AIDL 与Binder

来源：互联网发布：梦三国2mac版本编辑：程序博客网时间：2024/06/02 20:08

前段时间自己学习binder记录的一些文字，如果有不对的地方，麻烦指正，以便能更进一步学习。

一、RPC(Remote process comunication), 进程间通讯；

应用A欲访问或者获取服务端的数据，可以通过AIDL来实现；

首先新建RemoteService.aidl文件，将自己想获取的数据以返回值或者入参形式传入接口函数，如：

interface RemoteService{

String fun1();

int fun2(in DemoClass demoObj); // 如果在eclipse中做， import会编译不过，如果在Android源码中是可以的

int fun3(inout DemoClass demoObj); // 如果在eclipse中做， import会编译不过，如果在Android源码中是可以的

int fun4(in byte[] inBuf, out byte[] outBuf, int len);

}

如果是在Android源码中，编译后， out目录下可以找到对应的RemoteService.java文件， eclipse中编译则会在gen目录下自动生成对应RemoteService.java文件；

RemoteService.java 说明：

1.会有一个抽象内部类Stub，是Binder的派生类，实现RemoteService.aidl中的接口函数

publicstaticabstractclassStubextendsandroid.os.Binderimplementscom.example.binderlearn.RemoteService

2.privatestaticfinaljava.lang.StringDESCRIPTOR= "com.example.binderlearn.RemoteService";

DESCRIPTOR ：类描述字符串，很重要， Binder绑定是通过这个描述字符串标志来通讯的;

3.publicStub() {

this.attachInterface(this,DESCRIPTOR);

}

抽象类的构造函数，attachInterface是Binder中的方法，按函数说明看是联系接口和Binder的便捷方法；

4.publicstaticcom.example.binderlearn.RemoteService asInterface(android.os.IBinderobj){

if((obj==null)) {

returnnull;

}

android.os.IInterfaceiin=obj.queryLocalInterface(DESCRIPTOR);

if(((iin!=null) && (iininstanceofcom.example.binderlearn.RemoteService))) {

return((com.example.binderlearn.RemoteService)iin);

}

returnnewcom.example.binderlearn.RemoteService.Stub.Proxy(obj);

}

将IBinder对象转换成一个接口类型，如果需要生成一个接口代理类;

5.publicandroid.os.IBinder asBinder() {

returnthis;

}

返回一个IBinder对象，此处是返回当前的Stub;

6.publicbooleanonTransact(intcode, android.os.Parceldata,android.os.Parcelreply,intflags){

switch(code){

caseTRANSACTION_fun1:{

data.enforceInterface(DESCRIPTOR);

java.lang.String_result=this.fun1();

reply.writeNoException();

reply.writeString(_result);

returntrue;

}

.....

}

其中code为每个接口函数对应的编码， data是对应函数传入的参数组成的一个数据包， reply为函数执行完成后返回的结果数据包;

7.privatestaticclassProxyimplementscom.example.binderlearn.RemoteService {

privateandroid.os.IBindermRemote;

Proxy(android.os.IBinderremote) {

mRemote=remote;

}

@Override

publicjava.lang.String fun1 () throws android.os.RemoteException {

android.os.Parcel_data= android.os.Parcel.obtain();

android.os.Parcel_reply= android.os.Parcel.obtain();

java.lang.String_result;

try{

_data.writeInterfaceToken(DESCRIPTOR);

mRemote.transact(Stub.TRANSACTION_fun1,_data,_reply, 0);

_reply.readException();

_result=_reply.readString();

}finally{

_reply.recycle();

_data.recycle();

}

return_result;

}

......

}

接口RemoteService 的代理类，实现各接口函数；构造函数是在Stub.asInterface中调用，将asInterface中的入参IBinder obj对象

赋值给mRemote， mRemote是用于与Stub通讯；

8.staticfinalintTRANSACTION_fun1 = (android.os.IBinder.FIRST_CALL_TRANSACTION+ 0);

为接口函数编码，将用于代理类与Stub.onTransact通讯的标识码；

9.新建类publicclassRemoteServiceImplextends RemoteService.Stub

是RemoteService.aidl生成的RemoteService.java中内部抽象类Stub的派生类, 完全实现接口方法，如：

@Override

publicString fun1() throws RemoteException {

//TODOAuto-generated method stub

return"AIDL 例子";

}

10.新建服务类

publicclassMyServiceextendsService {

privateStubserviceInfo= new RemoteServiceImpl();

@Override

publicIBinder onBind(Intent intent) {

//TODOAuto-generated method stub

returnserviceInfo;

}

在onBind中返回一个RemoteService.Stub实列；注：需要在AndroidManifest.xml中注册该服务;

11.在MainActivity的onCreate中新建Intent，设置意图的Action为10中的Myservice：

IntentmIntent=new Intent();

mIntent.setAction("com.example.binderlearn.MyService");

mIntent.setPackage(getPackageName());

然后bindService(mIntent,conn, Context.BIND_AUTO_CREATE);需要实列化conn，其为ServiceConnection:

ServiceConnectionconn=newServiceConnection(){

@Override

publicvoidonServiceConnected(ComponentNamename,IBinderservice) {

//TODOAuto-generated method stub

mRemoteService= RemoteService.Stub.asInterface(service);

}

@Override

publicvoidonServiceDisconnected(ComponentNamename) {

}};

mRemoteService定义：privateRemoteServicemRemoteService;其为接口类RemoteService对象；

连接成功后mRemoteService实列化成功，这样就可以调用mRemoteService.aidl中的函数了;

二、整个调用流程

bindService(mIntent,conn, Context.BIND_AUTO_CREATE);这段代码是通过Binder将服务与接口绑定，绑定服务成功后将会调用

ServiceConnection中的回调函数，实例化接口类对象mRemoteService，调用接口函数fun1为例mRemoteService.fun1()数据走向是如下：

bindService成功将调用onServiceConnected(ComponentNamename, IBinderservice)，其中入参service是MyService中的serviceInfo，

mRemoteService= RemoteService.Stub.asInterface(service);这个将调用RemoteService.java中内部类Stub的asInterface方法，

mRemoteService将是接口RemoteService 的代理类， mRemoteService.fun1()将调用代理类中的fun1()方法，fun1()中

mRemote.transact(Stub.TRANSACTION_fun1,_data,_reply, 0),

它是一个native方法( frameworks/base/core/jni/android_util_Binder.cpp)，里面进行了一系列的函数调用，它最终调用到了

talkWithDriver函数, 看这个函数的名字就知道，通信过程要交给驱动完成了；这个函数最后通过ioctl系统调用，Client

进程陷入内核态，Client调用add方法的线程挂起等待返回；驱动完成一系列的操作之后唤醒Server进程，调用了Server进

程本地对象的onTransact函数,将会调用到RemoteService内部类Stub的onTransact，根据code代码，将走case TRANSACTION_fun1分支，

分支中this.fun1()这段代码this是指向MyService中的serviceInfo，this.fun1()也即是调用RemoteServiceImpl中方法fun1(),

也即达到跨进程调用了;

三、bindService(Intent service, ServiceConnection conn, int flags)

Context.java中定义，在ContextImpl.java中实现

public boolean bindService(Intent service, ServiceConnection conn,int flags) {

warnIfCallingFromSystemProcess();

return bindServiceCommon(service, conn, flags, Process.myUserHandle());

}

warnIfCallingFromSystemProcess是给出一个警告提示， Calling a method in the system process without a qualified user

bindServiceCommon(Intent service, ServiceConnection conn, int flags, UserHandle user)

if (mPackageInfo != null) {

sd = mPackageInfo.getServiceDispatcher(conn, getOuterContext(),

mMainThread.getHandler(), flags); // 这个过程会在主线程中进行

} else {

throw new RuntimeException("Not supported in system context");

}

validateServiceIntent(service);

/* private void validateServiceIntent(Intent service) {

if (service.getComponent() == null && service.getPackage() == null) {

if (getApplicationInfo().targetSdkVersion >= Build.VERSION_CODES.LOLLIPOP) {

IllegalArgumentException ex = new IllegalArgumentException(

"Service Intent must be explicit: " + service);

throw ex;

} else {

Log.w(TAG, "Implicit intents with startService are not safe: " + service

+ " " + Debug.getCallers(2, 3));

}

} //该函数是检查传进来的Intent是否合法，如果在onCreate中不mIntent.setPackage(getPackageName()); 这样设置将会报错：Service Intent must be explicit: */

try {

IBinder token = getActivityToken();

if (token == null && (flags&BIND_AUTO_CREATE) == 0 && mPackageInfo != null

&& mPackageInfo.getApplicationInfo().targetSdkVersion

< android.os.Build.VERSION_CODES.ICE_CREAM_SANDWICH) {

flags |= BIND_WAIVE_PRIORITY;

}

service.prepareToLeaveProcess(); // 把服务从应用的进程中移除掉

int res = ActivityManagerNative.getDefault().bindService(

mMainThread.getApplicationThread(), getActivityToken(), service,

service.resolveTypeIfNeeded(getContentResolver()),

sd, flags, getOpPackageName(), user.getIdentifier());

if (res < 0) {

throw new SecurityException(

"Not allowed to bind to service " + service);

}

return res != 0;

} catch (RemoteException e) {

throw new RuntimeException("Failure from system", e);

}

四、图框描述

五、注意事项

在同进程中调用AIDL接口，AIDL接口代码的执行将在调用该AIDL接口的线程中完成，如果在主UI线程中调用AIDL接口，那么AIDL接口代码的执行将会在这个主UI线程中完成。如果是其他线程，AIDL接口代码的执行将在service中完成。因此，如果仅仅是本进程中的线程访问该服务，你完全可以控制哪些线程将访问这个服务（但是如果是这样，那就完全没必要使用AIDL了,而采取Binder接口的方式更为合适）。
远程进程（其他线程）调用AIDL接口时，将会在AIDL所属的进程的线程池中分派一个线程来执行该AIDL代码，所以编写AIDL时，你必须准备好可能有未知线程访问、同一时间可能有多个调用发生（多个线程的访问），所以ADIL接口的实现必须是线程安全的。
可以用关键字oneway来标明远程调用的行为属性，如果使用了该关键字，那么远程调用将仅仅是调用所需的数据传输过来并立即返回，而不会等待结果的返回，也即是说不会阻塞远程线程的运行。AIDL接口将最终将获得一个从Binder线程池中产生的调用（和普通的远程调用类似）。如果关键字oneway在本地调用中被使用，将不会对函数调用有任何影响。

方法可以有0个或多个参数，可以使空返回值也可以返回所需的数据。
所有非原始数据类型的参数必须指定参数方向（是传入参数，还是传出参数），传入参数使用in关键字标记，传出参数使用out，传入传出参数使用inout。如果没有显示的指定，那么将缺省使用in。
在aidl文件中所有的注释都将会包含在生成的IBinder接口中（在Import和pacakge语句之上的注释除外）。
aidl中只支持成员方法，不支持成员变量。
java语言的原始数据类型（包括 int, long, char, boolen 等等）
String
CharSequence：该类是被TextView和其他控件对象使用的字符序列
List：列表中的所有元素必须是在此列出的类型，包括其他AIDL生成的接口和可打包类型。List可以像一般的类（例如List<String>）那样使用，另一边接收的具体类一般是一个ArrayList，这些方法会使用List接口
Map：Map中的所有元素必须是在此列出的类型，包括其他AIDL生成的接口和可打包类型。一般的maps（例如Map<String,Integer>）不被支持，另一边接收的具体类一般是一个HashMap，这些方法会使用Map接口。
对于其他的类型，在aidl中必须使用import导入，即使该类型和aidl处于同一包内。
Binder是Android系统添加到Linux内核中的一个模块：Binder驱动，Linux原有内核中没有Binder, 有Socket、System V( 消息队列/共享内存/信号量)及管道；
serviceManagerNative.java最终实现是在:service_manager.c，该服务是一开机就启动的，是在init.rc中所设置； service_manager.c中的main函数是死循环(函数：binder_loop)，binder进程监听(BINDER_WRITE_READ)是否有客户端申请访问server，如有请求就调用回调函数svcmgr_handler;所有service是以链表的形式存储(service_manager.c 中svclist)；SystemServer.java中startOtherServices()的ServiceManager.addService(String name, IBinder service)，将服务添加进serviceManager的链表中即相当于启动了服务，当客户端想调用该服务， binder将会checkService，如果有则可以RPC调用该service的方法；

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