探索Android中的Parcel

探索Android中的Parcel

发表于3年前(2013-01-15 17:26)   阅读（ 955） | 评论（ 0）  6人收藏此文章, 我要收藏

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9月19日成都 OSC 源创会正在报名，送机械键盘和开源无码内裤  

一、Android中的Parcel是什么

转自：  http://blog.csdn.net/nkmnkm/article/details/6451699

http://blog.csdn.net/luoshengyang/article/details/8498908

    Parcel，翻译过来是“打包”的意思。打包干什么呢？是为了序列化。

    如果要在进程之间传递一个整数，很简单，直接传就是行了；如果要传一个字符串，就稍微复杂了点：需先分配一块可以容纳字符串的 内存，然后将字符串复制到内存中，再传递（新手可能问：为啥不直接把字符串的引用传过去呢？学过C/C++的地球人都知道：进程有自己的内存地址空间，一 个进程中的1000地址可能在另一个进程中是100000，java对象的引用跟本上还是内存地址）；再如果要传递一个类的实例呢？也是先为类分配内存， 然后复制一份再传递可以吗？我认为不可以，我至少可以找到一个理由：类中成员除了属性还有方法，即使属性能完整传过去，但还有方法呢？方法是独立于类对象 存在的，所以到另一个进程中再引用同一个方法就要出错了，还是因为独立地址空间的原因。

    Android开发中，很经常在各activity之间传递数据，而跟据Android的设计架构，即使同一个程序中的Activity都不一定运行在同 一个进程中，所以处理数据传递时你不能老假设两个activity都运行于同一进程，那么只能按进程间传递数据来处理，使之具有最广泛的适应性。

　 　那么到底如何在进程之间传递类对象呢？简单来说可以这样做：在进程Ａ中把类中的非默认值的属性和类的唯一标志打成包（这就叫序列化），把这个包传递到进 程Ｂ，进程Ｂ接收到包后，跟据类的唯一标志把类创建出来，然后把传来的属性更新到类对象中，这样进程Ａ和进程Ｂ中就包含了两个完全一样的类对象。

http://www.cppblog.com/fwxjj/archive/2013/01/14/197252.aspx

二、 探索Android中的Parcel机制（上）

转自：http://blog.csdn.net/caowenbin/article/details/6532217 (作者：曹文斌)

一．先从Serialize说起

         我们都知道JAVA中的Serialize机制，译成串行化、序列化……，其作用是能将数据对象存入字节流当中，在需要时重新生成对象。主要应用是利用外部存储设备保存对象状态，以及通过网络传输对象等。

 

二．Android中的新的序列化机制

         在Android系统中，定位为针对内存受限的设备，因此对性能要求更高，另外系统中采用了新的IPC（进程间通信）机制，必然 要求使用性能更出色的对象传输方式。在这样的环境下，Parcel被设计出来，其定位就是轻量级的高效的对象序列化和反序列化机制。

 

三．Parcel类的背后

         在Framework中有parcel类，源码路径是：

Frameworks/base/core/java/android/os/Parcel.java

典型的源码片断如下：

[html]  view plain  copy  print  ?

1. /**   
2.  * Write an integer value into the parcel at the current dataPosition(),   
3.  * growing dataCapacity() if needed.   
4.  */    
5. public final native void writeInt(int val);    
6.     
7. /**   
8.  * Write a long integer value into the parcel at the current dataPosition(),   
9.  * growing dataCapacity() if needed.   
10.  */    
11. public final native void writeLong(long val);   

 

         从中我们看到，从这个源程序文件中我们看不到真正的功能是如何实现的，必须透过JNI往下走了。于是，Frameworks/base/core/jni/android_util_Binder.cpp中找到了线索

[html]  view plain  copy  print  ?

1. static void android_os_Parcel_writeInt(JNIEnv* env, jobject clazz, jint val)    
2. {    
3.     Parcel* parcel = parcelForJavaObject(env, clazz);    
4.     if (parcel != NULL) {    
5.         const status_t err = parcel->writeInt32(val);    
6.         if (err != NO_ERROR) {    
7.             jniThrowException(env, "java/lang/OutOfMemoryError", NULL);    
8.         }    
9.     }    
10. }    
11.     
12. static void android_os_Parcel_writeLong(JNIEnv* env, jobject clazz, jlong val)    
13. {    
14.     Parcel* parcel = parcelForJavaObject(env, clazz);    
15.     if (parcel != NULL) {    
16.         const status_t err = parcel->writeInt64(val);    
17.         if (err != NO_ERROR) {    
18.             jniThrowException(env, "java/lang/OutOfMemoryError", NULL);    
19.         }    
20.     }    
21. }    

         从这里我们可以得到的信息是函数的实现依赖于Parcel指针，因此还需要找到Parcel的类定义，注意，这里的类已经是用C++语言实现的了。

         找到Frameworks/base/include/binder/parcel.h和Frameworks/base/libs/binder/parcel.cpp。终于找到了最终的实现代码了。

         有兴趣的朋友可以自己读一下，不难理解，这里把基本的思路总结一下：

1.       整个读写全是在内存中进行，主要是通过malloc()、realloc()、memcpy()等内存操作进行，所以效率比JAVA序列化中使用外部存储器会高很多；

2.       读写时是4字节对齐的，可以看到#define PAD_SIZE(s) (((s)+3)&~3)这句宏定义就是在做这件事情；

3.       如果预分配的空间不够时newSize = ((mDataSize+len)*3)/2;会一次多分配50%；

4.       对于普通数据，使用的是mData内存地址，对于IBinder类型的数据以及FileDescriptor使用的是 mObjects内存地址。后者是通过flatten_binder()和unflatten_binder()实现的，目的是反序列化时读出的对象就是 原对象而不用重新new一个新对象。

三、探索Android中的Parcel机制（下）

       上一篇中我们透过源码看到了Parcel背后的机制，本质上把它当成一个Serialize就可以了，只是它是在内存中完成的序列化和反序列化，利用的是连续的内存空间，因此会更加高效。

         我们接下来要说的是Parcel类如何应用。就应用程序而言，最常见使用Parcel类的场景就是在Activity间传递数据。没错，在Activity间使用Intent传递数据的时候，可以通过Parcelable机制传递复杂的对象。

         在下面的程序中，MyColor用于保存一个颜色值，MainActivity在用户点击屏幕时将MyColor对象设成红色， 传递到SubActivity中，此时SubActivity的TextView显示为红色的背景；当点击SubActivity时，将颜色值改为绿色， 返回MainActivity，期望的是MainActivity的TextView显示绿色背景。

         来看一下MyColor类的实现代码：

[html]  view plain  copy  print  ?

1. package com.wenbin.test;    
2.     
3. import android.graphics.Color;    
4. import android.os.Parcel;    
5. import android.os.Parcelable;    
6.     
7. /**   
8.  * @author 曹文斌   
9.  * http://blog.csdn.net/caowenbin   
10.  *   
11.  */    
12. public class MyColor implements Parcelable {    
13.     private int color=Color.BLACK;    
14.         
15.     MyColor(){    
16.         color=Color.BLACK;    
17.     }    
18.         
19.     MyColor(Parcel in){    
20.         color=in.readInt();    
21.     }    
22.         
23.     public int getColor(){    
24.         return color;    
25.     }    
26.         
27.     public void setColor(int color){    
28.         this.color=color;    
29.     }    
30.         
31.     @Override    
32.     public int describeContents() {    
33.         return 0;    
34.     }    
35.     
36.     @Override    
37.     public void writeToParcel(Parcel dest, int flags) {    
38.         dest.writeInt(color);    
39.     }    
40.     
41.     public static final Parcelable.Creator<MyColor> CREATOR    
42.         = new Parcelable.Creator<MyColor>() {    
43.         public MyColor createFromParcel(Parcel in) {    
44.             return new MyColor(in);    
45.         }    
46.             
47.         public MyColor[] newArray(int size) {    
48.             return new MyColor[size];    
49.         }    
50.     };    
51. }    

         该类实现了Parcelable接口，提供了默认的构造函数，同时也提供了可从Parcel对象开始的构造函数，另外还实现了一个static的构造器用于构造对象和数组。代码很简单，不一一解释了。

         再看MainActivity的代码：

 

[html]  view plain  copy  print  ?

1. package com.wenbin.test;    
2.     
3. import android.app.Activity;    
4. import android.content.Intent;    
5. import android.graphics.Color;    
6. import android.os.Bundle;    
7. import android.view.MotionEvent;    
8.     
9. /**   
10.  * @author 曹文斌   
11.  * http://blog.csdn.net/caowenbin   
12.  *   
13.  */    
14. public class MainActivity extends Activity {    
15.     private final int SUB_ACTIVITY=0;    
16.     private MyColor color=new MyColor();    
17.         
18.     @Override    
19.     public void onCreate(Bundle savedInstanceState) {    
20.         super.onCreate(savedInstanceState);    
21.         setContentView(R.layout.main);    
22.     }    
23.     
24.     @Override    
25.     protected void onActivityResult(int requestCode, int resultCode, Intent data) {    
26.         super.onActivityResult(requestCode, resultCode, data);    
27.         if (requestCode==SUB_ACTIVITY){    
28.             if (resultCode==RESULT_OK){    
29.                 if (data.hasExtra("MyColor")){    
30.                     color=data.getParcelableExtra("MyColor");  //Notice    
31.                     findViewById(R.id.text).setBackgroundColor(color.getColor());    
32.                 }    
33.             }    
34.         }    
35.     }    
36.     
37.     @Override    
38.     public boolean onTouchEvent(MotionEvent event){    
39.         if (event.getAction()==MotionEvent.ACTION_UP){    
40.             Intent intent=new Intent();    
41.             intent.setClass(this, SubActivity.class);    
42.             color.setColor(Color.RED);    
43.             intent.putExtra("MyColor", color);    
44.             startActivityForResult(intent,SUB_ACTIVITY);        
45.         }    
46.         return super.onTouchEvent(event);    
47.     }    
48.     
49. }    

        下面是SubActivity的代码：

 

[html]  view plain  copy  print  ?

1. package com.wenbin.test;    
2.     
3. import android.app.Activity;    
4. import android.content.Intent;    
5. import android.graphics.Color;    
6. import android.os.Bundle;    
7. import android.view.MotionEvent;    
8. import android.widget.TextView;    
9.     
10. /**   
11.  * @author 曹文斌   
12.  * http://blog.csdn.net/caowenbin   
13.  *   
14.  */    
15. public class SubActivity extends Activity {    
16.     private MyColor color;    
17.         
18.     @Override    
19.     public void onCreate(Bundle savedInstanceState) {    
20.         super.onCreate(savedInstanceState);    
21.         setContentView(R.layout.main);    
22.         ((TextView)findViewById(R.id.text)).setText("SubActivity");    
23.         Intent intent=getIntent();    
24.         if (intent!=null){    
25.             if (intent.hasExtra("MyColor")){    
26.                 color=intent.getParcelableExtra("MyColor");    
27.                 findViewById(R.id.text).setBackgroundColor(color.getColor());    
28.             }    
29.         }    
30.     }    
31.         
32.     @Override    
33.     public boolean onTouchEvent(MotionEvent event){    
34.         if (event.getAction()==MotionEvent.ACTION_UP){    
35.             Intent intent=new Intent();    
36.             if (color!=null){    
37.                 color.setColor(Color.GREEN);    
38.                 intent.putExtra("MyColor", color);    
39.             }    
40.             setResult(RESULT_OK,intent);    
41.             finish();    
42.         }    
43.         return super.onTouchEvent(event);    
44.     }    
45. }    

        下面是main.xml的代码：

 

[html]  view plain  copy  print  ?

1. <?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>    
2. <LinearLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"    
3.     android:orientation="vertical"    
4.     android:layout_width="fill_parent"    
5.     android:layout_height="fill_parent"    
6.     >    
7. <TextView      
8.     android:layout_width="fill_parent"     
9.     android:layout_height="wrap_content"     
10.     android:text="@string/hello"    
11.     android:id="@+id/text"    
12.     />    
13. </LinearLayout>    

        注意的是在MainActivity的onActivityResult()中，有一句 color=data.getParcelableExtra("MyColor")，这说明的是反序列化后是一个新的MyColor对象，因此要想使用 这个对象，我们做了这个赋值语句。

         记得在上一篇《探索Android中的Parcel机制（上）》 中提到，如果数据本身是IBinder类型，那么反序列化的结果就是原对象，而不是新建的对象，很显然，如果是这样的话，在反序列化后在 MainActivity中就不再需要color=data.getParcelableExtra("MyColor")这句了。因此，换一种 MyColor的实现方法，令其中的int color成员变量使用IBinder类型的成员变量来表示。

         新建一个BinderData类继承自Binder，代码如下：

 

[html]  view plain  copy  print  ?

1. package com.wenbin.test;    
2.     
3. import android.os.Binder;    
4.     
5. /**   
6.  * @author 曹文斌   
7.  * http://blog.csdn.net/caowenbin   
8.  *   
9.  */    
10. public class BinderData extends Binder {    
11.     public int color;    
12. }    

  

       修改MyColor的代码如下：

 

[html]  view plain  copy  print  ?

1. package com.wenbin.test;    
2.     
3. import android.graphics.Color;    
4. import android.os.Parcel;    
5. import android.os.Parcelable;    
6.     
7. /**   
8.  * @author 曹文斌   
9.  * http://blog.csdn.net/caowenbin   
10.  *   
11.  */    
12. public class MyColor implements Parcelable {    
13.     private BinderData data=new BinderData();    
14.         
15.     MyColor(){    
16.         data.color=Color.BLACK;    
17.     }    
18.         
19.     MyColor(Parcel in){    
20.         data=(BinderData) in.readValue(BinderData.class.getClassLoader());    
21.     }    
22.         
23.     public int getColor(){    
24.         return data.color;    
25.     }    
26.         
27.     public void setColor(int color){    
28.         data.color=color;    
29.     }    
30.         
31.     @Override    
32.     public int describeContents() {    
33.         return 0;    
34.     }    
35.     
36.     @Override    
37.     public void writeToParcel(Parcel dest, int flags) {    
38.         dest.writeValue(data);    
39.     }    
40.     
41.     public static final Parcelable.Creator<MyColor> CREATOR    
42.         = new Parcelable.Creator<MyColor>() {    
43.         public MyColor createFromParcel(Parcel in) {    
44.             return new MyColor(in);    
45.         }    
46.             
47.         public MyColor[] newArray(int size) {    
48.             return new MyColor[size];    
49.         }    
50.     };    
51. }    

         去掉MainActivity的onActivityResult()中的color=data.getParcelableExtra("MyColor")一句，变成：

 

[html]  view plain  copy  print  ?

1. @Override    
2. protected void onActivityResult(int requestCode, int resultCode, Intent data) {    
3.     super.onActivityResult(requestCode, resultCode, data);    
4.     if (requestCode==SUB_ACTIVITY){    
5.         if (resultCode==RESULT_OK){    
6.             if (data.hasExtra("MyColor")){    
7.                 findViewById(R.id.text).setBackgroundColor(color.getColor());    
8.             }    
9.         }    
10.     }    
11. }    

 再次运行程序，结果符合预期。

         以上就是Parcel在应用程序中的使用方法，与Serialize还是挺相似的，详细的资料当然还是要参考Android SDK的开发文档了。

三、Android Parcel理解

android 中Parcel 的使用，他是一个存储基本数据类型和引用数据类型的容器，在andorid 中通过IBinder来绑定数据在进程间传递数据。
Parcel parcel = Parcel.obtain();// 获取一个Parcel 对象
下面就可以对其进行方法进行操作了，createXXX(),wirteXXX(),readXXX(),
其中 dataPosition(),返回当前Parcel 当前对象存储数据的偏移量，而setDataPosition(),设置当前Parcel 对象的偏移量，方便读取parcel 中的数据，可问题就出在我读取出来的数据要么是空（null）,要么永远是第一个偏移量处的值，存储和读取数据的。Parcel采用什么机制实现的，是以 什么形式的存储的，然后我才能任意对其操作，读取目标数据。
基本数据类型的取值范围，
boolean 1bit
short 16bit
int 32bit
long 64bit
float 32bit
double 64bit
char 16bit
byte 8bit
由此我 可以猜想，Parcel 32bit 作为基本单位存储写入的变量,4byte*8=32bit,在内存中的引用地址变量是采用16进制进行编码，且作为偏移量，即偏移量是4的倍 数，0,4,8,12,16,20,24,28,32,36,40,44,48......4*N,
f(x) = 4*y｛y>=0&y是自然数｝
我想绝对不会出现向偏移量是3，6，9这样的数据。。。
由此我们可以推断出，无论他存储的是基本数据类型或引用数据类型的变量，都是以32bit基本单位作为偏移量，
parcel.writeInt(1);
parcel.writeInt(2);
parcel.writeInt(3);
parcel.writeInt(4);
parcel.writeInt(5);
parcel.writeInt(6);
parcel.writeInt(7);
parcel.writeInt(81011111);
parcel.writeFloat(1f);
parcel.writeFloat(1000000000000000000000000000000000000f);

parcel.writeXXX(), 每写一次数据，在32bit的空间里能够存储要放入的变量，怎只占一个偏移量，也就之一动4个位置，而当存储的数据如 parcel.writeFloat(1000000000000000000000000000000000000f);他就自动往后移动，       
parcel.writeString("a");
parcel.writeString("b");
parcel.writeString("d");
parcel.writeString("c");
和
parcel.writeString("abcd"); 的区别。有此可见，他的内存的分配原来是这样的。
那我怎样才能把我存进去的书据依次的去出来呢？setDataPosition(),设置parcel 的偏移量，在readXXX(),读取数据
int size = parcel.dataSize();
int i = 0;
while (i <= size ) {
parcel.setDataPosition(i);
int curr_int = parcel.readInt();
i+=4;
int j = 0;
j++;
}
由此可 见parcel 写入数据是按照32bit 为基本的容器，依次存储写入的数据，基本和引用（其实引用的也是有多个基本数据类型组合而成OBJECTS－属性｜方法），读取的时候我们就可以按照这种 规律根据目标数据的偏移量的位置（curr_position），以及偏移量的大小(size)，,取出已经存进去的数据了
int i ＝ curr_position；
while (i <= size ) {
parcel.setDataPosition(i);
int curr_int = parcel.readXXXt();
i+=4;
int j = 0;
j++;
}
这样就ok 了
他的createXXX（）方法现在没用，用了在说吧！
总结一句话，java 中 基本数据类型的取值范围，引用类型的数据，相当于c中的指针，以及各进制之间的相互转换和灵活的引用，以及定制自己想要的任意进制数据类型。

四、 Android开发：什么是Parcel(2)

转自：http://blog.csdn.net/nkmnkm/article/details/6453391

上回书解释了IBinder,这回详细解释一下Parcel，以下是对android sdk 文档的翻议： 
Parcel是一个容器，它主要用于存储序列化数据，然后可以通过Binder在进程间传递这些数据（要了解为什么要序列化，请参考：http://blog.csdn.net/nkmnkm/archive/2011/05/28/6451699.aspx）。Parcel可以包含原始数据类型（用各种对应的方法写入，比如writeInt(),writeFloat()等），可以包含Parcelable对象，它还包含了一个活动的IBinder对象的引用，这个引用导致另一端接收到一个指向这个IBinder的代理IBinder。

注：Parcel不是一般目的的序列化机制。这个类被设计用于高性能的IPC传输。因此不适合把Parcel写入永久化存储中，因为Parcel中的数据类型的实现的改变会导致旧版的数据不可读。

  Parcel的一坨一坨的API用于解决不同类型数据的读写。这些函数们主要有六种类型。

１原始类

这类方法们主要读写原始数据类型。它们是：writeByte(byte), readByte(), writeDouble(double), readDouble(), writeFloat(float), readFloat(), writeInt(int), readInt(), writeLong(long), readLong(), writeString(String), readString(). 大多数其它数据的操作都是基于这些方法。

２原始数组类

这类方法用于读写原始数据组成的数组。在向数组写数据时先写入数组的长度再写入数据。读数组的方法可以将数据读到已存在的数组中，也可以创建并返回一个新数组。它们是：

• writeBooleanArray(boolean[]), readBooleanArray(boolean[]), createBooleanArray()
  writeByteArray(byte[]), writeByteArray(byte[], int, int), readByteArray(byte[]), createByteArray() 
  writeCharArray(char[]), readCharArray(char[]), createCharArray() 
  writeDoubleArray(double[]), readDoubleArray(double[]), createDoubleArray() 
  writeFloatArray(float[]), readFloatArray(float[]), createFloatArray() 
  writeIntArray(int[]), readIntArray(int[]), createIntArray() 
  writeLongArray(long[]), readLongArray(long[]), createLongArray() 
  writeStringArray(String[]), readStringArray(String[]), createStringArray(). 
  writeSparseBooleanArray(SparseBooleanArray), readSparseBooleanArray().

3 Parcelable类 
Parcelable为对象从Parcel中读写自己提供了极其高效的协议。你可以使用直接的方法 writeParcelable(Parcelable, int) 和 readParcelable(ClassLoader) 或 writeParcelableArray(T[], int) and readParcelableArray(ClassLoader) 进行读写。这些方法们把类的信息和数据都写入Parcel，以使将来能使用合适的类装载器重新构造类的实例。

还有一些方法提供了更高效的操作Parcelable们的途径，它们是：writeTypedArray(T[], int), writeTypedList(List), readTypedArray(T[], Parcelable.Creator) and readTypedList(List, Parcelable.Creator)。这些方法不会写入类的信息，取而代之的是：读取时必须能知道数据属于哪个类并传入正确的 Parcelable.Creator来创建对象而不是直接构造新对象。（更加高效的读写单个Parcelable对象的方法是：直接调用 Parcelable.writeToParcel()和Parcelable.Creator.createFromParcel()）

4 Bundles类

Bundles是一种类型安全的Map型容器，可用于存储任何不同类型的数据。它具有很多对讀写数据的性能优化，并且它的类型安全机制避免了当把它的数据 封送到Parcel中时由于类型错误引起的BUG的调试的麻烦，可以使用的方法为： writeBundle(Bundle), readBundle(), and readBundle(ClassLoader)。

5 活动对象类

Parcel的一个非同寻常的特性是读写活对象的能力。对于活动对象，它们的内容实际上并没有写入，而是仅写入了一个令牌来引用这个对象。当从Parcel中读取这个对象时，你不会获取一个新的对象实例，而是直接得到那个写入的对象。有两种活动对象可操作：

Binder对象。它是 Android跨进程通讯的基础。这种对象可被写入Parcel，并在读取时你将得到原始的对象或一个代理对象（可以想象：在进程内时得到原始的对象，在 进程间时得到代理对象）。可以使用的方法们是： writeStrongBinder(IBinder), writeStrongInterface(IInterface), readStrongBinder(), writeBinderArray(IBinder[]), readBinderArray(IBinder[]), createBinderArray(), writeBinderList(List), readBinderList(List), createBinderArrayList()。

FileDescriptor对象。 它代表了原始的Linux文件描述符，它可以被写入Parcel并在读取时返回一个ParcelFileDescriptor对象用于操作原始的文件描述 符。ParcelFileDescriptor是原始描述符的一个复制：对象和fd不同，但是都操作于同一文件流，使用同一个文件位置指针，等等。可以使 用的方法是：writeFileDescriptor(FileDescriptor), readFileDescriptor()。

6无类型容器类

    一类final方法，用于读写标准的java容器类。这些方法们是：writeArray(Object[]), readArray(ClassLoader), writeList(List), readList(List, ClassLoader), readArrayList(ClassLoader), writeMap(Map), readMap(Map, ClassLoader), writeSparseArray(SparseArray), readSparseArray(ClassLoader)。