Android-Binder机制

8号

参考文献:
http://gityuan.com/2015/10/31/binder-prepare/
Android开发艺术探索

本文目标
什么是Binder;
简单描述其工作过程;
使用场景;

IPC原理

在描述Binder之前先简单的了解一下IPC原理;


从进程角度来看IPC机制

每个Android的进程(app),只能运行在自己进程所拥有的虚拟地址空间。虚拟地址空间又分为用户空间和内核空间,对于用户空间是不能共享的。内核空间是可以共享的。Client端向Service端进程通信,利用的就是可共享内核内存空间来完成底层底层通信工作的。

什么是Binder


简单来说Binder是一种跨进程的通信方式;
从Android Framework层来说,Binder是ServiceManager连接各种Manager和相应ManagerService的桥梁;
从Android引用层来说,它是C/S架构的媒介;

工作过程

  • 为了保证安全性和独立性,一个进程不能直接操作或者访问另一个进程,即Android的进程是相互独立、隔离的。而Binder可以充当两个进程间的桥梁。
  • 系统根据xxx.aidl自动生成的xxx.java文件这个类。所有可以在Binder中传输的接口都需要继承IInterface接口。并在其中声明了一个Stub内部类,这个Stub就是一个Binder类,当客户端和服务端都位于同一个进程时,方法调用不会走跨进程的transact过程,而当两者位于不同的进程时,会走transace过程。由内部类的代理类Proxy来完成。


    Binder工作机制

客户端发起远程请求调用对应的方法时,

android.os.Parcel _data = android.os.Parcel.obtain();
android.os.Parcel _reply = android.os.Parcel.obtain();

首先创建该方法所需的输入性Parcel对象_data,输出性Parcel对象_reply和返回值对象(如果有返回值)

_data.writeInterfaceToken(DESCRIPTOR);
_data.writeInt(anInt);
_data.writeLong(aLong);
_data.writeInt(((aBoolean)?(1):(0)));
_data.writeFloat(aFloat);
_data.writeDouble(aDouble);
_data.writeString(aString);

然后把该方法的参数信息写入到_data中(如果有参数)

mRemote.transact(Stub.TRANSACTION_basicTypes, _data, _reply, 0);

紧接着调用transact方法来发起RPC(远程过程调用)请求,同时当前线程被挂起;服务端的onTransact方法会被调用,直到RPC过程返回后,当前线程继续执行,并从_reply中取出RPC过程的返回结果;最后返回_reply中的数据;

/**
     * Default implementation is a stub that returns false.  You will want
     * to override this to do the appropriate unmarshalling of transactions.
     *
     * <p>If you want to call this, call transact().
     */
    protected boolean onTransact(int code, Parcel data, Parcel reply,
            int flags) throws RemoteException {
 }

该方法运行在服务端的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后交由此方法处理;如果返回false,客户端的请求会失败,我们可以利用这个特性来做权限校验来保证安全性。
需要特别注意:无论Binder方法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。

使用场景

  • 四大组件的生命周期
  • View的工作原理
  • WindowManager的工作机制
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