探索Android中的Parcel机制

来源：互联网发布：手机英语口语交流软件编辑：程序博客网时间：2024/05/16 07:06

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：

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/**
* Write an integer value into the parcel at the current dataPosition(),
* growing dataCapacity() if needed.
*/
public final native void writeInt(int val);
/**
* Write a long integer value into the parcel at the current dataPosition(),
* growing dataCapacity() if needed.
*/
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

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static void android_os_Parcel_writeInt(JNIEnv* env, jobject clazz, jint val)
{
Parcel* parcel = parcelForJavaObject(env, clazz);
if (parcel != NULL) {
const status_t err = parcel->writeInt32(val);
if (err != NO_ERROR) {
jniThrowException(env, "java/lang/OutOfMemoryError", NULL);
}
}
}
static void android_os_Parcel_writeLong(JNIEnv* env, jobject clazz, jlong val)
{
Parcel* parcel = parcelForJavaObject(env, clazz);
if (parcel != NULL) {
const status_t err = parcel->writeInt64(val);
if (err != NO_ERROR) {
jniThrowException(env, "java/lang/OutOfMemoryError", NULL);
}
}
}

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。

好了，这就是Parcel背后的动作，全是在一块内存里进行读写操作，就不啰嗦了，把parcel的代码贴在这供没有源码的朋友参考吧。接下来我会用一个小DEMO演示一下Parcel类在应用程序中的使用，详见《探索Android中的Parcel机制（下）》。

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：

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package com.wenbin.test;
import android.graphics.Color;
import android.os.Parcel;
import android.os.Parcelable;
/**
* @author 曹文斌
* http://blog.csdn.net/caowenbin
*
*/
public class MyColor implements Parcelable {
private int color=Color.BLACK;
MyColor(){
color=Color.BLACK;
}
MyColor(Parcel in){
color=in.readInt();
}
public int getColor(){
return color;
}
public void setColor(int color){
this.color=color;
}
@Override
public int describeContents() {
return 0;
}
@Override
public void writeToParcel(Parcel dest, int flags) {
dest.writeInt(color);
}
public static final Parcelable.Creator<MyColor> CREATOR
= new Parcelable.Creator<MyColor>() {
public MyColor createFromParcel(Parcel in) {
return new MyColor(in);
}
public MyColor[] newArray(int size) {
return new MyColor[size];
}
};
}

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：

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package com.wenbin.test;
import android.app.Activity;
import android.content.Intent;
import android.graphics.Color;
import android.os.Bundle;
import android.view.MotionEvent;
/**
* @author 曹文斌
* http://blog.csdn.net/caowenbin
*
*/
public class MainActivity extends Activity {
private final int SUB_ACTIVITY=0;
private MyColor color=new MyColor();
@Override
public void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
super.onCreate(savedInstanceState);
setContentView(R.layout.main);
}
@Override
protected void onActivityResult(int requestCode, int resultCode, Intent data) {
super.onActivityResult(requestCode, resultCode, data);
if (requestCode==SUB_ACTIVITY){
if (resultCode==RESULT_OK){
if (data.hasExtra("MyColor")){
color=data.getParcelableExtra("MyColor"); //Notice
findViewById(R.id.text).setBackgroundColor(color.getColor());
}
}
}
}
@Override
public boolean onTouchEvent(MotionEvent event){
if (event.getAction()==MotionEvent.ACTION_UP){
Intent intent=new Intent();
intent.setClass(this, SubActivity.class);
color.setColor(Color.RED);
intent.putExtra("MyColor", color);
startActivityForResult(intent,SUB_ACTIVITY);
}
return super.onTouchEvent(event);
}
}

下面是SubActivity的代码：

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package com.wenbin.test;
import android.app.Activity;
import android.content.Intent;
import android.graphics.Color;
import android.os.Bundle;
import android.view.MotionEvent;
import android.widget.TextView;
/**
* @author 曹文斌
* http://blog.csdn.net/caowenbin
*
*/
public class SubActivity extends Activity {
private MyColor color;
@Override
public void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
super.onCreate(savedInstanceState);
setContentView(R.layout.main);
((TextView)findViewById(R.id.text)).setText("SubActivity");
Intent intent=getIntent();
if (intent!=null){
if (intent.hasExtra("MyColor")){
color=intent.getParcelableExtra("MyColor");
findViewById(R.id.text).setBackgroundColor(color.getColor());
}
}
}
@Override
public boolean onTouchEvent(MotionEvent event){
if (event.getAction()==MotionEvent.ACTION_UP){
Intent intent=new Intent();
if (color!=null){
color.setColor(Color.GREEN);
intent.putExtra("MyColor", color);
}
setResult(RESULT_OK,intent);
finish();
}
return super.onTouchEvent(event);
}
}

下面是main.xml的代码：

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<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<LinearLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
android:orientation="vertical"
android:layout_width="fill_parent"
android:layout_height="fill_parent"
>
<TextView
android:layout_width="fill_parent"
android:layout_height="wrap_content"
android:text="@string/hello"
android:id="@+id/text"
/>
</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：

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package com.wenbin.test;
import android.os.Binder;
/**
* @author 曹文斌
* http://blog.csdn.net/caowenbin
*
*/
public class BinderData extends Binder {
public int color;
}

修改MyColor的代码如下：

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package com.wenbin.test;
import android.graphics.Color;
import android.os.Parcel;
import android.os.Parcelable;
/**
* @author 曹文斌
* http://blog.csdn.net/caowenbin
*
*/
public class MyColor implements Parcelable {
private BinderData data=new BinderData();
MyColor(){
data.color=Color.BLACK;
}
MyColor(Parcel in){
data=(BinderData) in.readValue(BinderData.class.getClassLoader());
}
public int getColor(){
return data.color;
}
public void setColor(int color){
data.color=color;
}
@Override
public int describeContents() {
return 0;
}
@Override
public void writeToParcel(Parcel dest, int flags) {
dest.writeValue(data);
}
public static final Parcelable.Creator<MyColor> CREATOR
= new Parcelable.Creator<MyColor>() {
public MyColor createFromParcel(Parcel in) {
return new MyColor(in);
}
public MyColor[] newArray(int size) {
return new MyColor[size];
}
};
}

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

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@Override
protected void onActivityResult(int requestCode, int resultCode, Intent data) {
super.onActivityResult(requestCode, resultCode, data);
if (requestCode==SUB_ACTIVITY){
if (resultCode==RESULT_OK){
if (data.hasExtra("MyColor")){
findViewById(R.id.text).setBackgroundColor(color.getColor());
}
}
}
}

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。

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