Android Binder实现示例（C/C++层）

本文参考前辈文章，记录自己学习了解Binder的一个过程；以一个例子来看下Binder的一个实现过程。

Java层的实现可参看另一篇文章：Android系统服务编写实例-Binder（Java层AIDL）

一、示例

C层Binder开发的架构图

BinderTest

├── client//客户端目录
│   ├── Android.mk
│   ├── BpBinderTest.cpp
│   ├── BpBinderTest.h
│   └── main_client.cpp
├── common//通用接口
│   ├── IBinderTest.cpp
│   └── IBinderTest.h
└── server//服务端目录
    ├── Android.mk
    ├── BinderTestService.cpp
    ├── BinderTestService.h
    ├── BnBinderTest.cpp
    ├── BnBinderTest.h
    └── main_server.cpp

1、common分析

1.1 IBinderTest.h

#ifndef ANDROID_IHELLOWORLDSERVICE_H
#define ANDROID_IHELLOWORLDSERVICE_H

#include 

namespace android{

enum {
    HW_HELLOWORLD2=IBinder::FIRST_CALL_TRANSACTION,
};

class IBinderTest: public IInterface//继承自IInterface，用于提供C/S的统一接口
{
public:
    DECLARE_META_INTERFACE(BinderTest);//这是一个宏定义
    virtual status_t binderTest(const char *str)=0;//一个简单的测试函数
};
    
};

#endif

2、Server分析

2.1 BnBinderTest.h

#include "../common/IBinderTest.h"

namespace android{

class BnBinderTest: public BnInterface//继承BnInterface
{
public:
    //onTransact此函数在BnBinderTest.cpp中具体实现，它用于处理来自client端对应的请求
    virtual status_t onTransact(uint32_t code,const Parcel &data,Parcel *reply,uint32_t flags =0);
};
};

2.2 BnBinderTest.cpp

#include 
#include "BnBinderTest.h"

namespace android {
//对BnBinderTest的onTransact实现，还会在后面其子类BnBinderTestService中重写此方法
status_t BnBinderTest::onTransact(uint32_t code,const Parcel &data,Parcel *reply,uint32_t flags)
{
    switch(code){
        case HW_HELLOWORLD2:{//在IBinderTest.h接口中定义
            CHECK_INTERFACE(IBinderTest,data,reply);//检查接口
            const char *str;
            str = data.readCString();
            reply->writeInt32(binderTest(str));//这里调用执行我们定义的binderTest函数
            return NO_ERROR;
        }break;
        default:
            return BBinder::onTransact(code,data,reply,flags);
    }
}
};

2.3 BinderTestService.h

#include
#include"BnBinderTest.h"
#include

namespace android {

class BinderTestService: public BnBinderTest//继承
{
public:
    static void instantiate();
    virtual status_t binderTest(const char *str);//实现接口IBinderTest的函数，这些是我们自己需要实现的一些功能函数
    virtual status_t onTransact(uint32_t code,const Parcel &data,Parcel *reply,uint32_t flags = 0);

private:
    BinderTestService();
    virtual ~BinderTestService();
};
};

2.4 BinderTestService.cpp

#include
#include
#include
#include"BinderTestService.h"

namespace android{
//这个函数是将自己注册进servicemanager
void BinderTestService::instantiate(){
    defaultServiceManager()->addService(String16("android.test.IBinderTest"),new BinderTestService);
}
//这个函数是我们要实现的功能，其在BnBinderTest的onTransact中被调用
status_t BinderTestService::binderTest(const char *str)
{
    ALOGI("receive string:%s\n",str);
    printf("print string:%s\n",str);//简单的打印一个字串
    return NO_ERROR;
}

BinderTestService::BinderTestService()
{
    ALOGI("BinderTestService is created");
    printf("BinderTestService is created\n");
}
BinderTestService::~BinderTestService()
{
    ALOGI("BinderTestService is destroyed");
    printf("BinderTestService is destroyed\n");
}

status_t BinderTestService::onTransact(uint32_t code,const Parcel &data,Parcel *reply,uint32_t flags)
{
    ALOGI("BinderTestService onTransact");
    printf("BinderTestService onTransact\n");
    return BnBinderTest::onTransact(code,data,reply,flags);//调用父类的函数
}
};

2.5 main_server.cpp(server端的启动程序)

#define LOG_TAG "main_server"

#include
#include
#include
#include
#include"BinderTestService.h"

using namespace android;

int main(int argc,char *argv[]){
    BinderTestService::instantiate();//注册进servicemanager中
    //开启线程池，接收处理Client发送的进程间通信请求
    ProcessState::self()->startThreadPool();
    IPCThreadState::self()->joinThreadPool();
    return 0;
}

 

2.6 Android.mk

LOCAL_PATH:=$(call my-dir)
include $(CLEAR_VARS)

LOCAL_SRC_FILES:=\
	../common/IBinderTest.cpp\
	BnBinderTest.cpp\
	BinderTestService.cpp\
	main_server.cpp

LOCAL_SHARED_LIBRARIES:=\
	libcutils\
	libutils\
	libbinder

LOCAL_MODULE:= main_server

include $(BUILD_EXECUTABLE)

3、Client分析

3.1 BpBinderTest.h

#include "../common/IBinderTest.h"

namespace android{

class BpBinderTest: public BpInterface
{
public:
    BpBinderTest(const sp& impl);
    virtual status_t binderTest(const char *str);
};
};

3.2 BpBinderTest.cpp

#include 
#include "BpBinderTest.h"
#include 

namespace android{

status_t BpBinderTest::binderTest(const char *str)
{
    Parcel data,reply;
    data.writeInterfaceToken(IBinderTest::getInterfaceDescriptor());
    data.writeCString(str);
    //通过code调用远程BinderTest方法，传递data
    status_t status = remote()->transact(HW_HELLOWORLD2,data,&reply);
    if(status != NO_ERROR){
        ALOGE("BinderTest error: %s",strerror(-status));
    }else{
        status = reply.readInt32();
    }
    return status;
}

BpBinderTest::BpBinderTest(const sp& impl): BpInterface(impl){}

};

3.3 main_client.cpp

#define LOG_TAG "main_helloworldclient"

#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include "../common/IBinderTest.h"

using namespace android;

int main(int argc,char *argv[])
{
    ALOGI("HelloWorldSevice client is starting now");
    //获取ServiceManager，从而能得到远程IBinder，实现通信
    sp sm =defaultServiceManager();
    sp b;
    sp sBinderTest;

    do{
        b=sm->getService(String16("android.test.IBinderTest"));
        if(b != 0){
            break;
        }
        ALOGI("BinderTest is not working,waiting...");
        printf("BinderTest is not working,waiting...\n");
        usleep(500000);
    }while(true);
    sBinderTest = interface_cast(b);
    sBinderTest->binderTest("Hello,World!\n");
    return 0;
}

3.4 Android.mk

LOCAL_PATH:=$(call my-dir)
include $(CLEAR_VARS)

LOCAL_SRC_FILES:=\
	../common/IBinderTest.cpp\
	BpBinderTest.cpp\
	main_client.cpp

LOCAL_SHARED_LIBRARIES:=\
	libcutils\
	libutils\
	libbinder

LOCAL_MODULE:= main_client

include $(BUILD_EXECUTABLE)

DEMO下载：https://download.csdn.net/download/qq_25269161/10918706

 

如下参考

https://www.cnblogs.com/samchen2009/p/3316001.html

归纳一下，

1.  BBinder 实现了大部分的IBinder 接口，除了onTransact() 和 queryLocalInterface()， getInterfaceDescriptor();
2.  BnInterface 实现了IBinder的queryLocalInterface()和getInterfaceDescriptor(), 但是其必须借助实际的接口类。
3.  BnMediaPlayer只是定义了onTransact(), 没有实现。
4.  onTransact()的具体实现在Client类。

为什么搞得那么复杂？Google 是希望通过这些封装尽可能减少开发者的工作量，开发一个native的service 开发者只需要做这么几件事（上图中深色部分）：

1. 定义一个接口文件， IXXXService, 继承IInterface
2. 定义BnXXX(), 继承 BnInterface
3. 实现一个XXXService类，继承BnXXX(), 并具体实现onTransact() 函数。

Client端的实现：

1. 使用和Server端同一个 IXXXService, 继承IInterface
2. 定义BpXXX(), 继承 BpInterface
3. 实现一个XXXService类，继承BpXXX(), 并具体实现transact() 函数。

 

Java层Binder的实现是采用了AIDL的方式。

Binder的Native和Java层对比

Native	Java	Note（Java侧说明）
IBinder	IBinder
IInterface	IInterface
IXXX	IXXX	AIDL文件接口定义
BBinder	Binder	通过JavaVBBinder类作为桥梁
BpBinder	BinderProxy	通过JNI访问Native的实现
BnInterface	N/A
BpInterface	N/A
BnXXX	Stub	AIDL自动生成，需用户继承在子类中实现真正的服务端操作
BpXXX	Proxy	AIDL自动生成，用于Client端调用