                try {
                    _data.writeInterfaceToken(DESCRIPTOR);
                    //发起RPC（远程调用），客户端线程挂起，不应该在ui线程调用
                    mRemote.transact(Stub.TRANSACTION_getBookList, _data, _reply, 0);
                    _reply.readException();
                    //从输出型对象取出返回值
                    _result = _reply.createTypedArrayList(com.jack.jack_aidl_demo.Book.CREATOR);
                } finally {
                    _reply.recycle();
                    _data.recycle();
                }
                return _result;
            }

            @Override
            public void addBook(com.jack.jack_aidl_demo.Book b) 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 ((b != null)) {
                        _data.writeInt(1);
                        b.writeToParcel(_data, 0);
                    } else {
                        _data.writeInt(0);
                    }
                    mRemote.transact(Stub.TRANSACTION_addBook, _data, _reply, 0);
                    _reply.readException();
                } finally {
                    _reply.recycle();
                    _data.recycle();
                }
            }
        }

        static final int TRANSACTION_basicTypes = (android.os.IBinder.FIRST_CALL_TRANSACTION + 0);
        static final int TRANSACTION_getBookList = (android.os.IBinder.FIRST_CALL_TRANSACTION + 1);
        static final int TRANSACTION_addBook = (android.os.IBinder.FIRST_CALL_TRANSACTION + 2);
    }

    /**
     * Demonstrates some basic types that you can use as parameters
     * and return values in AIDL.
     */
    public void basicTypes(int anInt, long aLong, boolean aBoolean, float aFloat, double aDouble, java.lang.String aString) throws android.os.RemoteException;

    public java.util.List getBookList() throws android.os.RemoteException;

    public void addBook(com.jack.jack_aidl_demo.Book b) throws android.os.RemoteException;
}

当客户端远程调用
这样我们应该对Binder机制了解了！

注意点

• 当客户端发起远程请求时，由于当前线程会被挂起直至服务器进程返回，所以如果一个远程方法是很耗时的，那么不能再UI线程中发起此远程请求。
• 由于服务器的 Binder 方法运行在 Binder线程池中，所以 Binder方法不管是否耗时都应该采用同步的方式去实现，因为它已经运行在一个线程中了。

示例地址

请戳我的github：Jack_Aidl_demo

参考资料：

• 任玉刚的 Android Binder机制浅析，和 《Android 开发艺术探索》。