Android 面试抱佛脚：进程间通讯学习，从 Binder 使用看起
public static class Default implements top.guuguo.wanandroid.tv.IHelloManager {
/***/
}
/**
Local-side IPC implementation stub class.
*/
public static abstract class Stub extends android.os.Binder implements top.guuguo.wanandroid.tv.IHelloManager {
/***/
private static class Proxy implements top.guuguo.wanandroid.tv.IHelloManager {
/***/
}
}
public top.guuguo.wanandroid.tv.User getFriend() throws android.os.RemoteException;
public void setFriend(top.guuguo.wanandroid.tv.User friend) throws android.os.RemoteException;
}
可以看到生成了IHelloManager 接口，实现IInterface。可以看到默认生成了三个该接口的实现类。Default，Stub 和Stub.Proxy。 Stub 是一个Binder类,是一个实例是服务端对象。Stub.Proxy 是Proxy的服务端代理类，其中执行方法的时候，调用了服务端的 transact 方法进行进程间数据交互转换，这两个实现类就是IHelloManager的核心类。 看看 Stub 类的代码：
public static abstract class Stub extends android.os.Binder implements top.guuguo.wanandroid.tv.IHelloManager {
private static final java.lang.String DESCRIPTOR = "top.guuguo.wanandroid.tv.IHelloManager";
public Stub() {
this.attachInterface(this, DESCRIPTOR);
}
public static top.guuguo.wanandroid.tv.IHelloManager asInterface(android.os.IBinder obj) {
if ((obj == null)) {
return null;
}
android.os.IInterface iin = obj.queryLocalInterface(DESCRIPTOR);
if (((iin != null) && (iin instanceof top.guuguo.wanandroid.tv.IHelloManager))) {
return ((top.guuguo.wanandroid.tv.IHelloManager) iin);
}
return new top.guuguo.wanandroid.tv.IHelloManager.Stub.Proxy(obj);
}
@Override
public android.os.IBinder asBinder() {}
@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_getFriend: {
data.enforceInterface(descriptor);
top.guuguo.wanandroid.tv.User _result = this.getFriend();
reply.writeNoException();
if ((_result != null)) {
reply.writeInt(1);
_result.writeToParcel(reply, android.os.Parcelable.PARCELABLE_WRITE_RETURN_VALUE);
} else {
reply.writeInt(0);
}
return true;
}
case TRANSACTION_setFriend: {
data.enforceInterface(descriptor);
top.guuguo.wanandroid.tv.User _arg0;
if ((0 != data.readInt())) {
_arg0 = top.guuguo.wanandroid.tv.User.CREATOR.createFromParcel(data);
} else {
_arg0 = null;
}
this.setFriend(_arg0);
reply.writeNoException();
return true;
}
default: {
return super.onTransact(code, data, reply, flags);
}
}
}
static final int TRANSACTION_getFriend = (android.os.IBinder.FIRST_CALL_TRANSACTION + 0);
static final int TRANSACTION_setFriend = (android.os.IBinder.FIRST_CALL_TRANSACTION + 1);
public static boolean setDefaultImpl(top.guuguo.wanandroid.tv.IHelloManager impl) {
if (Stub.Proxy.sDefaultImpl != null) {
throw new IllegalStateException("setDefaultImpl() called twice");
}
if (impl != null) {
Stub.Proxy.sDefaultImpl = impl;
return true;
}
return false;
}
public static top.guuguo.wanandroid.tv.IHelloManager getDefaultImpl() {
return Stub.Proxy.sDefaultImpl;
}
}
下面介绍一下Stub类中成员的含义：
[](
)DESCRIPTOR
Binder的唯一标识，一般是当前Binder的类名。本例是"top.guuguo.wanandroid.tv.IHelloManager"
[](
)asInterface(android.os.IBinder obj)
将服务端的 Binder 对象转换成对应 AIDL 接口对象。通过queryLocalInterface区分进程，如果双端是在同一进程中，返回的对象就是 Stub 对象，如果是在不同的进程中，则返回其 Proxy 代理对象。
[](
)asBinder
返回当前 Binder 实例
[](
)onTransact
该方法对传输的数据进行序列化和反序列化操作。完整的方法是public boolean onTransact(int code, android.os.Parcel data, android.os.Parcel reply, int flags)。该方法中，通过 code 定位客户端所请求的方法是什么，接着从 data 中取出方法所需的参数，然后执行目标方法，如果目标方法有返回值，向reply写入返回结果。 该方法如果返回 false，那么客户端的请求就会失败。我们可以在该方法做一些调用限制，避开一些不期望的进程调用该方法。
[](
)Proxy#getFriend 和Proxy#setFriend
这两个代理方法先处理传入参数，将其写入到Parcel中，然后调用mRemote.transact发起 RPC(远程过程调用)请求。同时当前线程挂起，直到 RPC 过程返回后，再继续执行当前线程，并取出reply的返回结果。反序列化后返回数据。
[](
)bindService
通过上面 AIDL 及其生成代码的分析，我们知道了 AIDL 只是个便于我们快速生成 Binder 通讯模板代码的方式。我们要在相关组件中使用该 Binder 进行 IPC 时，需要通过绑定服务获取Binder实例。 下面是绑定服务获取binder的相关代码:
val connection = object : ServiceConnection {
override fun onServiceConnected(name: ComponentName?, service: IBinder?) {
"onServiceConnected".toast()
binder = IHelloManager.Stub.asInterface(service)
}
override fun onServiceDisconnected(name: ComponentName?) {
"onServiceDisconnected".toast()
}
}
override fun onStart() {
super.onStart()
val intent = Intent(this, HelloService::class.java)
intent.action = ":startHello"
bindService(intent, connection, BIND_AUTO_CREATE)
}
override fun onStop() {
super.onStop()
unbindService(connection)
}
从上面的代码中，我们就可以通过bindService 获取aidl定义的Binder实例。通过该 Binder 实例，直接就可以对远程进程进行方法调用了。绑定服务具体的流程是什么呢？ 现在看一下整个调用路径
发起绑定服务：
mBase.bindService定位到具体的绑定方法：经过查阅
Activity#attach方法、ActivityThread#performLaunchActivity方法和createBaseContextForActivity方法，得知mBase是ContextImpl实例。
mBase.bindService调用到了ContextImpl#bindServiceCommon方法
获取
ActivityManagerBinder 代理对象：在ActivityManager.``*getService*``()方法中，从ServiceManager.getService(Context.ACTIVITY_SERVICE)获取 IBinder 实例(BinderProxy)通过
ActivityManager调用ActivityManagerService的绑定服务方法，进行绑定服务。
查阅源码和网络搜索中发现，获取Binder和binder通信原理，涉及到 AOSP 源码中的ServiceManager，Binder的 native C/S实现等，暂不学习，放到以后针对性得学习 aosp 中的 binder 通信机制。对应地，先学习一下[Skytoby](
)大佬的[Binder 机制分析文章](
)，了解个大概。 借用作者的 Binder 机制结构图如下：
接下来再看，以及如何手写 binder 的实现。
[](
)手写 Binder 实现类
通过上面的分析，我们大致了解了Binder的工作机制。所以我们尝试一下不使用 aidl，使用 binder 进行进程通讯。 基础的实现只需要写三个类就行
定义接口类
interface IActivityManager : IInterface {
fun startActivity(code: Int): String?
}
服务端 Binder 抽象类，在 onTransact 完成远程输送的数据反序列化以及服务端执行任务的工作。
abstract class ActivityManager : Binder(), IActivityManager {
companion object {
val DESCRIPTOR = "top.guuguo.aidltest.IActivityManager"
val CODE_START_ACTIVITY = FIRST_CALL_TRANSACTION + 0
fun asInterface(obj: IBinder?): IActivityManager? {
if (obj == null) return null
return (obj.queryLocalInterface(DESCRIPTOR)
?: Proxy(obj)) as IActivityManager
}
}
override fun asBinder(): IBinder {
return this
}
override fun onTransact(code: Int, data: Parcel, reply: Parcel?, flags: Int): Boolean {
when (code) {
INTERFACE_TRANSACTION -> {
reply?.writeString(DESCRIPTOR);
return true;
}
CODE_START_ACTIVITY -> {
data.enforceInterface(DESCRIPTOR)
reply?.writeNoException()
reply?.writeString(startActivity(data.readInt()))
return true
}
}
return super.onTransact(code, data, reply, flags)
}
}
客户端代理类(完成数据的序列化反序列化工作，具体交给代理的对象完成)
class Proxy(val remote: IBinder) : ActivityManager() {
override fun startActivity(code: Int): String? {
val params = Parcel.obtain()
val reply = Parcel.obtain()
params.writeInterfaceToken(DESCRIPTOR)
params.writeInt(code)
remote.transact(CODE_START_ACTIVITY, params, reply, 0)
reply.readException()
val str = reply.readString()
params.recycle()
reply.recycle()
return str
}
override fun getInterfaceDescriptor(): String? {
return DESCRIPTOR
}
override fun asBinder(): IBinder {
return remote
}
}
通过InterfaceToken标记,完成服务端和客户端相关工作。 在具体使用的时候，实现 ActivityManager，完成服务端的任务自定义实现如下:
inner class HelloManagerImpl : ActivityManager() {
override fun startActivity(code: Int): String? {
return "progress:" + getProcessName(baseContext)
}
}
完成了编写，同样地通过bindService 就可以绑定服务获取 Binder 进行进程间通讯了。 调用例子中的 binder?.startActivity(1) 便可以获取到对应的字符串结果。
还未添加个人签名 2021.10.31 加入
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