Android 開發藝術探索筆記之 Binder

3個問題：什麼是Binder？拿來幹什麼？怎麼用？

什麼是Binder？拿來幹什麼？

    Binder 是Android 中的一個類，實現了IBinder 接口。

   從IPC 角度：Binder 是 Android 中的一種跨進程通信方式，也可以理解爲一種虛擬的物理設備，它的設備驅動是 /dev/binder，該方式在 Linux 中沒有，

   從 Android Framework 角度：Binder 是 ServiceManger 連接各種 Manager（ActivityManager、WindowManger等）和相應 MangerService 的橋樑

    從 Android 應用層： Binder 是客戶端和服務端進行通信的媒介，當 bindService 時，服務端會返回一個包含了服務端業務調用的 Binder 對象，通過這個Binder 對象，客戶端就可以獲取服務端提供的服務或數據，這裏的服務包括普通服務和基於 AIDL 的服務

怎麼用？

AIDL 文件創建：

1、創建 實現 Parcelable 接口的操作實體類 Book，以便序列化和反序列化

package com.example.yhadmin.aidldemo.bean;
import android.os.Parcel;
import android.os.Parcelable;

public class Book implements Parcelable {
    public int bookId;
    public String bookName;

    public Book(int bookId, String bookName) {
        this.bookId = bookId;
        this.bookName = bookName;
    }

    private Book(Parcel in) {
        bookId = in.readInt();
        bookName = in.readString();
    }

    public static final Creator<Book> CREATOR = new Creator<Book>() {
        @Override
        public Book createFromParcel(Parcel in) {
            return new Book(in);
        }

        @Override
        public Book[] newArray(int size) {
            return new Book[size];
        }
    };

    @Override
    public int describeContents() {
        return 0;
    }

    @Override
    public void writeToParcel(Parcel dest, int flags) {
        dest.writeInt(bookId);
        dest.writeString(bookName);
    }
}

2、創建 aidl 文件夾(和java文件夾平行同級)，在其中創建接口 aidl 文件和實體類的映射 aidl 文件

在 main 文件夾下新建 aidl 文件夾，使用的包名要和 java 文件夾的包名一致：

 

2.1先創建實體類的映射 aidl 文件，Book.aidl：

// Book.aidl
package com.example.yhadmin.aidldemo.bean;
// 聲明映射的實體類名稱與類型，還要和聲明的實體類在一個包裏，自定義的對象需要聲明爲 parcelable 類型
parcelable Book;

在其中聲明映射的實體類名稱與類型，注意：這個 Book.aidl 的包名要和實體類包名一致

 

2.2、然後創建接口 aidl 文件，IBookManager.aidl：

// IBookManager.aidl
package com.example.yhadmin.aidldemo;

// Declare any non-default types here with import statements
import com.example.yhadmin.aidldemo.bean.Book;
/**
 *IBookManager 是自定義的一個接口，裏面有我們自定義的方法， 這裏自定義了getBookList、addBook兩個方法
 *
 */
interface IBookManager {
    
   //除了基本數據類型，其他類型的參數都需要標上方向類型：in(輸入), out(輸出), inout(輸入輸出)  
   List<Book> getBookList();//用於從遠程服務端獲取圖書列表
   void addBook(in Book book);//用於往圖書列表中添加一本書
}

注意：儘管這裏Book 類已經和 IBookManager 位於相同的包中，但是在 IBookManager 中仍然要導入Book 類，不然會拋異常

編譯通過後，會在 gen 目錄下的包名下會有一個IBookManager.java 類，如下：

 

 

分析系統爲IBookManager.aidl 生成的 Binder 類，在gen 目錄下

代碼：

 

/*
 * This file is auto-generated.  DO NOT MODIFY.
 * Original file: F:\\MyPro\\Example\\AIDLDEMO\\app\\src\\main\\aidl\\com\\example\\yhadmin\\aidldemo\\IBookManager.aidl
 */
package com.example.yhadmin.aidldemo;

public interface IBookManager
        extends android.os.IInterface
{
    /** Local-side IPC implementation stub class. */
    //內部類 Stub，實際就是一個Binder 類
    public static abstract class Stub
            extends android.os.Binder
            implements com.example.yhadmin.aidldemo.IBookManager
    {
        //Binder 的位移標識，一般用當前Binder 的類名錶示
        private static final java.lang.String DESCRIPTOR = "com.example.yhadmin.aidldemo.IBookManager";

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

        /**
         * Cast an IBinder object into an com.example.yhadmin.aidldemo.IBookManager interface,
         * generating a proxy if needed.
         */
        /**
         *  用於將服務端的 Binder 對象轉換成客戶端所需的 AIDL 接口類型對象，這種轉換過程是區分進程的，如果客戶端
         *  和服務端位於同一進程，那麼此方法返回的就是服務端的 Stub 本身，否則返回的是系統封裝後的 Stub.proxy 對象
         * @param obj
         * @return
         */
        public static com.example.yhadmin.aidldemo.IBookManager asInterface(android.os.IBinder obj)
        {
            if ((obj == null)) {
                return null;
            }
           
            android.os.IInterface iin = obj.queryLocalInterface(DESCRIPTOR);
            //判斷服務端和客戶端是否爲同一進程
            if (((iin != null) && (iin instanceof com.example.yhadmin.aidldemo.IBookManager))) {
                return ((com.example.yhadmin.aidldemo.IBookManager) iin);
            }
            return new com.example.yhadmin.aidldemo.IBookManager.Stub.Proxy(obj);
        }

        /**
         *  用於返回當前 Binder 對象
         * @return
         */
        @Override
        public android.os.IBinder asBinder()
        {
            return this;
        }


        /**
         *  該方法運行於服務端中的 Binder 線程池中，當客戶端發起跨進程請求時，遠程請求會通過系統底層封裝後交由此方法
         *  處理，該方法的原型爲 public Boolean onTransact(int code, android.os.Parcel data,
         *  android.os.Parcel reply,int flags).服務端通過 code 可以確定客戶端所請求的目標方法是什麼，接着從 data 中
         *  取出目標方法所需的參數(如果目標方法有參數)，然後執行目標方法。當目標方法執行完畢後，就像 reply 中寫入返回值
         *  (如果目標方法由返回值)， 這就是onTransact 方法的執行過程。
         *  需要注意的是，如果此方法返回 false，則客戶端的請求會失敗，因此我們可以利用這個特性來做權限驗證，畢竟我們不希望
         *  隨便一個進程都能遠程調用我們的服務
         * @param code
         * @param data
         * @param reply
         * @param flags
         * @return
         * @throws android.os.RemoteException
         */
        @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_getBookList: {
                    data.enforceInterface(DESCRIPTOR);
                    java.util.List<com.example.yhadmin.aidldemo.bean.Book> _result = this.getBookList();
                    reply.writeNoException();
                    reply.writeTypedList(_result);
                    return true;
                }
                case TRANSACTION_addBook: {
                    data.enforceInterface(DESCRIPTOR);
                    com.example.yhadmin.aidldemo.bean.Book _arg0;
                    if ((0 != data.readInt())) {//讀取參數，獲取addBook 方法所需的參數
                        _arg0 = com.example.yhadmin.aidldemo.bean.Book.CREATOR.createFromParcel(data);
                    } else {
                        _arg0 = null;
                    }
                    this.addBook(_arg0);
                    reply.writeNoException();
                    return true;
                }
            }
            return super.onTransact(code, data, reply, flags);
        }
        //Stub 內部類中的代理內部類
        private static class Proxy
                implements com.example.yhadmin.aidldemo.IBookManager
        {
            private android.os.IBinder mRemote;

            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.
             */
            /**
             * 該方法運行在客戶端，當客戶端遠程調用此方法時，它的內部實現是這樣的：首先創建該方法所需要的輸入型 Parcel
             * 對象_data、輸出型 Parcel 對象_reply 和返回值對象List；然後把該方法的參數信息寫入 _data中(如果有參數)，
             * 接着調用 transact 方法來發起 RPC(遠程過程調用)請求，同時當前線程掛起，然後服務端的 onTransact 方法會被
             * 調用，直到 RPC 過程返回後，當前線程繼續執行，並從 _reply 中取出 RPC 過程的返回結果，最後返回 _reply中的數據
             *
             * @return
             * @throws android.os.RemoteException
             */
            @Override
            public java.util.List<com.example.yhadmin.aidldemo.bean.Book> getBookList()//這裏沒有參數
                    throws android.os.RemoteException
            {
                android.os.Parcel                                      _data  = android.os.Parcel.obtain();
                android.os.Parcel                                      _reply = android.os.Parcel.obtain();
                java.util.List<com.example.yhadmin.aidldemo.bean.Book> _result;
                try {
                    _data.writeInterfaceToken(DESCRIPTOR);
                    //調用IBinder 的transact 方法
                    mRemote.transact(Stub.TRANSACTION_getBookList, _data, _reply, 0);
                    _reply.readException();
                    _result = _reply.createTypedArrayList(com.example.yhadmin.aidldemo.bean.Book.CREATOR);
                } finally {
                    _reply.recycle();
                    _data.recycle();
                }
                return _result;
            }

            /**
             * 該方法運行在客戶端，它的執行過程和getBookList 是一樣的，addBook 沒有返回值，故它不需要從 _reply 中取出
             * 返回值
             * @param book
             * @throws android.os.RemoteException
             */
            @Override
            public void addBook(com.example.yhadmin.aidldemo.bean.Book book)
                    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 ((book != null)) {
                        _data.writeInt(1);
                        book.writeToParcel(_data, 0);
                    } else {
                        _data.writeInt(0);
                    }
                    mRemote.transact(Stub.TRANSACTION_addBook, _data, _reply, 0);
                    _reply.readException();
                } finally {
                    _reply.recycle();
                    _data.recycle();
                }
            }
        }
        //標識兩個方法，用於在跨進程中分辨客戶端請求的是哪個方法
        static final int TRANSACTION_getBookList = (android.os.IBinder.FIRST_CALL_TRANSACTION + 0);
        static final int TRANSACTION_addBook     = (android.os.IBinder.FIRST_CALL_TRANSACTION + 1);
    }

    //聲明瞭我們在IBookManager 接口中聲明的getBookList、addBook 2個方法
    /**
     * Demonstrates some basic types that you can use as parameters
     * and return values in AIDL.
     */
     //除了基本數據類型，其他類型的參數都需要標上方向類型：in(輸入), out(輸出), inout(輸入輸出)
    public java.util.List<com.example.yhadmin.aidldemo.bean.Book> getBookList()
            throws android.os.RemoteException;

    public void addBook(com.example.yhadmin.aidldemo.bean.Book book)
            throws android.os.RemoteException;
}

這是有參數的

 

 /**
             * Demonstrates some basic types that you can use as parameters
             * and return values in AIDL.
             *///除了基本數據類型，其他類型的參數都需要標上方向類型：in(輸入), out(輸出), inout(輸入輸出)
            @Override
            public java.util.List<com.example.yhadmin.aidldemo.bean.Person> getPersonList(java.lang.String name,
                                                                                          int age)
                    throws android.os.RemoteException
            {
                android.os.Parcel                                        _data  = android.os.Parcel.obtain();
                android.os.Parcel                                        _reply = android.os.Parcel.obtain();
                java.util.List<com.example.yhadmin.aidldemo.bean.Person> _result;
                try {
                    _data.writeInterfaceToken(DESCRIPTOR);
                    _data.writeString(name);
                    _data.writeInt(age);
                    mRemote.transact(Stub.TRANSACTION_getPersonList, _data, _reply, 0);
                    _reply.readException();
                    _result = _reply.createTypedArrayList(com.example.yhadmin.aidldemo.bean.Person.CREATOR);
                } finally {
                    _reply.recycle();
                    _data.recycle();
                }
                return _result;
            }

由上可知，IBookManager 不但繼承了 IInterface 接口，同時它自己也還是個接口，所有可以在Binder 中傳輸的接口都需要繼承 IInterface 接口，

 

AIDL 文件的本質是系統爲我們提供了一套快速實現Binder 的工具而已

 

 

注意：

1、當客戶端發起遠程請求時，由於當前線程會被掛起直至服務端進程返回數據，所以如果一個遠程方法是很耗時的，則不能在UI 線程中發起此遠程請求

2、由於服務端的Binder 方法運行在 Binder 的線程池中，所以 Binder 方法不管是否耗時都應該採用同步的方式去實現，因爲它已經運行在一個線程中了

 

Binder 運行在服務端進程，如果服務端進程由於某種原因異常終止，這個時候我們到服務端的Binder 斷裂（稱之Binder 死亡），會導致我們的遠程調用失敗，更關鍵的是我們不知道Binder 連接已經斷裂，就會導致客戶端的功能受到影響。爲了解決該問題，Binder 中提供了兩個配對的方法

linkToDeath 和 unlinkToDeath

Binder 的兩個很重要的方法：

 

linkToDeath:通過該方法可以給Binder 設置一個死亡代理，當Binder 死亡時，我們就會收到通知，此時我們就可以重新發起連接請求從而恢復連接

unlinkToDeath:Binder 解除之前的綁定

 

首先，聲明一個 DeathRecipient 對象，DeathRecipient 是一個接口(在IBinder內部)，其內部只有一個 binderDied 方法，我們需要實現這個方法，當Binder 死亡的時候，系統就會回調 binderDied 方法，然後我們就可以移除之前綁定的 binder 代理並重新綁定遠程服務

 

 

  mBookManager = new IBookManager.Stub() {
            @Override
            public List<Book> getBookList()
                    throws RemoteException
            {
                return null;
            }

            @Override
            public void addBook(Book book)
                    throws RemoteException
            {

            }
        };
        mDeathRecipient = new IBinder.DeathRecipient() {
            @Override
            public void binderDied() {
                if (mBookManager == null){
                    return;
                }
                mBookManager.asBinder().unlinkToDeath(mDeathRecipient,0);//解除綁定
                mBookManager=null;
                //TODO:這裏重新綁定遠程服務
            }
        };

在客戶端綁定遠程服務成功後，給 binder 設置死亡代理

 

IMessageBoxManager.Sub.asInterface(binder);
binder.linkToDeath(mDeathRecipient,0);//0爲標記位，

經過上面的兩個步驟，就給我們的Binder 設置了死亡代理，當Binder 死亡的時候我們就可以接收到通知了，同時還可通過 Binder 的 isBinderAlive 方法也可判斷 Binder 是否死亡

錯誤：

 

未引入Person 包導致，導入Bean 後正常

import com.example.yhadmin.aidldemo.bean.Person;