Binder框架及运用详解

     这部分来了解学习Binder的内容，摘自柯元旦的《Android内核剖析》，放在博客里主要是学习起来方便。
    Binder的词义是别针、回形针。我们经常用别针把两张纸“别”在一起，而在Android中，Binder用于完成进程间通信(IPC)，即把多个进程"别"在一起。比如，普通应用程序可以调用音乐播放器提供的播放、暂停、停止等功能。
    Binder工作在Linux内核层，属于一个驱动，只是这个驱动不需要硬件，或者说其操作的硬件是基于一小段内存。
Binder框架
Binder是一种架构，它提供了服务端接口、Binder驱动、客户端接口三个模块。
1. 首先来看服务端
   一个Binder服务端实际上就是一个Binder类的对象，该对象一旦创建，内部就启动一个隐藏线程。该线程接下来会接收Binder驱动发送的消息，收到消息后，会执行到Binder对象中的onTransact()函数，并按照该函数的参数执行不同的服务代码。因此，要实现一个Binder服务，就必须重载onTransact()方法。
    可以想象，重载onTransact()函数的主要内容是把onTransact()函数的参数转换为服务函数的参数，而onTransact()函数的参数来源是客户端调用transact()函数时传递进来的，因此，如果transact()有固定格式的输入，那么onTransact()就会有固定格式的输出。
2. 下面再看Binder驱动
     任意一个服务端Binder对象被创建时，同时会在Binder驱动中创建一个mRemote对象，该对象的类型也是Binder类。客户端要访问远程服务时，都是通过mRemote对象。
3. 最后来看应用程序客户端
   客户端想要访问远程服务，必须获取远程服务在Binder服务中对应的mRemote引用，至于如何获取，后面再介绍。获得该mRemote对象后，就可以调用其transact()方法，而在Binder驱动中，mRemote对象也重载了transact()方法，重载的内容主要包括以下几项：
1> 以线程间消息通信的模式，向服务端发送客户端传递过来的参数
2> 挂起当前线程，当前线程正是客户端线程，并等待服务端线程执行完指定服务函数后通知(notify)
3> 接收到服务端线程的通知，然后继续执行客户端线程，并返回到客户端代码区
 从这里可以看出，对应用程序开发人员来讲，客户端似乎是直接连接远程服务对应的Binder，而事实上则是通过Binder驱动进行了中转，即存在两个Binder对象，一个是服务端的Binder对象，另一个则是Binder驱动中的Binder对象，所不同的是Binder驱动中的对象不会再额外产生一个线程。

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设计Service端
 设计Service端很简单，从代码的角度来讲，只要基于Binder类新建一个Service类即可。
示例：假设该Service仅两个方法：start(String filePath)和stop(),那么该类的代码可以如下：

public class MusicPlayerService extends Binder{    @override    protected boolean onTransact(int code,Parcel data,Parcel reply,int flags) throws RemoteException{        return super.onTransact(code,data,reply,flags);    }    public void start(String filePath){    }    public void stop(){    }}          

当要启动该服务时，只需要初始化一个MusicPlayerService对象即可。比如可以在主Activity里面初始化一个MusicPlayerService,然后运行，此时可以在ddms中发现多了一个线程。

                 

  如果不创建MusicPlayerService，则只有三个Binder对象对应的线程，这三个线程的详情参照第6章。
定义了服务类后，接下来需要重载onTransact()方法，并从data变量中读出客户端传递的参数，比如start()方法所需要的filePath变量。然而，这里有个问题，服务端如何知道这个参数在data变量中的位置呢？
因此，这就需要调用者和服务者双方有个约定。这里假定客户端在传入的包裹data中放入的第一个数据就是filePath变量，那么onTransact()的代码可以这样写：

switch(code){    case 1000:        data.enforceInterface("MusicPlayService");        String filePath=data.readString();        start(filePath);        //reply.writexxx();   //返回一些值        break;}           

code变量用于标识客户端期望调用服务端哪个函数，因此，双方需要约定一组int值，不同的值代表不同的服务端函数，该值和客户端的transact()函数中第一个参数code的值是一致的。
enforeInterface()是为了某种校验，它与客户端的writeInterfaceToken()对应。
readString()用于从包裹中取出一个字符串。取出filePath变量后，就可以调用服务端的start()函数了。
如果该IPC调用的客户端期望返回一些结果，则可以在返回包裹reply中调用Parcel提供的相关函数写入相应的结果。

Binder客户端设计 
 要想使用服务端，首先要获取服务端在Binder驱动中对应的mRemote变量的引用。获得该变量的引用后，就可以调用该变量的transact()方法，该方法的函数原型如下：
 public final boolean transact(int code,Parcel data,Parcel reply,int flags)
 其中data表示的是要传递给远程Binder服务的包裹(Parcel)，远程服务函数所需要的参数必须放入这个Parcel中。包裹中只能放入类型的变量，这些类型包括常用的原子类型，比如String,int,long等，要查看包裹可以放入的全部数据类型，可以参照Parcel类。除了一般的原子变量外，Parcel还提供了一个writeParcel()方法，可以在包裹中包含一个小包裹。因此，要进行Binder远程服务调用时，服务函数的参数要么是一个原子类，要么必须继承于Parcel类(查看这篇文章：Intent传递自定义对象)，否则是不能传递的。
  对于MusicPlyerService的客户端而言，可以这样调用transact()方法：

IBinder mRemote=null;String filePate="/sdcard/music/heal_the_world.mp3";int code=1000;Parcel data=Parcle.obtain();Parcel reply=Parcel.obtain();data.writeInterfaceToken("MusicPlayerService");data.writeString(filePath);mRemote.transact(code,data,reply,0);      //调用Binder的transact()方法IBinder binder=reply.readStrongBinder();reply.recycle();data.recycle();          

   首先，包裹不是客户端自己创建的，而是调用Parcel.obtain()申请的，这正如生活中的邮局一样，邮票是来自于邮局的。其中data和reply变量都由客户端提供，reply变量用户服务端把返回的结果放入其中。
  writeInterfaceToken()方法标注远程服务名称，该名称将作为Binder驱动确保客户端的确想调用指定的服务端。
  writeString()方法用于向包裹中添加一个String变量。注意：包裹中添加的内容是有序的，这个顺序必须是客户端和服务端事先约定好的，在服务端的onTransact()方法中会按照约定的顺序取出变量。
    接着调用transact()方法，调用该方法后，客户端线程进入Binder驱动，Binder驱动就会挂起当前线程，并向远程服务发送一个消息，消息中包含了客户端传进来的包裹。服务端在拿到包裹后，会对包裹进行拆解，然后执行指定的服务函数，执行完毕后，再把执行结果放入客户端提供的reply包裹中。然后服务端向Binder驱动发送一个notify的消息，从而使得客户端线程从Binder驱动代码返回到客户端代码区。
    transact()的最后一个参数flags的含义是执行IPC调用的模式，分为两种：一种是双向，用0表示，其含义是服务端执行完指定服务后会返回一定的数据；另一种是单身，用1表示，表示不返回任何数据。
最后，客户端就可以从reply中解析返回的数据了，同样，返回包裹中包含的数据也必须是有序的，而这个顺序也必须是双方事先约定好的。

• 具体程序编写流程及方法，可以查看这篇文章：《老罗Android第二季》使用Service(2)及Binder、AIDL